CN205737356U - 一种多模式驱动电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多模式驱动电动汽车，包括多模式选择开关、电源模块、电子线路板和多个电机，多个所述电机分别为第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述电源模块包括市电供电模块、太阳能供电模块、蓄电池和DC/DC变换器，市电供电模块包括市电和降压整流电路，太阳能供电模块包括太阳能光伏板和太阳能控制器，电子线路板上集成有微控制器和多个电机驱动器，微控制器的输入端接有三轴磁场传感器和车速传感器，多模式选择开关为前轮驱动模式选择开关、后轮驱动模式选择开关和四轮驱动模式选择开关。本实用新型结构简单，成本低，保证蓄电池正常工作，提高了电动汽车的续驶性能，节省能源，实用性强。

Description

一种多模式驱动电动汽车

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种多模式驱动电动汽车。

背景技术

目前，随着科技的进步，人们对汽车的依赖程度越来越高，绝大部分采用气体或燃油作为动力来源，这样汽车尾气对环境产生很大的污染，因而电动汽车是一种新型节能的交通工具，受到社会的关注。电动汽车中主要采用蓄电池作为动力供电，通过电机驱动汽车车轮转动，使得车辆行驶。电动汽车虽然其一定程度达到环保，但是还存在一些不足：首先，电动汽车中蓄电池电量消耗较快，目前一般采用太阳能或市电供电，供电模块单一，不能保证蓄电池正常工作，造成蓄电池的过度放电，进而损坏蓄电池，减蓄电池的使用时间，这样蓄电池的经常更换，本为减少环境污染的初衷而未能实现；其次，目前两驱电动汽车较普遍，但是其操作稳定性和动力性能比较差，适应路况的能力有限，爬坡性能较差，而且机械结构复杂。现有四驱电动汽车可以解决两驱电动车爬坡能力差不能适应复杂路况的缺点，但是不能自由选择驱动模式，根据路况手动选择前轮驱动模式、后轮驱动模式或者是四轮驱动模式，更好的适应路况的复杂性，同时，在路况较好的情况下，节能蓄电池的电量，提高续航里程。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、易控制的多模式驱动电动汽车，保证蓄电池正常工作，提高电动汽车的续驶能力，同时节约能源，操作方便，运行稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多模式驱动电动汽车，其设计新颖合理，结构简单，成本低，保证蓄电池正常工作，提高了电动汽车的续驶性能，节省了能源，操作方便，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：电源模块、包括设置在电动汽车内部前方的液晶触摸屏和多模式选择开关、用于驱动电动汽车车轮转动的多个电机和设置在电动汽车内部的电子线路板，多个所述电机分别为用于驱动左前轮的第一电机、用于驱动右前轮的第二电机、用于驱动左后轮的第三电机和用于驱动右后轮的第四电机，所述电源模块包括市电供电模块、太阳能供电模块、设置在电动汽车后部且与所述市电供电模块和所述太阳能供电模块输出端均相接的蓄电池，以及与蓄电池输出端相接的DC/DC变换器，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与蓄电池相接，所述市电供电模块包括市电和与市电输出端相接的降压整流电路，所述太阳能供电模块包括设置在电动汽车顶部