CN2460353Y - 电动滑板车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动滑板车控制器,它包括有直流电机和作为直流电源的电瓶以及控制直流电机得失电的控制电路,所述控制电路中还包括有滑板车启动速度检测电路、电机负载电流检测电路、对电瓶充电的能量回送电路,以及承重开关和电刹车开关;它使电动滑板车在保持原来承受的负载情况下,采用较小容量的电瓶和较小功率的电机,不仅降低成本,更提高了安全性和可靠性。

Description

电动滑板车控制器

本实用新型涉及一种电动滑板车控制器，它属于电子控制技术，既可应用于电动滑板车，也可应用于电动自行车，儿童电瓶乘骑车等方面。

现有的电动滑板车控制器，由驾车者用手在车把上按压开关，实现对滑板车的控制，它使车从静止状态启动，滑板车电机要克服极大的静态阻力，并耗用极大的静态电流，这样的滑板车需配用大容量的电瓶和大功率的电机才能工作，电瓶的使用寿命也短，产品的制造成本高，又由于现有的电动滑板车控制器没有负载状态检测及相应的控制，若使用者未站在电动滑板车上就按压操纵开关，由于电动滑板车的轻载快速启动极易造成事故，这些缺点阻碍了电动滑板车的普及。

本实用新型的目的是提出一种电动滑板车控制器，它使电动滑板车在保持原来承受的负载情况下，可采用较小容量的电瓶和较小功率的电机，不仅降低成本，更提高了安全性和可靠性。

本实用新型的目的是这样实现的，一种电动滑板车控制器，它包括有直流电机和作为直流电源的电瓶以及控制直流电机得失电的控制电路，所述控制电路中还包括有滑板车启动速度检测电路和直流电机负载电流检测电路；其控制电路中还包括有承重开关和电刹车开关，它还具有可对电瓶充电的能量回送电路：所述的控制电路可以是这样的：其滑板车启动速度检测电路具有从直流电机正极端至电瓶阴极的相互串联的分压电阻R₃和R₄，并且R₃与R₄的连结点与控制三极管Q₂的基极相连接，所述的直流电机负载电流检测电路包括有两端分别与直流电机负极和电瓶阴极相连的电流取样电阻R₁；所述控制电路包括有取样三极管Q₁和控制三极管Q₂，控制三极管Q₂的集电极通过承重开关S₂和电刹车开关S₁与继电器JQ线圈的一端相连接，继电器JQ线圈的另一端与电瓶的阳极保持电连接，控制三极管Q₂的发射极与电瓶的阴极相连接，取样三极管Q₁的基极通过电阻R₂与直流电机负极端相连接而其发射极与电瓶的阴极相连接，该取样三极管Q₁的集电极连接到控制三极管Q₂的基极；所述的能量回送电路主要是一个与控制电路中起开关作用的元件相并联的二极管D₂；并且该二极管的正、负极分别与直流电机的正极和电瓶的阳极保持电连接。

本实用新型的电动滑板车控制器，由于设置了承重开关和启动速度检测电路，因而必须人站在滑板车上，再经过蹬滑并达到一定速度之后，电机才能得电发挥对滑板车的助动作用，而且由于设立了直流电机负载电流检测电路，因而一旦负载电流超过规定数值就能自动切断对直流电机的供电，所以能确保安全、节能、可靠。

以下结合附图和实施例对本实用新型的电动滑板车控制器作进一步的详述。

图1是本实用新型的电动滑板车控制器的电路框图。

图2是图1的第一种实施例。

图3是图1的第二种实施例。

图4是图1的第三种实施例。

参见图1，本方案由检测电路、控制电路、能量回送电路、承重开关S₂和电刹车开关S₁构成，承重开关S₂为常开，电刹车开关S₁为常闭，该承重开关S₂设在滑板车的踏板下，而电刹车开关S₁设置在滑板车后轮罩与滑板车后部相互连接的部位，该后轮罩可受外力转动并可藉助弹簧自行复位，它以转轴与滑板车的后部相连接，后轮罩内表面设有齿状的凸块可对后轮起机械制动作用，后轮罩与滑板车后部相连的转轴即构成电刹车开关S₁，刹车动作实际上可细分为二步，第一步是使电刹车开关S₁处于断开状态，使继电器JQ失电断开，切断直流电机的供电，然后第二步再对轮子作机械制动使滑板车停止运行，因而轻踩刹车仅使电刹车开关S₁断开，重踩刹车才真正制动；检测电路包括对滑板车启动时的速度检测和对直流电机(1)负载电流大小的检测，滑板车启动时的速度检测是测定直流电机(1)在未得电时因滑行而产生的感应电动势大小，直流电机负载电流检测是测定直流电机(1)处于电动机工作状态时的负载电流大小，当人站立在滑板车上时，承重开关S₂处于闭合导通状态，经过蹬滑达到一定速度时，直流电机(1)的感应电动势将达到一定值，从而使控制电路动作，进而使继电器JQ得电吸合，通过该继电器闭合的触点使直流电机(1)与电瓶(2)连通，滑板车由直流电机(1)驱动前进；在滑板车运行中，如果超重、路面不好、上坡或撞到障碍物时都将使直流电机(1)的负载电流大幅上升，当直流电机(1)电流上升到一定值时，检测电路发出信号，控制电路将使直流电机(1)失电，直流电机(1)停止运转；当驾车者踩下刹车时，电刹车开关S₁先断开，从而切断了电源的供电，在轮子被刹住以前，确保直流电机(1)处于断电状态防止直流电机(1)和电瓶(2)遭受大电流冲击；当滑板车处于下坡或滑行时，如果驾车者轻踩下电刹车开关S₁，继电器JQ断开，由直流电机(1)产生的感应电动势经能量回送电路为电瓶(2)充电，将滑板车的动能转换为电能储存到电瓶(2)中，从而延长了电瓶(2)单次使用的时间。

