CN203093948U

CN203093948U - 一种电动汽车电机控制器

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Publication number: CN203093948U
Application number: CN 201220748891
Authority: CN
Inventors: 高建华; 吴旭生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车电机控制器，其中电动汽车电池电压输入端（IN1）与直流/直流电源（U1）的电压输入端（V1）连接；点火钥匙开关信号输入端（IN2）与分压电路连接，DCDC电源（U1）的开关控制端（V2）与分压电路连接以接收分压电路分出的电压；DCDC电源（U1）的电压输出端（V3）与微处理器（U3）的电压输入端（P1）以及单向电压传输电路连接，单向电压传输电路将微处理器（U3）的控制信号输出端（C1）的电压反馈至直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）；微处理器（U3）的点火开关信号检测端（N1）与分压电路连接以接收分压电路分出的电压。本实用新型能够使微处理器在存储故障代码以及自适应值后再关断自身的供电电源。

Description

一种电动汽车电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电机控制器，具体地，涉及一种电动汽车电机控制器。

背景技术

电动汽车可以通过车载电源进行驱动。尽管目前由于电池技术的现状还不能完全满足电动汽车的需要，但许多国内外的汽车厂商均已经或准备向市场退出性能优良的电动汽车产品。电动汽车通过电机驱动车轮转动，在行驶的过程中不会产生污染物的排放，对环境的影响小，推广使用电动汽车有助于减轻环境污染，符合环保的要求。

就电动汽车的现状而言，电动汽车可以分为混合动力的电动汽车和纯电动汽车。纯电动汽车由于受电池技术的限制，还没能大规模的推广，但是混合动力的电动汽车已经大量地向市场推广。

在电动汽车中，电机控制器是其核心控制部件之一，电机控制器一般会包含微处理器。目前国内电动汽车电机控制器采用低压直流电源来为微处理器进行供电，但是该供电方式存在如下问题：在驾驶者开启点火钥匙以后，低压直流电源正常为微处理器供电，而在驾驶者关闭点火钥匙以后，低压直流电源就不再为微处理器供电，从而导致微处理器不再工作，使得微处理器无法将故障代码和自适应值在微处理器掉电以前存储下来，不利于电动汽车的故障排查和快速地调整到合适的状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车电机控制器，以解决现有技术中微处理器在点火钥匙关闭以后无法存储故障代码和自适应值的问题。

本实用新型提供了一种电动汽车电机控制器，包括电动汽车电池电压输入端、点火钥匙开关信号输入端、直流/直流电源、分压电路、单向电压传输电路以及微处理器；所述电动汽车电池电压输入端与所述直流/直流电源的电压输入端连接；所述点火钥匙开关信号输入端与分压电路连接，所述直流/直流电源的开关控制端与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压；所述直流/直流电源的电压输出端与所述微处理器的电压输入端以及所述单向电压传输电路连接，所述单向电压传输电路用于将所述微处理器的控制信号输出端的电压反馈至所述直流/直流电源的开关控制端；所述微处理器的点火开关信号检测端与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压。

优选地，所述分压电路包括第六电阻以及第七电阻，所述第六电阻的一端与所述点火钥匙开关信号输入端连接，所述第六电阻的另一端分别与所述第七电阻的一端、所述微处理器的点火开关信号检测端N1、所述直流/直流电源的开关控制端以及所述单向电压传输电路连接，所述第七电阻的另一端接地。

优选地，所述单向电压传输电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、NPN三极管、以及PNP三极管；所述第四电阻的一端与所述直流/直流电源的电压输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述PNP三极管的基极连接；所述第五电阻的一端与所述直流/直流电源的电压输出端连接，所述第五电阻的另一端与所述PNP三极管的集电极连接；所述PNP三极管的发射极与所述直流/直流电源的开关控制端连接；所述第三电阻串接在所述PNP三极管的基极与所述NPN三极管的集电极之间，所述NPN三极管的发射极接地；所述第二电阻的一端与所述NPN三极管的基极连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第一电阻的一端与所述NPN三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端与所述微处理器的控制信号输出端连接。