和后挡风玻璃上的太阳能光伏板和与太阳能光伏板输出端相接的太阳能控制器，所述降压整流电路和太阳能控制器均与蓄电池相接；所述电子线路板上集成有微控制器和多个电机驱动器，所述微控制器的输入端接有用于检测电动汽车航向的三轴磁场传感器和用于检测电动汽车车速的车速传感器，多个所述电机驱动器分别为第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器和第四电机驱动器，所述多模式选择开关分别为前轮驱动模式选择开关、后轮驱动模式选择开关和四轮驱动模式选择开关，所述前轮驱动模式选择开关、后轮驱动模式选择开关、四轮驱动模式选择开关和液晶触摸屏均与微控制器相接，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器和第四电机驱动器的输入端均与微控制器的输出端相接，所述第一电机驱动器与第一电机相接，所述第二电机驱动器与第二电机相接，所述第三电机驱动器与第三电机相接，所述第四电机驱动器与第四电机相接。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述微控制器为单片机，所述蓄电池包括12V蓄电池。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述车速传感器包括KMY20M1磁阻式转速传感器。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述三轴磁场传感器包括芯片HCM1043。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为直流无刷式的轮毂电机。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述降压整流电路包括降压电路和与所述降压电路输出相接的整流电路，所述降压电路包括变压器T1，所述变压器T1的初级线圈的一端与市电的一端相接，变压器T1的初级线圈的另一端与市电的另一端相接；所述整流电路包括整流桥D2，所述整流桥D2的两个交流输入端分别与变压器T1的次级线圈的两端相接，所述整流桥D2的直流输出端的一端分三路，一路经电容C1接地，另一路经电阻R1与发光二极管LED1的阳极相接，第三路为降压整流电路的电源输出端；所述整流桥D2的直流输出端的另一端与发光二极管LED1的阴极相接且接地。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述太阳能控制器包括芯片LT1073，所述芯片LT1073的第1引脚与电阻R2的一端相接，所述芯片LT1073的第2引脚分四路，第一路与电阻R2的另一端相接，第二路与滑动电阻R6的一个固定端相接，第三路与电感L2的一端相接，第四路与二端接口JP1的第1引脚相接；所述芯片LT1073的第3引脚分两路，一路与电感L2的另一端相接，另一路与整流二极管D3的阳极相接；所述芯片LT1073的第4引脚与NMOS管的漏极相接，所述芯片LT1073的第6引脚分两路，一路与NMOS管的栅极相接，另一路与滑动电阻R6的另一个固定端相接；所述芯片LT1073的第7引脚分两路，一路经电阻R4接地，另一路经电阻R3与滑动电阻R6的滑动端相接；所述芯片LT1073的第8引脚分两路，一路与电容R3的一端相接，另一路与整流二极管D4的阳极相接；所述整流二极管D3的阴极分三路，一路与电容R3的另一端相接，另一路与整流二极管D4的阴极相接，第三路为太阳能控制器的电源输出端。

