CN210618345U - 两轮电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种两轮电动车，包括：无刷电机；霍尔传感器；反转使能电路，其可操作地输出反转使能信号；刹车电路，其可操作地输出刹车信号；控制器，其被配置为根据第一逻辑电平的刹车信号、第一逻辑电平的反转使能信号和霍尔真值信号输出相对应的第一组脉宽调制信号，根据第一逻辑电平的刹车信号、第二逻辑电平的反转使能信号和霍尔真值信号输出相对应的第二组脉宽调制信号；开关管驱动电路和三相逆变器，其被构造为根据第一组脉宽调制信号使得定子产生第一方向的旋转磁场，或根据第二组脉宽调制信号使得定子产生第二方向的旋转磁场。本实用新型的两轮电动车能够可控地前进和后退，且两轮电动车后退的速度可调。

Description

两轮电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车，具体涉及一种两轮电动车。

背景技术

两轮电动车与燃油摩托车相比，具有价格较低、耗电量低、节能和环保等优点。两轮电动车骑行方便和安全，因此具有广泛的用途和使用群体，目前已经成为一种用于短途出行和快递运输的重要交通工具。

现有的两轮电动车采用无刷电机，其控制器只能正向驱动无刷电机使得两轮电动车向前运动。由于现有的两轮电动车不具有倒车功能，因此载着重物的两轮电动车在拥挤的场合掉头将非常不方便。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种两轮电动车，包括：

无刷电机，其包括转子，定子，缠绕在所述定子上的三相绕组；

布置在所述定子上的霍尔传感器，其用于输出霍尔真值信号；

反转使能电路，其可操作地输出第一逻辑电平或第二逻辑电平的反转使能信号；

刹车电路，其可操作地输出第一逻辑电平或第二逻辑电平的刹车信号；

控制器，其输入端子电连接至所述霍尔传感器、反转使能电路和刹车电路，所述控制器被配置为根据所述第一逻辑电平的刹车信号、第一逻辑电平的反转使能信号和所述霍尔真值信号输出相对应的第一组脉宽调制信号，根据所述第一逻辑电平的刹车信号、第二逻辑电平的反转使能信号和所述霍尔真值信号输出相对应的第二组脉宽调制信号，以及根据所述第二逻辑电平的刹车信号停止输出脉宽调制信号；

与所述控制器的输出端子电连接的开关管驱动电路，以及与所述开关管驱动电路电连接的三相逆变器，所述三相逆变器的输出端连接至所述三相绕组，所述开关管驱动电路和三相逆变器被构造为根据所述第一组脉宽调制信号使得所述定子产生第一方向的旋转磁场，或根据所述第二组脉宽调制信号使得所述定子产生第二方向的旋转磁场。

优选的，所述两轮电动车包括转把采样电路，其用于输出线性变化的转把电压至所述控制器，所述控制器被配置为根据所述转把电压调节所述第一组脉宽调制信号或第二组脉宽调制信号的占空比。

优选的，所述两轮电动车包括发音控制电路，所述控制器被配置为输出所述第二组脉宽调制信号的同时输出声音控制信号至所述发音控制电路。

优选的，所述刹车电路包括在直流电源和地之间串联连接的第一电阻和刹车开关，所述第一电阻和刹车开关相连接形成的节点连接至所述控制器的输入端子且用于提供刹车信号。

优选的，所述反转使能电路包括在直流电源和地之间串联连接的第二电阻和反转开关，所述第二电阻和反转开关相连接形成的节点连接至所述控制器的输入端子且用于提供反转使能信号。

优选的，所述开关管驱动电路被构造为根据所述第一组脉宽调制信号输出相对应的第一组驱动电压或根据所述第二组脉宽调制信号输出相对应的第二组驱动电压；所述三相逆变器被构造为根据所述第一组驱动电压使得所述定子产生第一方向的旋转磁场，或根据所述第二组驱动电压使得所述定子产生第二方向的旋转磁场。

优选的，所述三相逆变器包括：

第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管连接形成的第一节点连接至所述三相绕组中的A相绕组；

第三开关管和第四开关管，所述第三开关管和第四开关管连接形成的第二节点连接至所述三相绕组中的B相绕组；以及

第五开关管和第六开关管，所述第五开关管和第六开关管连接形成的第三节点连接至所述三相绕组中的C相绕组。

优选的，所述霍尔传感器包括均匀布置在所述定子上的三个霍尔传感器单元，所述霍尔传感器被构造为在所述转子沿所述第一方向旋转一圈内依次输出第一组霍尔真值信号、第二组霍尔真值信号、第三组霍尔真值信号、第四组霍尔真值信号、第五组霍尔真值信号、第六组霍尔真值信号。