优选地，所述单向电压传输电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、NMOS管、以及PMOS管；所述第四电阻的一端与所述直流/直流电源的电压输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述PMOS管的栅极连接；所述第五电阻的一端与所述直流/直流电源的电压输出端连接，所述第五电阻的另一端与所述PMOS管的源极连接；所述PMOS管的漏极与所述直流/直流电源的开关控制端连接；所述第三电阻串接在所述PMOS管的栅极与所述NMOS管的源极之间，所述NMOS管的漏极接地；所述第二电阻的一端与所述NMOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第一电阻的一端与所述NMOS管的栅极连接，所述第一电阻的另一端与所述微处理器的控制信号输出端连接。

优选地，所述电机控制器还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述电动汽车电池电压输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述直流/直流电源的电压输入端连接。

优选地，所述电机控制器还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述PNP三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极与所述直流/直流电源的开关控制端连接。

优选地，所述电机控制器还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述PMOS管的漏极连接，所述第二二极管的阴极与所述直流/直流电源的开关控制端连接。

优选地，所述电机控制器还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述直流/直流电源的开关控制端连接，所述第八电阻的另一端与所述电动汽车电池电压输入端连接。

优选地，所述电机控制器还包括低压差线性稳压电源，所述低压差线性稳压电源的电压输入端与所述直流/直流电源的电压输出端连接，所述低压差线性稳压电源的电压输出端与所述微处理器的电压输入端连接。

通过上述技术方案，本实用新型能够使微处理器在点火钥匙关闭以后能够正常工作，在存储故障代码以及自适应值后再关断自身的供电电源，从而可以便于对电动汽车的故障进行排查，以及迅速调整到合适的状态。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的电动汽车电机控制器示意图；

图2是本实用新型提供的电动汽车电机控制器的电路图。

附图标记说明

IN1汽车电池电压输入端 IN2点火钥匙开关信号输入端

D1第一二极管 D2第二二极管

U1DC/DC电源 U2LDO电源

U3微处理器 Q1NPN三极管

Q2PNP三极管 V1DC/DC电源电压输入端

V2DC/DC电源开关控制端 V3DC/DC电源电压输出端

V4LDO电源电压输入端 V5LDO电源电压输出端

P1微处理器电压输入端 C1控制信号输出端

GND接地端 N1点火钥匙开关信号检测端

R1第一电阻 R2第二电阻

R3第三电阻 R4第四电阻

R5第五电阻 R6第六电阻

R7第七电阻 R8第八电阻

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

为了确保微处理器U3能够在点火钥匙关闭后，能够将故障代码和自适应值在微处理器U3掉电以前存储下来，本实用新型提供了如图1所示的电动汽车电机控制器。如图1所示，该电动汽车电机控制器包括包括电动汽车电池电压输入端IN1、点火钥匙开关信号输入端IN2、直流/直流电源U1、分压电路、单向电压传输电路以及微处理器U3；所述电动汽车电池电压输入端IN1与所述直流/直流（DCDC）电源U1的电压输入端V1连接；所述点火钥匙开关信号输入端IN2与分压电路连接，所述直流/直流电源U1的开关控制端V2与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压；所述直流/直流电源U1的电压输出端V3与所述微处理器U3的电压输入端P1以及所述单向电压传输电路连接，所述单向电压传输电路用于将所述微处理器U3的控制信号输出端C1的电压反馈至所述直流/直流电源U1的开关控制端V2；所述微处理器U3的点火开关信号检测端N1与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压。

