CN202586849U - 一种电动车及其电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力设备领域，尤其涉及一种电动车及其电机控制器。本实用新型提供的自带温度保护功能的电机控制器，包括温度检测单元、传输滤波单元和MCU控制单元，将温度检测单元放置在电机控制器中的关键功率器件旁，实时检测电机控制器内的温度，并将温度信号及时转化成电信号输入MCU控制单元，以此为依据来调节输出的PWM脉冲信号，改变电机中的电流值，从而控制内部元器件的发热量，继而稳定控制器温度，保证控制器和电机不因温度过高而损坏，延长电动车的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备领域，尤其涉及一种电动车及其电机控制器。
背景技术
目前市面上的电动车，不管是电动自行车、电动摩托车或者电动三轮、四轮车，一般都没有采用温度保护功能，在高温天气或爬坡等极重负载情况下长时间行驶时，很可能造成电机控制器中功率器件因温度过高而损坏或者电解电容因温度过高而爆裂，电机及控制器因温度过高导致的故障率会成倍增加。若能实时检测控制器关键器件或电机的温度，并根据温度变化情况采取相应的控制策略，是提高电机控制器品质的有效方式，对提升电机及整车稳定性、提高行驶安全性有非常明显的作用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电机控制器，自带温度保护功能，旨在解决现有的电动车不具备温度保护功能、容易出现故障的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
一种电机控制器，接直流电源，包括一个MCU控制单元，通过所述MCU控制单元输出PWM信号对电机进行驱动和控制，所述电机控制器还包括：
与所述直流电源相连、对电机控制器中不同检测点的温度进行检测的温度检测单元；
输入端与所述温度检测单元的输出端相接、输出端接所述MCU控制单元，对所述温度检测单元采集的电信号进行滤波处理的传输滤波单元。
进一步地，所述每个温度检测单元包括电阻R1和热敏器件，所述电阻R1和所述热敏器件依次串接在直流电源与地之间，所述热敏器件放置在检测点上，所述电阻R1和所述热敏器件的连接端同时是所述温度检测单元的输出端；
进一步地，所述传输滤波单元包括电阻R2和电容C1，所述电阻R2的第一端和第二端分别是所述传输滤波单元的输入端和输出端，所述电容C1连接在所述电阻R2的第二端与地之间；
更进一步地，所述检测点被设置在电机控制器的电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件上。
本实用新型提供的自带温度保护功能的电机控制器，包括温度检测单元、传输滤波单元和MCU控制单元，将温度检测单元放置在电机控制器中的关键功率器件旁(比如是电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件等)，实时检测电机控制器内的温度，并将温度信号及时转化成电信号输入MCU控制单元，MCU控制单元通过检测口传输来的电信号判断控制器处于何种工作温度下，以此为依据来调节输出的PWM脉冲信号，改变电机中的电流值，从而控制内部元器件的发热量，继而稳定控制器温度，保证控制器和电机不因温度过高而损坏。
本实用新型的另一目的在于提供一种包括上述自带温度保护功能的电机控制器的电动车。采用上述电机控制器的电动车，不论是电动自行车，电动摩托车还是电动三轮车或者电动四轮车，都能在高温天气、极重负载或长时间行驶情况下有效地实现自身的电机保护，调节、稳定其控制器的温度，延长电动车的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型提供的电机控制器的结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的电机控制器的具体元器件示例图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的自带温度保护功能的电机控制器，包括温度检测单元、传输滤波单元和MCU控制单元，温度检测单元实时检测电机控制器内不同检测点的温度，并将温度信号及时转化成电信号输入MCU控制单元，MCU控制单元通过该电信号判断控制器处于何种工作温度下，调节输出的PWM脉冲信号，改变电机中的电流值，从而控制内部元器件的发热量。
图1是本实用新型提供的电机控制器的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，如图所示：
一种电机控制器，接直流电源VCC，包括依次相连的温度检测单元100、传输滤波单元200和MCU控制单元300，MCU控制单元300与电机400相连；
其中，温度检测单元100与直流电源VCC相连、对电机控制器中不同检测点的温度进行检测，根据温度变化采集不同的电信号；
传输滤波单元200的输入端与温度检测单元100的输出端相接、传输滤波单元200的输出端接MCU控制单元300，对温度检测单元100采集到的电信号进行滤波处理；
MCU控制单元300与电机400直接相连，MCU控制单元300根据接收到的电信号，判断控制器处于何种工作温度下，调节输出的PWM信号，改变电机400中的电流值，从而实现对电机400的驱动和控制。
图2是本实用新型实施例提供的电机控制器的具体元器件示例图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，如图所示：
温度检测单元100包括电阻R1和温敏电阻NTC1，电阻R1和温敏电阻NTC1依次串接在+5V直流电源与地之间，温敏电阻NTC1放置在检测点上，电阻R1和温敏电阻NTC1的连接端同时是温度检测单元100的输出端。温度检测单元100中包括的电阻R1和温敏电阻NTC1，两者的位置可以互换，并且应该根据不同的使用环境选择电阻R1和温敏电阻NTC1的阻值。