优选的，

所述控制器接收所述第一组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第二组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第三开关管导通；

所述控制器接收所述第三组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第三开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第四组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第五组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第四开关管导通；

所述控制器接收所述第六组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第四开关管和第五开关管导通。

优选的，所述霍尔传感器包括均匀布置在所述定子上的三个霍尔传感器单元，所述霍尔传感器被构造为在所述转子沿所述第二方向旋转一圈内依次输出第六组霍尔真值信号、第五组霍尔真值信号、第四组霍尔真值信号、第三组霍尔真值信号、第二组霍尔真值信号、第一组霍尔真值信号。

优选的，

所述控制器接收所述第六组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第三开关管导通；

所述控制器接收所述第五组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第四组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第四开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第三组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第四开关管导通；

所述控制器接收所述第二组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第一组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第三开关管和第六开关管导通。

本实用新型的两轮电动车能够可控地前进和后退，且两轮电动车后退的速度可调，骑行更加方便和快捷。

附图说明

以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中：

图1是根据本实用第一个实施例的两轮电动车的电路框图。

图2是图1所示的两轮电动车中的控制器正向驱动无刷电机时输出的脉宽调制信号的时序图。

图3是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的0-t1时间段内的等效电路图。

图4是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t1-t2时间段内的等效电路图。

图5是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t2-t3时间段内的等效电路图。

图6是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t3-t4时间段内的等效电路图。

图7是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t4-t5时间段内的等效电路图。

图8是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t5-t6时间段内的等效电路图。

图9是图1所示的两轮电动车中的控制器反向驱动无刷电机时输出的脉宽调制信号的时序图。

图10是根据本实用新型第二个实施例的两轮电动车的电路框图。

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，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1是根据本实用第一个实施例的两轮电动车的电路框图。如图1所示，两轮电动车1包括控制器11，与控制器11的输入端子电连接的霍尔传感器12、转把采样电路15、刹车电路16、反转使能电路17，与控制器11的输出端子电连接的开关管驱动电路13和发音控制电路18，以及与开关管驱动电路13电连接的三相逆变器14和无刷电机M。

无刷电机M包括缠绕在其定子(图1未示出)上的三相绕组，三相绕组包括互成120°的A相绕组、B相绕组和C相绕组，其中A相绕组、B相绕组和C相绕组连接在一起以形成星形连接。

三相逆变器14的输入端连接至可充电电池B的两端，即其正极输入端子和负极输入端子分别连接至可充电电池B的正极和负极。三相逆变器14包括在可充电电池B的正负极之间依次连接的绝缘栅双极型晶体管T1、T2，依次连接的绝缘栅双极型晶体管T3、T4，依次连接的绝缘栅双极型晶体管T5、T6。其中绝缘栅双极型晶体管T1、T2连接形成的节点N1连接至A相绕组的一端；绝缘栅双极型晶体管T3、T4连接形成的节点N2连接至B相绕组的一端；绝缘栅双极型晶体管T5、T6连接形成的节点N3连接至C相绕组的一端。

霍尔传感器12包括均匀分布在无刷电机M中的定子上的三个霍尔传感器单元(图1未示出)，根据无刷电机M的转子(图1未示出)在不同位置而输出霍耳真值信号“0”或“1”，其中“1”代表高电平，例如5伏；“0”代表低电平，例如0伏特。无刷电机M的转子在旋转一周或一圈的过程中，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号包括“101”、“001”、“011”、“010”、“110”、“100”。

转把采样电路15可以采用现有技术中的电阻型、霍尔传感器、光电传感器或电感传感器型等类型。其工作原理如下：当两轮电动车的转把(图1未示出)转动时，转把采样电路15用于输出与转把的转动角相对应的转把电压。例如当转把采样电路15的供电电压为5伏特时，其输出的转把电压在0-5伏特范围内线性变化。转把的转动角越大，转把电压越大，反之亦然。

