CN202879264U - 电动车故障显示及修复控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车故障显示及修复控制装置，包括依次连接的主控单片机、三相驱动电路、三相执行电路、无刷直流电机，安装在仪表盘上的液晶显示器，安装在电动车上的调速转把和刹车开关，所述的无刷直流电机上设有与电机转子相对应的三个霍尔传感器，三个霍尔传感器分别与主控单片机相连接，三相执行电路的输出端分别与三相过零检测电路的输出端连接，三相过零检测电路的输出端分别与主控单片机相连接，液晶显示器通过数据线与主控单片机相连，主控单片机上连接有修改键；调速转把和刹车开关分别与主控单片机连接。采用本结构后，具有结构合理、操作简单、修复快捷、警示效果明显、修理方便、使用安全可靠等优点。

Description

电动车故障显示及修复控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动车，特别是一种在电动车发生故障时能及时显示并按规定模式运行的电动车故障显示及修复控制装置。

背景技术

电动车以轻便、价廉、快捷、运行成本低等独特的产品特性迅速占领了轻型代步工具市场的至高点。但随着市场保有量的不断增加，电动车事故也越来越多，已成为“马路杀手”的代名词，有很多事故是完全可以避免的。究其原因是许多电动车缺少对关键部件和关键参数的自检和警示。电动车使用中影响最大的故障有电机故障、控制器故障、转把故障、刹把故障，当发生以上故障时往往带病工作，直至不能驾驶，电动车只能用车拖到维修点修，这对客户的使用带来很大的不便，为事故发生埋下了重大的安全隐患，特别是在偏远郊区以及晚上时间段，甚至有可能发生危及客户生命。在特定区域，如红绿灯十字路口，电动车突发故障，有可能引起交通事故。而在电机故障中由于信号传感器霍尔引起占40%～50%之间，这是整个无刷电机行业通病。当电动车发生故障后，在维修点，维修人员必须一个个排除可能发生的故障因素，费时费力。为此，许多生产厂家和有识之士针对上述存在的缺陷进行开发和研制，但至今尚未有较理想的解决办法。

发明内容

为克服现有电动车存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种当发生电机故障、转把故障、刹把故障时电动车能在液晶显示器上显示并可以继续骑行的电动车故障显示及修复控制装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括依次连接的主控单片机、三相驱动电路、三相执行电路、无刷直流电机，安装在仪表盘上的液晶显示器，安装在电动车上的调速转把和刹车开关，所述的无刷直流电机上设有与电机转子相对应的三个霍尔传感器，三个霍尔传感器分别与主控单片机相连接，三相执行电路的输出端分别与三相过零检测电路的输出端连接，三相过零检测电路的输出端分别与主控单片机相连接，液晶显示器通过数据线与主控单片机相连。

所述的主控单片机上连接有修改键。

所述的调速转把和刹车开关分别与主控单片机连接。

采用上述结构后，与现有技术比较有如下优点和效果:

一是当无刷直流电机中的一个霍尔传感器损坏时，主控单片机通过模拟产生信号代替霍尔传感器继续运行，相当于自动修复了一个霍尔传感器；当无刷直流电机两个或三个霍尔传感器故障时，主控单片机自动切入到无霍尔模式运行；这两种运行模式，在对电动车运行时毫无影响，只是在起步时略微有点起步噪声。

二是当调速转把发生故障时无信号输入主控单片机时，通过修复键，主控单片机绕过调速转把进入固定电压输入状态，驱动无刷直流电机输出电流为正常工作电流的50%，即以50%的最大速度运行。

三是当电门锁打开，检测到刹把发生故障时，刹车开关一直处于闭合状态，此时一直有刹车信号输入主控单片机；通过修复键，刹把输入信号被切断，主控单片机不再处于刹车状态，调速转把就可以正常控制电机运转。

四是当检测到电机故障、转把故障和刹把故障时，主控单片机会自动发出信号，这些信号通过数据线传递到仪表盘上，并转换为文字或图像在液晶显示器上显示出上述故障，既可以起到警示作用，又可以加快维修速度。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理示意图。

具体实施方式

图1所示，为本实用新型电动车故障显示及修复控制装置的具体实施方案，它包括依次连接的主控单片机、三相驱动电路、三相执行电路、无刷直流电机M，安装在仪表盘上的液晶显示器，安装在电动车上的调速转把WR和刹车开关K，三相执行电路由Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6六个场效应管组成三相桥式电路，所述的无刷直流电机M上设有与电机转子相对应的三个霍尔传感器HL，三个霍尔传感器HL分别与主控单片机a1、b1、c1端口相连接，三相执行电路的输出端分别与三相过零检测电路的输出端连接，三个霍尔传感器HL信号分别输入主控单片机，三相过零检测电路的输出端分别与主控单片机a0、b0、c0端口相连接，液晶显示器通过数据线与主控单片机L端口相连，主控单片机通过数据线将主要参数及故障以文字或图像在液晶显示器上显示。所述的主控单片机上连接有修改键S。所述的调速转把WR和刹车开关K分别与主控单片机连接，由主控单片机采集调速转把WR和刹车开关K信号。