需要说明的是，在本实施例中，热敏器件选用的是温敏电阻NTC1，实际上，本实用新型并不以此为限，熟习本领域技术者可依其需求以不同的热敏器件来实施；另一方面，温敏电阻NTC1放置的检测点一般是电机控制器中的关键功率器件，比如电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件等，可以设置多个温度检测单元100，以对不同检测点的工作温度进行检测。
传输滤波单元200包括电阻R2和电容C1，电阻R2的第一端和第二端分别是传输滤波单元200的输入端和输出端，电容C1连接在电阻R2的第二端与地之间；传输滤波单元200对温度检测单元100采集到的电信号进行滤波处理后，再送入MCU控制单元300进行分析判断。
MCU控制单元300与电机400直接相连，MCU控制单元300根据接收到的传输滤波单元200传送的电信号，判断控制器处于何种工作温度下，据此调节输出的PWM信号，改变电机400中的电流值，从而实现对电机400的驱动和控制。
电动车在高温天气或者长时间重载运行时，电机控制器内的温度因器件本身的发热而温升很高，温敏电阻NTC1一般置于控制器内部温升最明显的位置，例如可以是电解电容器、功率开关管、电流采样器件等。以图2为例，温度的升高使温敏电阻NTC1阻值减小，温敏电阻NTC1上的电压也随之减小，也即是温度检测单元100输出端的电压值减小；此电压值经过由电阻R2和电容C1组成的传输滤波单元200滤波后输入到MCU控制单元300的检测口，MCU控制单元300对由此输入的电压值进行分析、并判断控制器处于何种工作温度下。当传输滤波单元200输入的电压值低于一预先设定的特定值时，MCU控制单元300将控制减小当前状态下的PWM值来改变驱动电路的电流值，使得发热减少，稳定控制器及电机的温度或减缓其上升速度，使发热器件发热量与控制器本身的散热能力之间趋于平衡。当降低驱动电路电流值仍不能有效控制温度上升而达到其能承受的极限温度时，MCU控制单元300则会关闭输出，停止驱动，从而达到避免发热器件因温度过高损坏的目的。
本实用新型提供的自带温度保护功能的电机控制器，包括温度检测单元、传输滤波单元和MCU控制单元，将温度检测单元放置在电机控制器中的关键功率器件旁(比如是电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件等)，实时检测电机控制器内的温度，并将温度信号及时转化成电信号传输给MCU控制单元，MCU控制单元对此电信号进行分析、并判断控制器处于何种工作温度下，以此为依据来调节输出的PWM脉冲信号，改变电机中的电流值，从而控制内部元器件的发热量，继而稳定控制器温度，保证控制器和电机不因温度过高而损坏。本实用新型提供的电机控制器，通过少量外部元器件和对MCU控制单元功能的提升，较低成本地使电机控制器具有了温度保护功能，可以实现对电机和电动车的有效保护。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电机控制器，接直流电源，包括一个MCU控制单元，通过所述MCU控制单元输出PWM信号对电机进行驱动和控制，其特征在于，所述电机控制器还包括：
与所述直流电源相连、对电机控制器中不同检测点的温度进行检测的温度检测单元；
输入端与所述温度检测单元的输出端相接、输出端接所述MCU控制单元，对所述温度检测单元采集的电信号进行滤波处理的传输滤波单元。
2.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述温度检测单元包括电阻R1和热敏器件，所述电阻R1和所述热敏器件依次串接在所述直流电源与地之间，所述热敏器件放置在检测点上，所述电阻R1和所述热敏器件的连接端同时是所述温度检测单元的输出端。
3.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述传输滤波单元包括电阻R2和电容C1，所述电阻R2的第一端和第二端分别是所述传输滤波单元的输入端和输出端，所述电容C1连接在所述电阻R2的第二端与地之间。
4.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述检测点被设置在电机控制器的电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件上。
5.一种电动车，包括电机和电机控制器，所述电机控制器通过一个MCU控制单元输出PWM信号对电机进行驱动和控制，其特征在于，所述电机控制器还包括：
与直流电源相连、对电机控制器中不同检测点的温度进行检测的温度检测单元；
输入端与所述温度检测单元的输出端相接、输出端接所述MCU控制单元，对所述温度检测单元采集的电信号进行滤波处理的传输滤波单元。
6.如权利要求5所述的电动车，其特征在于，所述温度检测单元包括电阻R1和热敏器件，所述电阻R1和所述热敏器件依次串接在直流电源与地之间，所述热敏器件放置在检测点上，所述电阻R1和所述热敏器件的连接端同时是所述温度检测单元的输出端。
7.如权利要求5所述的电动车，其特征在于，所述传输滤波单元包括电阻R2和电容C1，所述电阻R2的第一端和第二端分别是所述传输滤波单元的输入端和输出端，所述电容C1连接在所述电阻R2的第二端与地之间。
8.如权利要求5所述的电动车，其特征在于，所述检测点被设置在电机控制器的电解电容器、功率开关管和/或电流采样器件上。
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| CN105910733A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-31 | 陕西法士特齿轮有限责任公司 | 一种at用ntc温度传感器的分析方法 |
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Owner name: GUANGDONG GOBAO ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN GAOBIAO ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
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