刹车电路16包括电阻R1和刹车开关S1，其中刹车开关S1可以是触点式开关或霍尔传感器刹车开关。电阻R1的一端和刹车开关S1的一端相连接形成的节点连接至控制器11的输入端子111，电阻R1的另一端连接至直流电源Vcc，刹车开关S1的另一端接地。当驾驶员操作两轮电动车的刹车装置(图1未示出)使得刹车开关S1断开时，控制器11的输入端子111接收高电平的刹车信号。当驾驶员释放刹车装置使得刹车开关S1导通时，控制器11的输入端子111接收低电平的刹车信号。

反转使能电路17包括电阻R2和反转开关S2，电阻R2的一端和反转开关S2的一端相连接形成的节点连接至控制器11的输入端子112，电阻R2的另一端连接至直流电源Vcc，反转开关S2的另一端接地。反转开关S2优选设置在两轮电动车的车把手上，当驾驶员操作反转开关S2使其导通时，控制器11的输入端子112接收低电平的反转使能信号EN，以及使得反转开关S2断开时，控制器11的输入端子112接收高电平的反转使能信号EN。

控制器11具有数模转换、模数转换、数据存储和数据处理功能，例如可以选用现有技术中的8751单片机、51单片机或C8051单片机等，其内部的具体功能模块在此不再示出。控制器11被配置为根据霍耳真值信号和反转使能信号EN输出相对应的六个脉宽调制信号至开关管驱动电路13；且根据转把电压调节脉宽调制信号的占空比，其中转把电压越大，脉宽调制信号的占空比越大，无刷电机M的三相绕组中的电流越大，无刷电机M的功率越大，因此转子的转速也就越快；且接收高电平的刹车信号时停止输出脉宽调制信号；以及接收高电平的反转使能信号EN时输出声音控制信号至发音控制电路18。

发音控制电路18被构造为接收控制器11输出的声音控制信号时，发出相应频率的提示音。

开关管驱动电路13输入端接收控制器11输出的6个脉宽调制信号，并输出相对应的6个驱动电压，以分别控制三相逆变器14中的绝缘栅双极型晶体管T1～T6导通或截止。

当驾驶员操作反转开关S2使其导通，且释放刹车装置使得刹车开关S1导通时，控制器11的输入端子111、112分别接收低电平的刹车信号和低电平的反转使能信号EN，此时控制器11用于正向驱动无刷电机M，以使得两轮电动车前进。为了简单介绍在一个周期内的正向驱动过程，假定转把采样电路输出的转把电压不变，以使得转子的转速恒定。

图2是图1所示的两轮电动车中的控制器正向驱动无刷电机时输出的脉宽调制信号的时序图。假定霍尔传感器12在初始时刻输出的霍尔真值信号为“101”。

如图2所示，在0-t1时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“101”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别为低电平、高电平、低电平、低电平、高电平和低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、导通、截止、截止、导通和截止。

图3是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的0-t1时间段内的等效电路图。如图3所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T5、节点N3、C相绕组、A相绕组、节点N1、绝缘栅双极型晶体管T2和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图3中的箭头所示)是绕组C流向绕组A，在此时间段内，无刷电极M的定子产生的旋转磁场驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t1，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“001”。

再次参考图2所示，在t1-t2时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“001”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别低电平、高电平、高电平、低电平、低电平、低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、导通、导通、截止、截止、截止。

图4是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t1-t2时间段内的等效电路图。如图4所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T3、节点N2、绕组B、绕组A、节点N1、绝缘栅双极型晶体管T2和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图4中的箭头所示)是绕组B流向绕组A，在此时间段内，驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t2，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“011”。

再次参考图2所示，在t2-t3时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“011”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别低电平、低电平、高电平、低电平、低电平、高电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、截止、导通、截止、截止、导通。

图5是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t2-t3时间段内的等效电路图。如图5所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T3、节点N2、绕组B、绕组C、节点N3、绝缘栅双极型晶体管T6和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图5中的箭头所示)是绕组B流向绕组C，在此时间段内，驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t3，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“010”。

再次参考图2所示，在t3-t4时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“010”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别高电平、低电平、低电平、低电平、低电平、高电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别导通、截止、截止、截止、截止、导通。

图6是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t3-t4时间段内的等效电路图。如图6所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T1、节点N1、绕组A、绕组C、节点N3、绝缘栅双极型晶体管T6和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图6中的箭头所示)是绕组A流向绕组C，在此时间段内，驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t4，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“110”。