上述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述DC/DC变换器包括芯片MAX731，所述芯片MAX731的第1引脚分两路，一路与微控制器相接，另一路经串联的电阻R5和电容C5接地；所述芯片MAX731的第2引脚经电容C6接地，所述芯片MAX731的第3引脚经电容C9接地，所述芯片MAX731的第4引脚分两路，一路与电容C10的一端相接，另一路经电容C11接地；所述芯片MAX731的第6引脚分两路，一路与整流二极管D5的阳极相接，另一路与电感L3的一端相接；所述芯片MAX731的第7引脚和第8引脚的连接端分四路，第一路与电感L3的另一端相接，第二路与太阳能控制器的电源输出端和蓄电池相接，第三路与电阻R5和电容C5的连接端相接，第四路与电容C10的另一端相接；所述整流二极管D5的阴极分两路，一路与电容C10的另一端相接，另一路为DC/DC变换器的5V电源输出端。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置太阳能供电模块和市电供电模块，既可通过市电供电模块为蓄电池充电，还可通过太阳能供电模块为蓄电池充电，实时保证蓄电池正常工作，避免蓄电池的过度放电而损害蓄电池，而且在白天行驶中通过太阳能供电模块进行供电，提高电动汽车的续驶能力，成本低，电路简单。

2、本实用新型通过设置三轴磁场传感器和车速传感器，分别检测电动汽车的航向和车速，且通过液晶触摸屏进行实时显示，方便驾驶员了解当前形势状态，电路简单，使用效果好。

3、本实用新型通过设置前轮驱动模式选择开关、后轮驱动模式选择开关和四轮驱动模式选择开关，当处于平坦路况时，驾驶员选择前轮驱动模式选择开关，微控制器分别通过第一电机驱动器和第二电机驱动器驱动第一电机和第二电机转动，第一电机和第二电机的转动分别驱动左前轮和右前轮转动，进入前轮驱动模式；当爬坡时，驾驶员选择后轮驱动模式选择开关，微控制器分别通过第三电机驱动器和第四电机驱动器驱动第三电机和第四电机转动，第三电机和第四电机的转动分别驱动左后轮和右后轮转动，进入后轮驱动模式；当进行越野时，驾驶员选择四轮驱动模式选择开关，左前轮、右前轮、左后轮和右后轮均转动，进入四轮驱动模式，根据不同路况选择不同驱动模式，更好的适应路况的复杂性，同时，在路况较好的情况下，节能蓄电池的电量，提高续航里程。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，成本低，保证蓄电池正常工作，提高了电动汽车的续驶性能，节省了能源，操作方便，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理框图。

图3为本实用新型降压整流电路的电路原理图。

图4为本实用新型太阳能控制器的电路原理图。

图5为本实用新型DC/DC变换器的电路原理图。

附图标记说明:

1—微控制器； 2—三轴磁场传感器； 3—前轮驱动模式选择开关；

4—后轮驱动模式选择开关； 5—四轮驱动模式选择开关；

6—车速传感器； 7—左前轮； 7-1—第一电机驱动器；

7-2—第一电机； 8—右前轮； 8-1—第二电机驱动器；

8-2—第二电机； 9—左后轮； 9-1—第三电机驱动器；

9-2—第三电机； 10—右后轮； 10-1—第四电机驱动器；

10-2—第四电机； 11-1—市电； 11-2—降压整流电路；

12—DC/DC变换器； 13—蓄电池； 14-1—太阳能光伏板；

14-2—太阳能控制器； 15—液晶触摸屏；

16—充电接口。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括电源模块、设置在电动汽车内部前方的液晶触摸屏15和多模式选择开关、用于驱动电动汽车车轮转动的多个电机和设置在电动汽车内部的电子线路板，多个所述电机分别为用于驱动左前轮7的第一电机7-2、用于驱动右前轮8的第二电机8-2、用于驱动左后轮9的第三电机9-2和用于驱动右后轮10的第四电机10-2，所述电源模块包括市电供电模块、太阳能供电模块、设置在电动汽车后部且与所述市电供电模块和所述太阳能供电模块输出端均相接的蓄电池13，以及与蓄电池13输出端相接的DC/DC变换器12，所述第一电机7-2、第二电机8-2、第三电机9-2和第四电机10-2均与蓄电池13相接，所述市电供电模块包括市电11-1和与市电11-1输出端相接的降压整流电路11-2，所述太阳能供电模块包括设置在电动汽车顶部和后挡风玻璃上的太阳能光伏板14-1和与太阳能光伏板14-1输出端相接的太阳能控制器14-2，所述降压整流电路11-2和太阳能控制器14-2均与蓄电池13相接；所述电子线路板上集成有微控制器1和多个电机驱动器，所述微控制器1的输入端接有用于检测电动汽车航向的三轴磁场传感器2和用于检测电动汽车车速的车速传感器6，多个所述电机驱动器分别为第一电机驱动器7-1、第二电机驱动器8-1、第三电机驱动器9-1和第四电机驱动器10-1，所述多模式选择开关分别为前轮驱动模式选择开关3、后轮驱动模式选择开关4和四轮驱动模式选择开关5，所述前轮驱动模式选择开关3、后轮驱动模式选择开关4、四轮驱动模式选择开关5和液晶触摸屏15均与微控制器1相接，所述第一电机驱动器7-1、第二电机驱动器8-1、第三电机驱动器9-1和第四电机驱动器10-1的输入端均与微控制器1的输出端相接，所述第一电机驱动器7-1与第一电机7-2相接，所述第二电机驱动器8-1与第二电机8-2相接，所述第三电机驱动器9-1与第三电机9-2相接，所述第四电机驱动器10-1与第四电机10-2相接。

