CN2780537Y

CN2780537Y - 电涡流缓速器驱动控制器

Info

Publication number: CN2780537Y
Application number: CN 200520057674
Authority: CN
Inventors: 凌兆蔚; 黄斌; 罗伟忠
Original assignee: TE'ERJIA TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd SHENZHEN
Current assignee: Teerjia Science-Technology Co., Ltd., Shenzhen
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2015-04-28

Abstract

本实用新型涉及一种电涡流缓速器驱动控制器。它具有电涡流缓速器和一个与该电涡流缓速器联接的驱动控制器以及分别连接于电涡流缓速器、驱动控制器的车辆供电系统，所述的驱动控制器由若干组与电涡流缓速器对应的若干组励磁线圈联接的智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路、该若干组智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路分别通过各总线耦合的DSP处理器、该DSP处理器分别通过总线耦合的电源稳压电路、指示灯输出电路及与其连接的仪表指示灯面板、同步刹车指示输出电路及与其连接的若干组刹车灯继电器、该DSP处理器还设有经输入装置所接入的输入信号模块组成。

Description

电涡流缓速器驱动控制器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车电子类产品，特别是电涡流缓速器驱动控制器。

背景技术

中国专利ZL01129767.0公告了一种“车用电涡流减速的调节方法”，它的目的是基于电力电子技术的车用电涡流减速调节方法，该方法能使电涡流制动力在几乎为零的最小值至最大值的全范围内作无级调整，操作简便，稳定性好。其利用PWM(脉冲宽度调制)电路技术的车用电涡流减速的调节方法，用于机车行驶中减速，旨在控制所用减速器各励磁绕组(L)的电流I，包括以下步骤：A.将所用减速器各励磁绕组(L)作任何形式的串—并联连接；B.对串—并联后形成的每一组绕组Z都串接一斩波调节器(CH)，然后再连接电源；C.对每一斩波调节器(CH)都用脉冲宽度调制方式PWM控制其导通和截止，以使各绕组L的电流I能够在最小值I_min和最大值I_max之间均匀、连续地变化，从而有电涡流制动力的全范围无级调整。其不足之处在于：可靠性不高，不能满足大扭矩缓速器大电流的输出问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有输入电流控制及识别和负载电流传感反馈电路，智能SIPMOS技术，内置完善的保护电路，根据当前速度变化的大小，自动决定缓速器输出档位并保持车速恒定，具有正电压/负电压输入控制的ABS接口以及输出控制的刹车灯接口，同时设有两路不同电子速度传感器的输入接口，增加主回路开路/短路检测及在线电流检测功能，增加车辆低电压提示功能，设置了多个通讯接口，具备了无限制的扩展预留空间的电涡流缓速器驱动控制器。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

这种电涡流缓速器驱动控制器，它具有电涡流缓速器和一个与该电涡流缓速器联接的驱动控制器以及分别连接于电涡流缓速器、驱动控制器的车辆供电系统，其特殊之处在于：所述的驱动控制器由若干组与电涡流缓速器对应的若干组励磁线圈联接的智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路、该若干组智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路分别通过各总线耦合的DSP处理器、该DSP处理器分别通过总线耦合的电源稳压电路、指示灯输出电路及与其连接的仪表指示灯面板、同步刹车指示输出电路及与其连接的若干组刹车灯继电器、该DSP处理器还设有经输入装置所接入的输入信号模块组成。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

所述短路、过流、过压异常输出检测电路含有DSP的AD接口、智能功率模块U₇、电容C₂₇、电容C₁₂、电容组、电阻R₃₉、二极管D₁₀；GND共同接入点分别联接并联后的电容组、电阻R₃₉的连接点及二极管D₁₀、电容C₂₇的连接端，电容C₂₇接入DSP的AD接口、智能功率模块U7的接口4，DSP的AD接口、智能功率模块U₇的接口2联接IN端，智能功率模块U₇的接口3联接结点6，结点6经串联电阻R₃₉、电容C₁₂联接结点7，结点6另一路联接并联后的电容组的连接端BAT1，智能功率模块U₇接口1、接口5汇集于结点8后联接结点7，结点7分别联接二极管D₁₀、LOAD₁端。