再次参考图2所示，在t4-t5时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“110”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别高电平、低电平、低电平、高电平、低电平、低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别导通、截止、截止、导通、截止、截止。

图7是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t4-t5时间段内的等效电路图。如图7所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T1、节点N1、绕组A、绕组B、节点N2、绝缘栅双极型晶体管T4和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图7中的箭头所示)是绕组A流向绕组B，在此时间段内，驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t5，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“100”。

再次参考图2所示，在t5-t6时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“100”输出的脉宽调制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6分别低电平、低电平、低电平、高电平、高电平、低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、截止、截止、导通、导通、截止。

图8是图1所示的两轮电动车中的三相逆变器在图2所示的t5-t6时间段内的等效电路图。如图8所示，可充电电池B的正极、绝缘栅双极型晶体管T5、节点N3、绕组C、绕组B、节点N2、绝缘栅双极型晶体管T4和可充电电池B的负极形成了一个导电路径，其中无刷电机M中的电流流向(如图8中的箭头所示)是绕组C流向绕组B，在此时间段内，驱动转子逆时针旋转60°。在时刻t6，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“101”。

当无刷电极M中的A相绕组、B相绕组和C相绕组以图3至图8所示的电流方向依次导通时，无刷电极M的定子产生的旋转磁场驱动其转子逆时针旋转360°，即旋转一圈，带动两轮电动车的车轮向前运动一圈。

当驾驶员操作刹车装置使得刹车开关S1断开时，控制器11的输入端子111接收高电平的刹车信号，此时控制器11停止向开关管驱动电路输出脉宽调制信号，即三相逆变器14停止工作，最终使得无刷电机M的转子的速度逐渐降低至零，使得两轮电动车停止向前运动。

如果在拥挤的场合需要倒车，驾驶员在保持刹车开关S1断开的情况下，操作反转开关S2使其断开，控制器11的输入端子111、112分别接收高电平的刹车信号和高电平的反转使能信号EN，此时控制器11将切换至反向驱动无刷电机M。如果驾驶员释放刹车装置使得刹车开关S1导通，控制器11的输入端子111接收低电平的刹车信号，此时控制器11开始反向驱动无刷电机M，使得两轮电动车开始向后退。同时控制器11输出声音控制信号至发音控制电路18使其发出相应的倒车提示音。为了简单介绍在一个周期内的反向驱动过程，假定转把采样电路15输出的转把电压不变，以使得转子的转速恒定。

图9是图1所示的两轮电动车中的控制器反向驱动无刷电机时输出的脉宽调制信号的时序图。假定霍尔传感器12在初始时刻输出的霍尔真值信号为“100”。

如图9所示，在0-t1’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“100”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为低电平、高电平、高电平、低电平、低电平、低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、导通、导通、截止、截止、截止，形成的等效电路图与图4相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t1’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“110”。

在t1’-t2’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“110”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为低电平、高电平、低电平、低电平、高电平和低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、导通、截止、截止、导通和截止，形成的等效电路图与图3相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t2’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“010”。

在t2’-t3’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“010”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为低电平、低电平、低电平、高电平、高电平、低电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、截止、截止、导通、导通、截止，形成的等效电路图与图8相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t3’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“011”。

在t3’-t4’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“011”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为高电平、低电平、低电平、高电平、低电平、低电平。开关管驱动电路13控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别导通、截止、截止、导通、截止、截止，形成的等效电路图与图7相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t4’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“001”。

在t4’-t5’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“001”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为高电平、低电平、低电平、低电平、低电平、高电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别导通、截止、截止、截止、截止、导通，形成的等效电路图与图6相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t5’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“101”。

在t5’-t6’时间段内，控制器11根据霍尔真值信号“101”输出的脉宽调制信号PWM1’、PWM2’、PWM3’、PWM4’、PWM5’、PWM6’分别为低电平、低电平、高电平、低电平、低电平、高电平。开关管驱动电路13接收这6个脉宽调制信号并输出相对应的驱动电压，以控制绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别截止、截止、导通、截止、截止、导通，形成的等效电路图与图5相同，在此不再予以赘述。在此时间段内，驱动转子顺时针旋转60°。在时刻t6’，霍尔传感器12输出的霍耳真值信号为“100”。