实际接线过程中，所述电动汽车的一侧设置有用于连接市电11-1的电源接口16。

本实施例中，所述微控制器1为单片机，所述蓄电池13包括12V蓄电池。

本实施例中，所述车速传感器6包括KMY20M1磁阻式转速传感器。

本实施例中，所述三轴磁场传感器2包括芯片HCM1043。

本实施例中，第一电机7-2、第二电机8-2、第三电机9-2和第四电机10-2均为直流无刷式的轮毂电机。

如图3所示，本实施例中，所述降压整流电路11-2包括降压电路和与所述降压电路输出相接的整流电路，所述降压电路包括变压器T1，所述变压器T1的初级线圈的一端与市电11-1的一端相接，变压器T1的初级线圈的另一端与市电11-1的另一端相接；所述整流电路包括整流桥D2，所述整流桥D2的两个交流输入端分别与变压器T1的次级线圈的两端相接，所述整流桥D2的直流输出端的一端分三路，一路经电容C1接地，另一路经电阻R1与发光二极管LED1的阳极相接，第三路为降压整流电路11-2的电源输出端；所述整流桥D2的直流输出端的另一端与发光二极管LED1的阴极相接且接地。

如图4所示，本实施例中，所述太阳能控制器14-2包括芯片LT1073，所述芯片LT1073的第1引脚与电阻R2的一端相接，所述芯片LT1073的第2引脚分四路，第一路与电阻R2的另一端相接，第二路与滑动电阻R6的一个固定端相接，第三路与电感L2的一端相接，第四路与二端接口JP1的第1引脚相接；所述芯片LT1073的第3引脚分两路，一路与电感L2的另一端相接，另一路与整流二极管D3的阳极相接；所述芯片LT1073的第4引脚与NMOS管的漏极相接，所述芯片LT1073的第6引脚分两路，一路与NMOS管的栅极相接，另一路与滑动电阻R6的另一个固定端相接；所述芯片LT1073的第7引脚分两路，一路经电阻R4接地，另一路经电阻R3与滑动电阻R6的滑动端相接；所述芯片LT1073的第8引脚分两路，一路与电容R3的一端相接，另一路与整流二极管D4的阳极相接；所述整流二极管D3的阴极分三路，一路与电容R3的另一端相接，另一路与整流二极管D4的阴极相接，第三路为太阳能控制器14-2的电源输出端。

如图5所示，本实施例中，所述DC/DC变换器12包括芯片MAX731，所述芯片MAX731的第1引脚分两路，一路与微控制器1相接，另一路经串联的电阻R5和电容C5接地；所述芯片MAX731的第2引脚经电容C6接地，所述芯片MAX731的第3引脚经电容C9接地，所述芯片MAX731的第4引脚分两路，一路与电容C10的一端相接，另一路经电容C11接地；所述芯片MAX731的第6引脚分两路，一路与整流二极管D5的阳极相接，另一路与电感L3的一端相接；所述芯片MAX731的第7引脚和第8引脚的连接端分四路，第一路与电感L3的另一端相接，第二路与太阳能控制器14-2的电源输出端和蓄电池13相接，第三路与电阻R5和电容C5的连接端相接，第四路与电容C10的另一端相接；所述整流二极管D5的阴极分两路，一路与电容C10的另一端相接，另一路为DC/DC变换器12的5V电源输出端。