本实用新型工作原理如下：单个霍尔故障修复过程，当单个霍尔传感器HL发生故障时，由于采用的电机是三相互成120度的无刷直流电机M，三个霍尔传感器HL一个周期编码a1b1c1为6个状态001-101-100-110-010-011。当单个霍尔传感器HL损坏后，该霍尔传感器HL不能检测电机位置变化，输入信号保持高电平1或低电平0的状态。假设a1霍尔传感器HL损坏，损坏后保持低电平0，三个霍尔传感器HL一个周期编码为6个状态为001-001-000-010-010-011，有两个换相位置不准确，由于无刷直流电机M在正常转动时前一个换相时间基本等于后一个换时间，因此在无刷直流电机M旋转一个编码周期后，通过霍尔传感器HL输入的编码序列主控单片机可以准确的判断a1霍尔传感器HL已经损坏，主控单片机自动切换到单霍尔修复状态，001-001换相时间等于011-001；010-010的换相时间等于000-010的换相时间；通过主控单片机的计时功能，检查出前一个换相时间，然后通过主控单片机的定时功能，把前一个换向时间确定为下一个换相时间，进行换向，准确模拟a1霍尔传感器HL的工作。如果b1或c1霍尔传感器HL损坏，修改过程以此类推。从而实现单霍尔传感器HL故障修复，保证电机正常安全运转。

两个或三个霍尔故障修复过程：当两个霍尔传感器HL发生故障发生故障时，无刷直流电机M在经过一次转动后，主控单片机在一个周期编码a1b1c1内重复2次检查到2个变化的霍尔编码，则认为是2个霍尔传感器HL故障。当无刷直流电机M在经过一次转动后，主控单片机在一个周期编码a1b1c1内没有检查到霍尔编码变化，则认为是三个霍尔发生故障。在确定两个或三个霍尔发生故障后，主控单片机切换到无霍尔模式运行。无霍尔模式是通过检测电机的反电动势的过零点，来确定换相时间的。在无刷直流电机M驱动状态，ABC三相驱动电路把场效应管Q2、Q3、Q4、Q6的栅极G为低电平，Q1、Q5栅极G为高电平，此时无刷直流电机M相线电流由A流向B，C相处于悬空状态。在无刷直流电机M转到换相位置时，相线C会产生一个过零点的反电动势，经过过零检测电路的处理，将这个信号送到主控单片机，主控单片机通过该信号控制无刷直流电机M的换相。其它相线以此类推。实现无刷直流电机M的无霍尔模式运行。保证电动车正常骑行。

刹把故障修复原理：在电门锁打开后，刹车开关K一直处于闭合状态，主控单片机检测到一直处于刹车状态刹车信号，此时认为刹把发生故障。按下修复键S，主控单片机检测到修复命令，将主控单片机内的电子开关打开，刹把输入信号被切断，转把就可以正常控制无刷直流电机M运转。如果在电门锁重新打开后，主控单片机检测到刹车开关K处于打开状态时，退出修复模式，恢复正常刹车功能。

转把故障修复原理：当主控单片机在检测到调速转把WR无输入信号或输入信号无效时，主控单片机对调速转把WR输入的信号不作为控制使用。按下修复键S，调速转把WR输入信号切换为分压固定电压输入，此电压为调速转把最高电压的50%；主控单片机以分压固定电压输入作为控制信号，控制无刷直流电机M运转。按下修复键S，有电压信号输入，无刷直流电机M运转。修复键S放开时，没有电压信号输入，无刷直流电机M停转。如果电门锁重新打开后，主控单片机检测到调速转把WR输入信号正常后，退出修复模式。修复键S不起作用。

当主控单片机检测到上述故障信号后，通过通信线L输出故障序列，仪表盘上的液晶显示器按照通讯协议将故障状态以汉字或图像或其它符号动态显示在液晶屏上。

Claims (3)

1.一种电动车故障显示及修复控制装置，包括依次连接的主控单片机、三相驱动电路、三相执行电路、无刷直流电机，安装在仪表盘上的液晶显示器，安装在电动车上的调速转把和刹车开关，其特征是：所述的无刷直流电机上设有与电机转子相对应的三个霍尔传感器，三个霍尔传感器分别与主控单片机相连接，三相执行电路的输出端分别与三相过零检测电路的输出端连接，三相过零检测电路的输出端分别与主控单片机相连接，液晶显示器通过数据线与主控单片机相连。

2.根据权利要求1所述电动车故障显示及修复控制装置，其特征是：所述的主控单片机上连接有修改键。

3.根据权利要求2所述电动车故障显示及修复控制装置，其特征是：所述的调速转把和刹车开关分别与主控单片机连接。

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