在该电动汽车电机控制器中，如果点火钥匙关闭时，所述点火钥匙开关信号输入端IN2处于悬空状态。一旦点火钥匙开启，所述点火钥匙开关信号输入端IN2与所述电动汽车电池电压输入端IN1接触，通过分压电路提供控制信号并输入所述直流/直流电源U1的开关控制端V2，从而使所述直流/直流电源U1开始工作。所述直流/直流电源U1的输出电压作为所述微处理器U3的工作电压，所述微处理器U3的工作电压开始工作，并且此时所述微处理器U3在所述微处理器U3的控制信号输出端C1输出高电平信号，该高电平信号通过单向电压传输电路输入所述直流/直流电源U1的开关控制端V2。一旦点火钥匙关闭，所述点火钥匙开关信号输入端IN2再次悬空，所述微处理器U3的点火钥匙开关信号检测端N1就会检测到其接收的电压值或电压值的变化，从而开始准备存储故障代码和自适应值。此时，由于所述微处理器U3在所述微处理器U3的控制信号输出端C1输出的高电平信号仍然能够控制所述直流/直流电源U1正常，所以在所述点火钥匙关闭以后，所述微处理器U3不会立即失电，从而能够保证所述微处理器U3能够正常存储故障代码和自适应值。所述微处理器U3在完成故障代码和自适应值的存储以后，在所述微处理器U3的控制信号输出端C1输出的低电平信号，从而使得所述直流/直流电源U1的开关控制端V2接收到的电平为低电平，所述直流/直流电源U1停止工作，所述微处理器U3失电，从而完成了整个自锁的过程。

图2是本实用新型提供的电动汽车电机控制器的电路图。下面先来介绍分压电路的组成。该分压电路实际上就是由串联的电阻组成的电路。所述分压电路包括第六电阻R6以及第七电阻R7，所述第六电阻R6的一端与所述点火钥匙开关信号输入端IN2连接，所述第六电阻R6的另一端分别与所述第七电阻R7的一端、所述微处理器U3的点火开关信号检测端N1、所述直流/直流电源U1的开关控制端V2以及所述单向电压传输电路连接，所述第七电阻R7的另一端接地。

图2中还显示了单向电压传输电路的组成。所述单向电压传输电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、NPN三极管Q1、以及PNP三极管Q2；所述第四电阻R4的一端与所述直流/直流电源U1的电压输出端V3连接，所述第四电阻R4的另一端与所述PNP三极管Q2的栅极连接；所述第五电阻R5的一端与所述直流/直流电源U1的电压输出端V3连接，所述第五电阻R5的另一端与所述PNP三极管Q2的集电极连接；所述PNP三极管Q2的发射极与所述直流/直流电源U1的开关控制端V2连接；所述第三电阻R3串接在所述PNP三极管Q2的栅极与所述NPN三极管Q1的集电极之间，所述NPN三极管Q1的发射极接地；所述第二电阻R2的一端与所述NPN三极管Q1的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端接地；所述第一电阻R1的一端与所述NPN三极管Q1的栅极连接，所述第一电阻R1的另一端与所述微处理器U3的控制信号输出端C1连接。该单向电压传输电路可以保证在所述微处理器U3的控制信号输出端C1输出高电平的时候，所述直流/直流电源U1能够正常工作，而在点火钥匙关闭以后且在所述微处理器U3的控制信号输出端C1输出低电平的时候，所述直流/直流电源U1停止工作，从而保证所述微处理器U3能够存储故障代码和自适应值。

除此之外，图2中还显示了第一二极管D1，第二二极管D1，以及第八电阻R8。所述第一二极管D1的阳极与所述电动汽车电池电压输入端IN1连接，所述第一二极管D1的阴极与所述直流/直流电源U1的电压输入端V1连接。所述第二二极管D2的阳极与所述PNP三级管Q2的发射极，所述第二二极管D2）的阴极与所述直流/直流电源U1的开关控制端V2连接。所述第八电阻R8的一端与所述直流/直流电源U1的开关控制端V2连接，所述第八电阻R8的另一端与所述电动汽车电池电压输入端IN1连接。

对于本领域技术人员而言，上述的NPN三极管Q1可以用NMOS管代替，而上述的PNP三极管Q2可以用PMOS管代替。

为了保证所述微处理器U3工作电压的稳定性，图2中还提供了所低压差线性稳压（LDO）电源U2，所述低压差线性稳压电源U2的电压输入端V4与所述直流/直流电源U1的电压输出端V3连接，所述低压差线性稳压电源U2的电压输出端V5与所述微处理器U3的电压输入端P1连接。