本实用新型使用时，接通市电11-1，经过降压整流电路11-2的降压整流输出12V直流电，12V直流电为蓄电池13进行充电，蓄电池13充电完成后，断开市电11-1。蓄电池13的输出端经过DC/DC变换器12转换为微控制器1的电压范围为微控制器1供电，微控制器1进入工作状态，蓄电池13为第一电机7-2、第二电机8-2、第三电机9-2和第四电机10-2供电，通过液晶触摸屏15预先设定车速阈值，三轴磁场传感器2实时检测电动汽车的航向并将采集到的航向发送至微控制器1，车速传感器6实时检测电动汽车的车速并将采集到的电动汽车车速发送给微控制器1，微控制器1控制液晶触摸屏15对电动汽车的航向和车速进行实时显示，方便驾驶员了解行驶状态；当处于平坦路况时，驾驶员选择前轮驱动模式选择开关3，微控制器分别通过第一电机驱动器7-1和第二电机驱动器8-1驱动第一电机7-2和第二电机8-2转动，第一电机7-2和第二电机8-2的转动分别驱动左前轮7和右前轮8转动，进入前轮驱动模式；当爬坡时，驾驶员选择后轮驱动模式选择开关4，微控制器分别通过第三电机驱动器9-1和第四电机驱动器10-1驱动第三电机9-2和第四电机10-2转动，第三电机9-2和第四电机10-2的转动分别驱动左后轮9和右后轮10转动，进入后轮驱动模式；当进行越野时，驾驶员选择四轮驱动模式选择开关5，微控制器1分别通过第一电机驱动器7-1、第二电机驱动器8-1、第三电机驱动器9-1和第四电机驱动器10-1驱动第一电机7-2、第二电机8-2、第三电机9-2和第四电机10-2转动，第一电机7-2、第二电机8-2、第三电机9-2和第四电机10-2的转动分别驱动左前轮7、右前轮8、左后轮9和右后轮10转动，进入四轮驱动模式，根据不同路况选择不同驱动模式，更好的适应路况的复杂性，节能蓄电池的电量，提高续航里程；在白天行驶中，太阳能光伏板14-1采集太阳能，并将采集到的太阳能转换为电能，通过太阳能控制器14-2为蓄电池13进行充电，保护蓄电池13正常工作，确保蓄电池13的使用寿命，使用效果好，节能环保。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：包括电源模块、设置在电动汽车内部前方的液晶触摸屏(15)和多模式选择开关、用于驱动电动汽车车轮转动的多个电机和设置在电动汽车内部的电子线路板，多个所述电机分别为用于驱动左前轮(7)的第一电机(7-2)、用于驱动右前轮(8)的第二电机(8-2)、用于驱动左后轮(9)的第三电机(9-2)和用于驱动右后轮(10)的第四电机(10-2)，所述电源模块包括市电供电模块、太阳能供电模块、设置在电动汽车后部且与所述市电供电模块和所述太阳能供电模块输出端均相接的蓄电池(13)，以及与蓄电池(13)输出端相接的DC/DC变换器(12)，所述第一电机(7-2)、第二电机(8-2)、第三电机(9-2)和第四电机(10-2)均与蓄电池(13)相接，所述市电供电模块包括市电(11-1)和与市电(11-1)输出端相接的降压整流电路(11-2)，所述太阳能供电模块包括设置在电动汽车顶部和后挡风玻璃上的太阳能光伏板(14-1)和与太阳能光伏板(14-1)输出端相接的太阳能控制器(14-2)，所述降压整流电路(11-2)和太阳能控制器(14-2)均与蓄电池(13)相接；所述电子线路板上集成有微控制器(1)和多个电机驱动器，所述微控制器(1)的输入端接有用于检测电动汽车航向的三轴磁场传感器(2)和用于检测电动汽车车速的车速传感器(6)，多个所述电机驱动器分别为第一电机驱动器(7-1)、第二电机驱动器(8-1)、第三电机驱动器(9-1)和第四电机驱动器(10-1)，所述多模式选择开关分别为前轮驱动模式选择开关(3)、后轮驱动模式选择开关(4)和四轮驱动模式选择开关(5)，所述前轮驱动模式选择开关(3)、后轮驱动模式选择开关(4)、四轮驱动模式选择开关(5)和液晶触摸屏(15)均与微控制器(1)相接，所述第一电机驱动器(7-1)、第二电机驱动器(8-1)、第三电机驱动器(9-1)和第四电机驱动器(10-1)的输入端均与微控制器(1)的输出端相接，所述第一电机驱动器(7-1)与第一电机(7-2)相接，所述第二电机驱动器(8-1)与第二电机(8-2)相接，所述第三电机驱动器(9-1)与第三电机(9-2)相接，所述第四电机驱动器(10-1)与第四电机(10-2)相接。