综上可知，在0-t6’时间段内，缠绕在定子上的A相绕组、B相绕组和C相绕组产生的旋转磁场使得转子顺时针旋转360°，即旋转一圈，带动两轮电动车的车轮后退一圈。

在两轮电动车后退的过程中，如果驾驶员释放转把使其转动角为零，转把采样电路15输出的电压为零，控制器11接收转把采样电路15输出的转把电压，控制三相逆变器14停止工作，最终使得无刷电机M的转子的速度逐渐降低至零，使得两轮电动车停止后退。

当后退到预定的位置后，如果驾驶员操作刹车装置使得刹车电路16的刹车开关S1断开，控制器11的输入端子111接收高电平的刹车信号，此时控制器11停止输出脉宽调制信号至开关管驱动电路13，三相逆变器14停止工作，最终使得无刷电机M的转子的速度逐渐降低至零，使得两轮电动车停止后退。

本实用新型的两轮电动车1基于刹车信号和反转使能信号EN控制无刷电机M的转子顺时针旋转或逆时针旋转，从而驱动两轮电动车前进或后退。

本领域的技术人员可知，上述霍尔真值信号“101”、“001”、“011”、“010”、“110”、“100”是通过将三个霍尔传感器单元测量的霍尔真值信号以预定的编码顺序得到的，本领域技术人员可以对三个霍尔传感器单元测量的霍尔真值信号进行其他的编码顺序，借助于控制器11中的位置解码器即可得到转子的位置。

图10是根据本实用新型第二个实施例的两轮电动车的电路框图。如图10所示，两轮电动车2与图1所示的两轮电动车1基本相同，区别在于，刹车电路26包括电阻R21和刹车开关S21，电阻R21的一端和刹车开关S21的一端相连接形成的节点连接至控制器21的输入端子211，电阻R21的另一端接地，且刹车开关S21的另一端连接至直流电源Vcc。当驾驶员操作刹车装置使得刹车开关S21断开时，控制器21的输入端子211接收低电平的刹车信号。当驾驶员释放刹车装置使得刹车开关S21导通时，控制器21的输入端子211接收高电平的刹车信号。

反转使能电路27包括电阻R22和反转开关S22，电阻R22的一端和反转开关S22的一端相连接形成的节点连接至控制器21的输入端子212，电阻R22的另一端接地，且反转开关S22的另一端连接至直流电源Vcc。当驾驶员操作反转开关S22使其导通时，控制器21的输入端子212接收高电平的反转使能信号EN，以及使得反转开关S22断开时，控制器21的输入端子212接收低电平的反转使能信号EN。

当控制器21的输入端子211、212分别接收高电平的刹车信号和高电平的反转使能信号EN时，此时控制器21用于正向驱动无刷电机。控制器21被配置为根据转把采样电路25输出的转把电压和霍尔传感器22输出的霍尔真值信号，输出相对应的一组脉宽调制信号至开关管驱动电路23。当控制器21的输入端子211接收低电平的刹车信号时，控制器21停止输出脉宽调制信号至开关管驱动电路23，即控制器21用于停止驱动无刷电机，最终两轮电动车停止向前运动。

当控制器21的输入端子211、212分别接收低电平的刹车信号和低电平的反转使能信号EN时，控制器21开始切换到反向驱动无刷电机。如果驾驶员释放刹车装置，控制器21的输入端子211接收高电平的刹车信号，此时控制器21反向驱动无刷电机，使得两轮电动车向后退。当驾驶员操作刹车装置使得控制器21的输入端子211接收低电平的刹车信号时，控制器21控制三相逆变器停止工作，以使得两轮电动车停止运动。

在本实用新型的又一个实施例中，采用金氧半场效应晶体管等开关管代替上述三相逆变器中的绝缘栅双极型晶体管T1～T6。

本实用新型上述实施例中的高电平和低电平等逻辑电平是相对而言，针对控制器的不同供电电压，其可以具有不同的电压值，例如高电平可以是高于3.3伏特或5伏特的电压值，低电平可以是约等于0伏特的电压。

虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (11)

1.一种两轮电动车，其特征在于，包括：

无刷电机，其包括转子，定子，缠绕在所述定子上的三相绕组；

布置在所述定子上的霍尔传感器，其用于输出霍尔真值信号；

反转使能电路，其可操作地输出第一逻辑电平或第二逻辑电平的反转使能信号；

刹车电路，其可操作地输出第一逻辑电平或第二逻辑电平的刹车信号；

控制器，其输入端子电连接至所述霍尔传感器、反转使能电路和刹车电路，所述控制器被配置为根据所述第一逻辑电平的刹车信号、第一逻辑电平的反转使能信号和所述霍尔真值信号输出相对应的第一组脉宽调制信号，根据所述第一逻辑电平的刹车信号、第二逻辑电平的反转使能信号和所述霍尔真值信号输出相对应的第二组脉宽调制信号，以及根据所述第二逻辑电平的刹车信号停止输出脉宽调制信号；