所述DCDC电源U1可以采用美国国家半导体公司出品的电源芯片LM5116，所述LDO电源U2可以采用美国国家半导体公司出品的电源芯片7805，所述微处理器U3可以采用德国英飞凌公司出品的微处理器XC2764。

在具体实施的过程中，电源芯片LM5116的1号管脚（DC/DC电源电压输入端V1）与电动汽车电池电压输入端IN1连接，电源芯片LM5116的2号管脚（DC/DC电源开关控制端V2）与分压节点连接（即第六电阻R6与第七电阻R7之间的连接处），电源芯片LM5116的4号管脚（GND）接地，电源芯片LM5116的7号管脚（DC/DC电源电压输出端V3）与电源芯片7805的1号管脚（LDO电源电压输入端V4）连接，电源芯片7805的3号管脚（LDO电源电压输出端V5）与微处理器XC2764的2号管脚连接，电源芯片7805的2号管脚（GND）接地。电源芯片LM5116的3号管脚、5号管脚、6号管脚以及8号管脚悬空。微处理器XC2764的1号管脚（点火钥匙开关信号检测端N1）通过第八电阻R8与分压节点连接，微处理器XC2764的4号管脚（GND）接地，微处理器XC2764的5号管脚（控制信号输出端C1）通过第一电阻R1与NPN三极管Q1的基极连接，微处理器XC2764的3号管脚、5号管脚、6号管脚以及8号管脚悬空。

在微处理器U3不工作状态下，点火钥匙开关信号输入端IN2为悬空状态，DCDC电源U1的2号管脚通过第七电阻R7被拉低至地，电压为低电平，DCDC电源U1处于停止工作状态。当点火钥匙开关信号输入端IN2接通至高电压状态时，点火钥匙开关信号输入端IN2的高电压通过第六电阻R6和第七R7分压出一个电压信号，输入DCDC电源U1的2号管脚，DCDC电源U1开始工作，在DCDC电源U1的7号管脚输出15V电压，该电压通过第五电阻R5被输入到PNP三极管Q2的集电极。同时DCDC电源U1的7号管脚输出的15V输入到LDO电源U2的1号管脚，在LDO电源U2的2号管脚输出5V电压至微处理器U3的3号管脚，微处理器U3正常工作，微处理器U3的5号管脚输出为高电平，NPN三极管Q1工作于导通工作状态，NPN三极管Q1的集电极电位为低电平，通过第三电阻R3使得PNP三极管Q2处于导通工作状态，PNP三极管Q2输出电压通过第二二极管D2连接到DCDC电源U1的2号管脚，DCDC电源U1处于正常工作状态。当需要微处理器停止工作时，点火钥匙开关信号输入端IN2被断开，微处理器U3的1号管脚通过第八电阻R8检测到点火钥匙开关信号输入端IN2的电压为低电平，微处理器U3的5号管脚仍然输出高电平，使得NPN三极管Q1和PNP三极管Q2处于导通工作状态，DCDC电源U1的7号管脚输出的15V电压通过第五电阻R5和PNP三极管Q2以及第二二极管D2输入至DCDC电源U1的2号管脚，这时DCDC电源U1仍然正常工作，并没有因为点火钥匙开关信号输入端IN2的断开而关闭。这时微处理器U3运行代码，将故障码和自适应值写入微处理器U3内部的存储器。当微处理器U3运行完代码之后，可以关闭电源时，微处理器U3的管脚5输出一个低电平，通过第一电阻R1输入到NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1处于截止工作状态，NPN三极管Q1的集电极输出高电平通过第三电阻R3连接至PNP三极管Q2的基极，这时PNP三极管Q2也处于截止工作状态，PNP三极管Q2的发射极通过第二二极管D2输出低电平，DCDC电源U1的2号管脚上信号电平为低电平，DCDC电源U1停止工作，DCDC电源U1的7号管脚停止输出电压，LDO电源U2也停止工作，LDO电源U2的3号管脚停止输出电压，于是微处理器U3也停止工作，从而电动汽车电机控制器完全停止工作。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种电动汽车电机控制器，其特征在于，包括电动汽车电池电压输入端（IN1）、点火钥匙开关信号输入端（IN2）、直流/直流电源（U1）、分压电路、单向电压传输电路以及微处理器（U3）；