2.按照权利要求1所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述微控制器(1)为单片机，所述蓄电池(13)包括12V蓄电池。

3.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述车速传感器(6)包括KMY20M1磁阻式转速传感器。

4.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述三轴磁场传感器(2)包括芯片HCM1043。

5.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：第一电机(7-2)、第二电机(8-2)、第三电机(9-2)和第四电机(10-2)均为直流无刷式的轮毂电机。

6.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述降压整流电路(11-2)包括降压电路和与所述降压电路输出相接的整流电路，所述降压电路包括变压器T1，所述变压器T1的初级线圈的一端与市电(11-1)的一端相接，变压器T1的初级线圈的另一端与市电(11-1)的另一端相接；所述整流电路包括整流桥D2，所述整流桥D2的两个交流输入端分别与变压器T1的次级线圈的两端相接，所述整流桥D2的直流输出端的一端分三路，一路经电容C1接地，另一路经电阻R1与发光二极管LED1的阳极相接，第三路为降压整流电路(11-2)的电源输出端；所述整流桥D2的直流输出端的另一端与发光二极管LED1的阴极相接且接地。

7.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述太阳能控制器(14-2)包括芯片LT1073，所述芯片LT1073的第1引脚与电阻R2的一端相接，所述芯片LT1073的第2引脚分四路，第一路与电阻R2的另一端相接，第二路与滑动电阻R6的一个固定端相接，第三路与电感L2的一端相接，第四路与二端接口JP1的第1引脚相接；所述芯片LT1073的第3引脚分两路，一路与电感L2的另一端相接，另一路与整流二极管D3的阳极相接；所述芯片LT1073的第4引脚与NMOS管的漏极相接，所述芯片LT1073的第6引脚分两路，一路与NMOS管的栅极相接，另一路与滑动电阻R6的另一个固定端相接；所述芯片LT1073的第7引脚分两路，一路经电阻R4接地，另一路经电阻R3与滑动电阻R6的滑动端相接；所述芯片LT1073的第8引脚分两路，一路与电容R3的一端相接，另一路与整流二极管D4的阳极相接；所述整流二极管D3的阴极分三路，一路与电容R3的另一端相接，另一路与整流二极管D4的阴极相接，第三路为太阳能控制器(14-2)的电源输出端。

8.按照权利要求1或2所述的一种多模式驱动电动汽车，其特征在于：所述DC/DC变换器(12)包括芯片MAX731，所述芯片MAX731的第1引脚分两路，一路与微控制器(1)相接，另一路经串联的电阻R5和电容C5接地；所述芯片MAX731的第2引脚经电容C6接地，所述芯片MAX731的第3引脚经电容C9接地，所述芯片MAX731的第4引脚分两路，一路与电容C10的一端相接，另一路经电容C11接地；所述芯片MAX731的第6引脚分两路，一路与整流二极管D5的阳极相接，另一路与电感L3的一端相接；所述芯片MAX731的第7引脚和第8引脚的连接端分四路，第一路与电感L3的另一端相接，第二路与蓄电池(13)的输出端相接，第三路与电阻R5和电容C5的连接端相接，第四路与电容C10的另一端相接；所述整流二极管D5的阴极分两路，一路与电容C10的另一端相接，另一路为DC/DC变换器(12)的5V电源输出端。