所述的电源稳压电路包含了两部分电路，其一含有电压变换器U₁、电感线圈L₁、二极管D₃、电容C₃₁、C₁₇、C₁₈，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的共同连接点、二极管D₃的正极汇集于GND端，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的另一共同连接点经电感线圈L₁联接结点a，结点a联接二极管D₃的负极并同时联接电压变换器U₁的接口2；其二二含有电压变换器U₂、电容C₁₆、电容C₃₂、电容C₂₂，电压变换器U₂的接口1联接结点1后一路接入电源正极、另一路经电容C₁₆联接结点2，电压变换器U₂的接口3联接结点4，结点4与结点3之间并联电容C₃₂、电容C₂₂。

所述输入信号模块中的恒速档含有三极管Q₂、电阻R₂₇、电阻R₁₃、电阻R₁₄、电容C₃以及GND接口、SPHOLD接口；三极管的发射极、电容C₃、电阻R₁₄共同联接于GND，三极管的集电极联接PB₂，三极管的基极经电阻R₁₃联接结点1，结点1上还分别并联有电阻R₂₇和电阻R₁₄，结点1接入结点2，结点2的一路接入SPHOLD，另一路联接电容C₃。

所述输入信号模块中的ABS包含了两部分电路，其一含有由ABS1供电的三极管Q₇、电阻R₃₂、电阻R₂₃、电阻R₂₄、电容C₈，其三极管Q₇的发射极、电容C₈、电阻R₂₄共同联接于GND，三极管Q₇的集电极接入PB1，三极管Q₇的基极经电阻R₂₃联接结点3，结点3同时并联有电阻R₃₂、电阻R₂₄，电阻R₃₂的另一端联接电源正极，结点3联接结点4，结点4分别联接ABS1供电端和电容C₈；其二由ABS2外提供电源供电的三极管Q₈、电阻R₃、电阻R₂₅、电容C₉，其三极管Q₈的集电极接入PBO，三极管的基极联接结点5，结点5分两路，一路经电阻R₂₅接入结点7，结点7的一路接三极管Q₈的发射极，另一路与电容C₉共同联接GND，结点6分别联接电容C₉及ABS2的外提供电源端。

所述输入信号模块中的车速信号包含了两部分电路，其一含有经JP2的14口串联的电阻R₃₅、二极管D₄所接入DSP的PD5口；其二是三极管Q的基极串联有电阻R₃₆、二极管D₂、电阻R₂₆及电阻R₂₆所接入的SPEED端，GNG端接入三极管Q的发射极，基极与电阻R₃₆的连线与GNG端之间并联电阻R₃₄，电阻R₃₆与二极管D₂的连线与GNG端之间并联有电容C₁₁、二极管D₇，SPEED端与GNG端之间并联有电容C₁₀，三极管Q的集电极接入DSP的ICP，另经电阻R₃₃接入VCC。

所述的车辆供电系统的负极端分别联接电涡流缓速器及经二极管组并联的若干组与电涡流缓速器对应的若干组励磁线圈联接的智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路之间的连线上；车辆供电系统的正极端串联保险丝、总开关后并联若干组智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1.兼容传统产品的安装接线方式，并与下一代驱动控制器具有很好的衔接功能。

2.具有独立四档控制，手动或气动或联合控制的控制方式。

3.ABS接口能根据ABS信号决定缓速器是否起作用，正电压ABS端口接检测到≥12V高电位信号时，控制器自动关闭各档位输出；负电压ABS端口接检测到≤0.8V低电位信号时，控制器自动关闭各档输出。

4.控制器主回路开通时，刹车灯接口同步分别以两路输出低电位拉电压(0V)和高电位灌电压(+24V)，用于连接车用刹车灯继电器。

5.当控制器主回路开通时，同时对各个输出档位的电流作实时监测，电流＜10A时，通过工作指示灯频闪发出报警，表示主回路开路或电流过小异常，并关闭相应的档位输出。

6.控制接口与主回路接口考虑容错设计，防止人为接线故障。

7.当系统供电压＜22V时，通过工作指示灯频闪发出报警，表示电源电压异常，但并不关闭缓速器工作，电压＜20V时，关闭缓速器工作。

8.设置了SPI接口、JTAG接口、MAX485接口，SPI接口、JTAG接口为程序调试加载口，可通过计算机的串口或并口对控制器的单片机进行擦写，或转换为标准RS323；MAX485为远程连接通讯接口。