与所述控制器的输出端子电连接的开关管驱动电路，以及与所述开关管驱动电路电连接的三相逆变器，所述三相逆变器的输出端连接至所述三相绕组，所述开关管驱动电路和三相逆变器被构造为根据所述第一组脉宽调制信号使得所述定子产生第一方向的旋转磁场，或根据所述第二组脉宽调制信号使得所述定子产生第二方向的旋转磁场。

2.根据权利要求1所述的两轮电动车，其特征在于，所述两轮电动车包括转把采样电路，其用于输出线性变化的转把电压至所述控制器，所述控制器被配置为根据所述转把电压调节所述第一组脉宽调制信号或第二组脉宽调制信号的占空比。

3.根据权利要求1所述的两轮电动车，其特征在于，所述两轮电动车包括发音控制电路，所述控制器被配置为输出所述第二组脉宽调制信号的同时输出声音控制信号至所述发音控制电路。

4.根据权利要求1所述的两轮电动车，其特征在于，所述刹车电路包括在直流电源和地之间串联连接的第一电阻和刹车开关，所述第一电阻和刹车开关相连接形成的节点连接至所述控制器的输入端子且用于提供刹车信号。

5.根据权利要求1所述的两轮电动车，其特征在于，所述反转使能电路包括在直流电源和地之间串联连接的第二电阻和反转开关，所述第二电阻和反转开关相连接形成的节点连接至所述控制器的输入端子且用于提供反转使能信号。

6.根据权利要求1所述的两轮电动车，其特征在于，所述开关管驱动电路被构造为根据所述第一组脉宽调制信号输出相对应的第一组驱动电压或根据所述第二组脉宽调制信号输出相对应的第二组驱动电压；所述三相逆变器被构造为根据所述第一组驱动电压使得所述定子产生第一方向的旋转磁场，或根据所述第二组驱动电压使得所述定子产生第二方向的旋转磁场。

7.根据权利要求6所述的两轮电动车，其特征在于，所述三相逆变器包括：

第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管连接形成的第一节点连接至所述三相绕组中的A相绕组；

第三开关管和第四开关管，所述第三开关管和第四开关管连接形成的第二节点连接至所述三相绕组中的B相绕组；以及

第五开关管和第六开关管，所述第五开关管和第六开关管连接形成的第三节点连接至所述三相绕组中的C相绕组。

8.根据权利要求7所述的两轮电动车，其特征在于，所述霍尔传感器包括均匀布置在所述定子上的三个霍尔传感器单元，所述霍尔传感器被构造为在所述转子沿所述第一方向旋转一圈内依次输出第一组霍尔真值信号、第二组霍尔真值信号、第三组霍尔真值信号、第四组霍尔真值信号、第五组霍尔真值信号、第六组霍尔真值信号。

9.根据权利要求8所述的两轮电动车，其特征在于，

所述控制器接收所述第一组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第二组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第三开关管导通；

所述控制器接收所述第三组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第三开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第四组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第五组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第四开关管导通；

所述控制器接收所述第六组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第四开关管和第五开关管导通。

10.根据权利要求7所述的两轮电动车，其特征在于，所述霍尔传感器包括均匀布置在所述定子上的三个霍尔传感器单元，所述霍尔传感器被构造为在所述转子沿所述第二方向旋转一圈内依次输出第六组霍尔真值信号、第五组霍尔真值信号、第四组霍尔真值信号、第三组霍尔真值信号、第二组霍尔真值信号、第一组霍尔真值信号。

11.根据权利要求10所述的两轮电动车，其特征在于，

所述控制器接收所述第六组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第三开关管导通；

所述控制器接收所述第五组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第二开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第四组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第四开关管和第五开关管导通；

所述控制器接收所述第三组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第四开关管导通；

所述控制器接收所述第二组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第一开关管和第六开关管导通；

所述控制器接收所述第一组霍尔真值信号时，所述开关管驱动电路控制所述第三开关管和第六开关管导通。

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