所述电动汽车电池电压输入端（IN1）与所述直流/直流电源（U1）的电压输入端（V1）连接；

所述点火钥匙开关信号输入端（IN2）与分压电路连接，所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压；

所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）与所述微处理器（U3）的电压输入端（P1）以及所述单向电压传输电路连接，所述单向电压传输电路用于将所述微处理器（U3）的控制信号输出端（C1）的电压反馈至所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）；

所述微处理器（U3）的点火开关信号检测端（N1）与所述分压电路连接以接收分压电路分出的电压。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述分压电路包括第六电阻（R6）以及第七电阻（R7），所述第六电阻（R6）的一端与所述点火钥匙开关信号输入端（IN2）连接，所述第六电阻（R6）的另一端分别与所述第七电阻（R7）的一端、所述微处理器（U3）的点火开关信号检测端（N1）、所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）以及所述单向电压传输电路连接，所述第七电阻（R7）的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述单向电压传输电路包括：第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、NPN三极管（Q1）、以及PNP三极管（Q2）；

所述第四电阻（R4）的一端与所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）连接，所述第四电阻（R4）的另一端与所述PNP三极管（Q2）的基极连接；

所述第五电阻（R5）的一端与所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）连接，所述第五电阻（R5）的另一端与所述PNP三极管（Q2）的集电极连接；

所述PNP三极管（Q2）的发射极与所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）连接；

所述第三电阻（R3）串接在所述PNP三极管（Q2）的基极与所述NPN三极管（Q1）的集电极之间，所述NPN三极管（Q1）的发射极接地；

所述第二电阻（R2）的一端与所述NPN三极管（Q1）的基极连接，所述第二电阻（R2）的另一端接地；

所述第一电阻（R1）的一端与所述NPN三极管（Q1）的基极连接，所述第一电阻（R1）的另一端与所述微处理器（U3）的控制信号输出端（C1）连接。

4.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述单向电压传输电路包括：第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、NMOS管、以及PMOS管；

所述第四电阻（R4）的一端与所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）连接，所述第四电阻（R4）的另一端与所述PMOS管的栅极连接；

所述第五电阻（R5）的一端与所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）连接，所述第五电阻（R5）的另一端与所述PMOS管的源极连接；

所述PMOS管的漏极与所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）连接；

所述第三电阻（R3）串接在所述PMOS管的栅极与所述NMOS管的源极之间，所述NMOS管的漏极接地；

所述第二电阻（R2）的一端与所述NMOS管的栅极连接，所述第二电阻（R2）的另一端接地；

所述第一电阻（R1）的一端与所述NMOS管的栅极连接，所述第一电阻（R1）的另一端与所述微处理器（U3）的控制信号输出端（C1）连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括第一二极管（D1），所述第一二极管（D1）的阳极与所述电动汽车电池电压输入端（IN1）连接，所述第一二极管（D1）的阴极与所述直流/直流电源（U1）的电压输入端（V1）连接。

6.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括第二二极管（D2），所述第二二极管（D2）的阳极与所述PNP三极管（Q2）的发射极连接，所述第二二极管（D2）的阴极与所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）连接。

7.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括第二二极管（D2），所述第二二极管（D2）的阳极与所述PMOS管的漏极连接，所述第二二极管（D2）的阴极与所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）连接。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括第八电阻（R8），所述第八电阻（R8）的一端与所述直流/直流电源（U1）的开关控制端（V2）连接，所述第八电阻（R8）的另一端与所述电动汽车电池电压输入端（IN1）连接。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括低压差线性稳压电源（U2），所述低压差线性稳压电源（U2）的电压输入端（V4）与所述直流/直流电源（U1）的电压输出端（V3）连接，所述低压差线性稳压电源（U2）的电压输出端（V5）与所述微处理器（U3）的电压输入端（P1）连接。