附图说明

图1是本实用新型驱动控制器的电路结构方框图。

图2是本实用新型驱动控制器智能功率模块电路框图。

图3是本实用新型驱动控制器短路、过流、过压异常输出检测电路图。

图4是本实用新型驱动控制器电源稳压电路图。

图5是本实用新型驱动控制器输入信号模块恒速档的电路图。

图6是本实用新型驱动控制器输入信号模块ABS供电的电路图。

图7是本实用新型驱动控制器输入信号模块车速信号的电路图。

图8是本实用新型驱动控制器DSP处理器的电路图。

具体实施方式

本实用新型下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1、图8，该电涡流缓速器驱动控制器具有电涡流缓速器1和一个与该电涡流缓速器1联接的驱动控制器2以及分别连接于电涡流缓速器1、驱动控制器2的车辆供电系统3，所述的车辆供电系统3的负极端分别联接电涡流缓速器1及经各二极管组并联的四组与电涡流缓速器1对应的四组励磁线圈11联接的智能功率模块21及短路、过流、过压异常输出检测电路22之间的连线上；车辆供电系统3的正极端串联保险丝31、总开关32后并联四组智能功率模块21及短路、过流、过压异常输出检测电路22。所述的驱动控制器2由四组与电涡流缓速器对应的四组励磁线圈11联接的智能功率模块21及短路、过流、过压异常输出检测电路22、该四组智能功率模块21及短路、过流、过压异常输出检测电路22分别通过各总线211耦合DSP处理器4、该DSP处理器4分别通过总线212耦合的电源稳压电路23、指示灯输出电路24及与其连接的仪表指示灯面板25、同步刹车指示输出电路26及与其连接的二组刹车灯继电器27、该DSP处理器4还设有经输入装置28所接入的输入信号模块29组成。

请参阅图2，所述智能功率模块21选用智能功率器件BTS550P，BTS550P集成了N沟道垂直功率FET及充电泵，具有输入电流控制、识别和负载电流传感反馈电路、智能SIPMOS技术、内置完善的保护电路并由经二极管D₁所接入的结点1，结点1经电流源211接入的结点2，结点2经结点3串联的电压源212、电压感应213，结点3连接的结点4，结点4分别接入的超压保护214的输入端和经电阻Rb接入的结点5，结点5分别接入的散热板215、N沟道垂直功率FET216接入的结点6，检测门217与嵌位抑制218共同的接入点7分别接入的N沟道垂直功率FET216的栅极2160及结点8，结点8分别接入电流抑制219的输入端、充电泵电平转换整形220的输入端、汇集于结点1与结点2之间并经Ra接地的ESD221、ESD221经逻辑222分别接入的输出电压检测223的输入端、电流检测224的输入端和温度传感器225的输入端、输出电压检测223的输出端与电流检测224的输出端所共同接入的连接点9，连接点9连接经负载226接地的结点6组成。

请参阅图3，所述短路、过流、过压异常输出检测电路22含有DSP的AD接口、智能功率模块U₇、电容C₂₇、电容C₁₂、电容C₃₈、电容C₃₉、电容C₄₆、电容C₄₇、电阻R₃₉、二极管D₁₀；GND共同接入点分别联接并联后的电容C₃₈、电容C₃₉、电容C₄₆、电容C₄₇、电阻R₃₉的连接点及二极管D₁₀、电容C₂₇的连接端，电容C₂₇接入DSP的AD接口、智能功率模块U₇的接口4，DSP的AD接口、智能功率模块U₇的接口2联接IN端，智能功率模块U₇的接口3联接结点6，结点6经串联电阻R₃₉、电容C₁₂联接结点7，结点6另一路联接并联后的电容C₃₈、电容C₃₉、电容C₄₆、电容C₄₇的连接端BAT1，智能功率模块U₇接口1、接口5汇集于结点8后联接结点7，结点7分别联接二极管D₁₀、LOAD₁端。

请参阅图4，所述的电源稳压电路包含了两部分电路，其一含有电压变换器U₁、电感线圈L₁、二极管D₃、电容C₃₁、C₁₇、C₁₈，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的共同连接点、二极管D₃的正极汇集于GND端，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的另一共同连接点经电感线圈L₁联接结点a，结点a联接二极管D₃的负极并同时联接电压变换器U₁的接口2；其二含有电压变换器U₂、电容C₁₆、电容C₃₂、电容C₂₂，电压变换器U₂的接口1联接结点1后一路接入电源正极、另一路经电容C₁₆联接结点2，GND的接口3联接结点4，结点4与结点3之间并联电容C₃₂、电容C₂₂。