参见图2，当驾车者站在滑板车上时，人体重量压在承重开关S₂上，使其处于接通状态，由于刹车未踩下，电刹车开关S₁处于闭合状态，使三极管Q₂的集电极与继电器JQ连通，在滑板车未滑动到适当速度时，三极管Q₂截止，继电器JQ的线圈不能得电，当驾车者蹬地使滑板车滑动时，直流电机(1)被拖动而产生感应电动势通过R₃、R₄分压后加到三极管Q₂的基极，当直流电机(1)因滑行而产生的转速达到一定值时，因为三极管Q₁原先是截止的，经分压后的电动势达到一定值就使三极管Q₂导通，继电器JQ的线圈得电其开关吸合，使直流电机(1)与电瓶(2)电连接，滑板车在直流电机(1)的驱动下载人运行。

当滑板车遇到障碍、上坡或超载时，直流电机(1)电流将大幅上升使R₁上的电压上升许多，经R₂加到检测三极管Q₁的基极使Q₁导通，导通后的Q₁集电极与发射极间电压小于0.5伏，使控制三极管Q₂进入截止状态，从而继电器JQ线圈失电，使直流电机(1)断电，滑板车在阻力作用下逐渐停下；在滑板车超负载状态消除后，经启动又可以继续运行。

当滑板车处于下坡或滑行时，若驾车者轻踩刹车，这时仅电刹车开关S₁使继电器JQ失电断开，而滑板车可继续滑行，这时直流电机(1)产生的感应电动势经D₂为电瓶(2)充电，将滑板车的动能转换为电能储存到电瓶(2)中，从而延长电瓶(2)的单次使用时间，在电路中，C₂为启动延时电容，防止起步时的电机冲击电流，使检测电路动作造成无法正常启动，C₁为抗干扰电容保证滑板车达到一定速度时才启动，以减小直流电机(1)启动电流，C₃为消火花电容，以延长直流电机(1)使用寿命和降低直流电机(1)运行火花对电路的干扰；D₁为阻尼二极管，为继电器线圈断电时的感应电势提供释放通路，保护控制三极管Q₂不被感应电势击穿，F为保险丝保护直流电机(1)和电瓶(2)。

参见图3，它相当于将图2中的继电器开关改换成晶体管开关，把原来电路中控制三极管Q₂的集电极与电阻R₅相连，R₅的另一端与作为开关的三极管Q₃的基极相连接，三极管Q₃的发射极与集电极则分别与电瓶(2)的阳极和直流电机(1)的正极相连接，本图只是将有触点的继电器开关换成了无触点的晶体管开关，其他工作原理并无变化。

参见图4，它相当于将图2中的三极管用场效应管代替，电路工作原理并无变化，也可以象图3一样把继电器JQ换成无触点的晶体管开关。

使用本实用新型的电动滑板车控制器，可如前所述把电刹车开关S₁设置在后轮罩的转轴上，这样可以省去手控开关，但也可以把电刹车开关S₁设置在手柄上，那末仅操纵动作改变，电原理并无变化，对本说明书附图中的晶体管，若以锗管与硅管互换，再对图中的电路进行相应的调整，电路的功能不变，这些仍应属于本实用新型的范围。

Claims (5)

1．一种电动滑板车控制器，它包括有直流电机(1)和作为直流电源的电瓶(2)以及控制直流电机(1)得失电的控制电路，其特征在于：所述控制电路中还包括有滑板车启动速度检测电路和直流电机负载电流检测电路。

2．根据权利要求1所述的电动滑板车控制器，其特征在于：所述控制电路中还包括有承重开关和电刹车开关。

3．根据权利要求1或2所述的电动滑板车控制器，其特征在于：它还具有可对电瓶(2)充电的能量回送电路。

4．根据权利要求1或2所述的电动滑板车控制器，其特征在于：所述的滑板车启动速度检测电路具有从直流电机(1)正极端至电瓶(2)阴极的相互串联的分压电阻R₃和R₄，并且R₃与R₄的连结点与控制三极管Q₂的基极相连接，所述的直流电机负载电流检测电路包括有两端分别与直流电机(1)负极和电瓶(2)阴极相连的电流取样电阻R₁；所述控制电路包括有取样三极管Q₁和控制三极管Q₂，控制三极管Q₂的集电极通过承重开关S₂和电刹车开关S₁与继电器JQ线圈的一端相连接，继电器JQ线圈的另一端与电瓶(2)的阳极保持电连接，控制三极管Q₂的发射极与电瓶(2)的阴极相连接，取样三极管Q₁的基极通过电阻R₂与直流电机(1)负极端相连接而其发射极与电瓶(2)的阴极相连接，该取样三极管Q₁的集电极连接到控制三极管Q₂的基极。

5．根据权利要求3所述的电动滑板车控制器，其特征在于：所述的能量回送电路主要是一个与控制电路中起开关作用的元件相并联的二极管D₂；并且该二极管的正、负极分别与直流电机(1)的正极和电瓶(2)的阳极保持电连接。

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