请参阅图5，所述输入信号模块29中的恒速档含有三极管Q₂、电阻R₂₇、电阻R₁₃、电阻R₁₄、电容C₃以及GND接口、SPHOLD接口；三极管Q₂的发射极、电容C₃、电阻R₁₄共同联接于GND，三极管Q₂的集电极联接PB₂，三极管Q₂的基极经电阻R₁₃联接结点1，结点1上还分别并联有电阻R₂₇和电阻R₁₄，结点1接入结点2，结点2的一路接入SPHOLD，另一路联接电容C₃。

请参阅图6，所述输入信号模块29中的ABS包含了两部分电路，其一含有由ABS1供电的三极管Q₇、电阻R₃₂、电阻R₂₃、电阻R₂₄、电容C₈，其三极管Q₇的发射极、电容C₈、电阻R₂₄共同联接于GND，三极管Q₇的集电极接入PB1，三极管Q₇的基极经电阻R₂₃联接结点3，结点3同时并联有电阻R₃₂、电阻R₂₄，电阻R₃₂的另一端联接电源正极，结点3联接结点4，结点4分别联接ABS1供电端和电容C₈；其二由ABS2外提供电源供电的三极管Q₈、电阻R₃、电阻R₂₅、电容C₉，其三极管Q₈的集电极接入PB0，三极管Q₈的基极联接结点5，结点5分两路，一路经电阻R₂₅接入结点7，结点7的一路接三极管Q₈的发射极，另一路与电容C₉共同联接GND，结点6分别联接电容C₉及ABS2的外提供电源端。

请参阅图7，所述输入信号模块29中的车速信号包含了两部分电路，其一含有经JP2的14口串联的电阻R₃₅、二极管D₄所接入DSP的PD5口；其二是三极管Q的基极串联有电阻R₃₆、二极管D₂、电阻R₂₆及电阻R₂₆所接入的SPEED端，GND端接入三极管Q的发射极，基极与电阻R₃₆的连线与GND端之间并联电阻R₃₄，电阻R₃₆与二极管D₂的连线与GND端之间并联有电容C₁₁、二极管D₇，SPEED端与GND端之间并联有电容C₁₀，三极管Q的集电极接入DSP的ICP，另经电阻R₃₃接入VCC。

使用过程如下：

ABS接口可根据ABS信号决定电涡流缓速器1是否起作用，正电压ABS端口接检测到≥12V高电位信号时，驱动控制器2自动关闭各档位输出；负电压ABS端口接检测到≤0.8V低电位信号时，驱动控制器2自动关闭各档输出。

驱动控制器2主回路开通时，刹车灯接口同步分别以两路输出低电位拉电压(0V)和高电位灌电压(+24V)，用于连接车用刹车灯继电器27。

当驱动控制器2主回路开通时，同时对各个输出档位的电流作实时监测，电流＜10A时，通过工作指示灯频闪发出报警，表示主回路开路或电流异常，并关闭相应的档位输出。

当系统供电压＜22V时，通过工作指示灯频闪发出报警，表示电源电压异常，但并不关闭电涡流缓速器1工作，电压＜20V时，关闭电涡流缓速器1的工作。

设置了SPI接口、JTAG接口、MAX485接口，SPI接口、JTAG接口为程序调试加载口，可通过计算机的串口或并口对驱动控制器2的DSP处理器4进行擦写，或转换为标准RS323；MAX485为远程连接通讯接口。

以上所述仅为本实用新型专利的较佳实施例，凡依本实用新型专利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利权利要求的涵盖范围。

Claims

1、一种电涡流缓速器驱动控制器，它具有电涡流缓速器和一个与该电涡流缓速器联接的驱动控制器以及分别连接于电涡流缓速器、驱动控制器的车辆供电系统，其特征在于：所述的驱动控制器由若干组与电涡流缓速器对应的若干组励磁线圈联接的智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路、该若干组智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路分别通过各总线耦合的DSP处理器、该DSP处理器分别通过总线耦合的电源稳压电路、指示灯输出电路及与其连接的仪表指示灯面板、同步刹车指示输出电路及与其连接的若干组刹车灯继电器、该DSP处理器还设有经输入装置所接入的输入信号模块组成。

2、根据权利要求1所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述短路、过流、过压异常输出检测电路含有DSP的AD接口、智能功率模块U₇、电容C₂₇、电容C₁₂、电容组、电阻R₃₉、二极管D₁₀；GND共同接入点分别联接并联后的电容组、电阻R₃₉的连接点及二极管D₁₀、电容C₂₇的连接端，电容C₂₇接入DSP的AD接口、智能功率模块U₇的接口4，DSP的AD接口、智能功率模块U₇的接口2联接IN端，智能功率模块U₇的接口3联接结点6，结点6经串联电阻R₃₉、电容C₁₂联接结点7，结点6另一路联接并联后的电容组的连接端BAT1，智能功率模块U₇接口1、接口5汇集于结点8后联接结点7，结点7分别联接二极管D₁₀、LOAD₁端。

3、根据权利要求1所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述的电源稳压电路包含了两部分电路，其一含有电压变换器U₁、电感线圈L₁、二极管D₃、电容C₃₁、C₁₇、C₁₈，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的共同连接点、二极管D₃的正极汇集于GND端，电容C₃₁、C₁₇、C₁₈并联后的另一共同连接点经电感线圈L₁联接结点a，结点a联接二极管D₃的负极并同时联接电压变换器U₁的接口2；其二含有电压变换器U₂、电容C₁₆、电容C₃₂、电容C₂₂，电压变换器U₂的接口1联接结点1后一路接入电源正极、另一路经电容C₁₆联接结点2，电压变换器U₂的接口3联接结点4，结点4与结点3之间并联电容C₃₂、电容C₂₂。

4、根据权利要求3所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述输入信号模块中的恒速档含有三极管Q₂、电阻R₂₇、电阻R₁₃、电阻R₁₄、电容C₃以及GND接口、SPHOLD接口；三极管的发射极、电容C₃、电阻R₁₄共同联接于GND，三极管的集电极联接PB₂，三极管的基极经电阻R₁₃联接结点1，结点1上还分别并联有电阻R₂₇和电阻R₁₄，结点1接入结点2，结点2的一路接入SPHOLD，另一路联接电容C₃。

5、根据权利要求1所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述输入信号模块中的ABS包含了两部分电路，其一含有由ABS1供电的三极管Q₇、电阻R₃₂、电阻R₂₃、电阻R₂₄、电容C₈，其三极管Q₇的发射极、电容C₈、电阻R₂₄共同联接于GND，三极管Q₇的集电极接入PB1，三极管Q₇的基极经电阻R₂₃联接结点3，结点3同时并联有电阻R₃₂、电阻R₂₄，电阻R₃₂的另一端联接电源正极，结点3联接结点4，结点4分别联接ABS1供电端和电容C₈；其二由ABS2外提供电源供电的三极管Q₈、电阻R₃、电阻R₂₅、电容C₉，其三极管Q₈的集电极接入PBO，三极管的基极联接结点5，结点5分两路，一路经电阻R₂₅接入结点7，结点7的一路接三极管Q₈的发射极，另一路与电容C₉共同联接GND，结点6分别联接电容C₉及ABS2的外提供电源端。

6、根据权利要求1所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述输入信号模块中的车速信号包含了两部分电路，其一含有经JP2的14口串联的电阻R₃₅、二极管D₄所接入DSP的PD5口；其二是三极管Q的基极串联有电阻R₃₆、二极管D₂、电阻R₂₆及电阻R₂₆所接入的SPEED端，GNG端接入三极管Q的发射极，基极与电阻R₃₆的连线与GNG端之间并联电阻R₃₄，电阻R₃₆与二极管D₂的连线与GNG端之间并联有电容C₁₁、二极管D₇，SPEED端与GNG端之间并联有电容C₁₀，三极管Q的集电极接入DSP的ICP，另经电阻R₃₃接入VCC。

7、根据权利要求1所述的电涡流缓速器驱动控制器，其特征在于：所述的车辆供电系统的负极端分别联接电涡流缓速器及经二极管组并联的若干组与电涡流缓速器对应的若干组励磁线圈联接的智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路之间的连线上；车辆供电系统的正极端串联保险丝、总开关后并联若干组智能功率模块及短路、过流、过压异常输出检测电路。