CN104698895A - 一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法，其包括以下步骤：(1)制备兼容集成电路系统，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元；(2)当电池组的状况正常时电池充电电路待机；电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电；(3)当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路控制电源转换电路单元输出。本发明还公开了电动车控制器的兼容集成电路控制装置。本发明的兼容集成电路简化去除充电器、控制器和电源转换器分体时重复的耗电、电子元器件和结构件，提高电路联接工作的效率和可靠性，并在安装应用上方操作业、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电动车控制及数字电路的技术领域，具体涉及一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法，及实施该方法的控制装置。
背景技术
通常，电动车(EV)包括用于作为驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)，该蓄电池作为用于驱动车辆的驱动电机的驱动源。用于作为驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)是从外部家用电源接收AC电能的安装在车辆上的机载充电器，将AC电能转换为给电池充电所需的DC电能，并且使用所述DC电能充电。
另外，所述电动车包括单独的蓄电池(辅助电池)，该蓄电池是除用作驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)之外的辅助电源，该作为辅助电源的蓄电池(辅助电池)用于作为驱动车辆中的收音机、音频设备、窗户等的驱动源。
根据现有技术，用于电动车的充电器从外部电源接收AC电能，将该AC电能转换为适合给电池充电的DC电能，并且给所述用作用于驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)充入所述DC电能。在此之后，所述用于电动车的充电器从用于作为驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)接收DC电能，并通过低电压电流转换器将所述DC电能转换为适合作为辅助电源的蓄电池(辅助电池)的DC电能。
然而，根据现有技术，由于作为驱动车辆的电源的蓄电池(主电池)和作为辅助电源的蓄电池(辅助电池)分别作为一个单独模块设置，因此，用于电动车辆的充电器在车辆中占据很大的空间。
此外，电动车的电机控制需要设计控制装置，其他辅助设备，如仪表、喇叭等用电设备均需要设置电源转换装置。如此一来，上述的电机控制装置、充电装置及电源转换装置均需分别设置独立控制实现的电路，导致电机控制装置、充电装置及电源转换装置分体设置时重复的耗电、重复的电子元器件和累赘的结构件，电路联接工作的效率和可靠性低，安装应用上操作反复、成本高。
发明内容
本项发明是针对现行技术不足，提供一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法，将电池充电器、电机控制器和电源转换器三个原来各自分别独立控制实现的电路，合并为一个集成电池充电、电机控制和电源转换的三大功能的兼容集成电路，提高电路联接工作的效率和可靠性。
本发明还提供一种用来实施该控制方法的控制装置。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)制备电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路系统，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元，兼容集成电路系统通过动力线连接到电池组；
(2)当电池组的状况正常时电池充电电路待机；电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电；
(3)当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路控制电源转换电路单元输出。
作为进一步改进，所述步骤(2)还包括以下内容：当电池充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作；
所述步骤(2)还包括以下内容：当充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电；
所述步骤(3)还包括以下内容：当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换单元电路开启异常保护动作。
一种实施上述电动车控制器的兼容集成电路控制方法的控制装置，设置电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元；当电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，实现通过一个设置在一个壳体结构内的兼容集成电路，一体化提供电池充电、电机控制和电源转换，提高电路联接工作的效率和可靠性。
作为进一步改进，所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电池充电电路单元，当电池组的状况正常时电池充电电路单元待机，当充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作，当充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电。
作为进一步改进，所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电源转换电路单元，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元开启异常保护动作。
作为进一步改进，所述电池充电电路单元包括PWM控制电路、充电管理电路，所述PWM控制电路与控制器驱动芯片单向连接，所述控制器驱动芯片输送信号到PWM控制电路，所述充电管理电路与控制器驱动芯片双向连接；
作为进一步改进，所述电机驱动控制电路单元包括电池监测电路、温度监测电路和定时电路，电池监测电路与温度监测电路监测电池组的工况信息，并将工况信息输送到控制器驱动芯片，由控制器驱动芯片与电池充电电路单元控制电池组；定时电路预设有定时充电时间信息。
作为进一步改进，所述电机驱动控制电路单元包括供电监测电路，供电监测电路监测电动车的照明灯、信号灯、喇叭和仪表的用电负载工作用电状态，由控制器驱动芯片与电源转换电路单元控制电动车的用电负载。
作为进一步改进，所述电机驱动控制电路单元还包括第一滤波电路、上电检测复位电路、内部供电电路、速度控制电路、电子刹车电路、仪表信号电路、档位设置电路、电机监测电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、倒车与报警电路。
作为进一步改进，所述电池充电电路单元还包括连接PWM控制电路的第一整流器，连接充电管理电路的第二整流器，第一DC/DC转换电路、第一整流滤波电路、电流采样电路。
作为进一步改进，所述电源转换电路单元还包括第二DC/DC转换电路、第三整流滤波电路。
本发明的有益效果：本发明针对一般电动车的控制器、充电器、电源转换器分别独立控制实现的电路，合并为一个电池充电、电机控制和电源转换三大功能的集中控制的兼容集成电路，并置入在一个壳体结构内，成为一个具有电池充电、电机控制和电源转换功能的集成模块，简化去除充电器、控制器和电源转换器分体时重复的耗电、电子元器件和结构件，提高电路联接工作的效率和可靠性，并在安装应用上方操作业、降低成本。
本发明在技术创新基础上减省部件、信号线和电气联接器，有效提高了电路联接工作的效率和可靠性。兼容集成电路使得人们为电动车充电时无需再额外携带电池充电器，只需一根通用的电源线即可方便为电动车充电。
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明。
附图说明
图1为本实施例的电动车兼容集成电路控制装置的原理图；
图2为本实施例的电动车兼容集成电路控制装置的模块框图。
具体实施方式
实施例，参见图1～2，本实施例提供电动车控制器的兼容集成电路控制方法，其包括以下步骤：
(1)制备电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路系统，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元，兼容集成电路系统通过动力线连接到电池组；
(2)当电池组的状况正常时电池充电电路待机；电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电；当电池充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作；当电池充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电；
(3)当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路控制电源转换电路单元输出；当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换单元电路开启异常保护动作。
本实施例还提供的电动车兼容集成电路控制装置，设置电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元；当电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，实现通过一个设置在一个壳体结构内的兼容集成电路，一体化提供电池充电、电机控制和电源转换，提高电路联接工作的效率和可靠性。
所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电池充电电路单元，当电池组的状况正常时电池充电电路单元待机，当充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作，当充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电。
所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电源转换电路单元，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元开启异常保护动作。
所述电池充电电路单元包括PWM控制电路、充电管理电路，所述PWM控制电路与控制器驱动芯片单向连接，所述控制器驱动芯片输送信号到PWM控制电路，所述充电管理电路与控制器驱动芯片双向连接；
所述电机驱动控制电路单元包括电池监测电路、温度监测电路和定时电路，电池监测电路与温度监测电路监测电池组的工况信息，并将工况信息输送到控制器驱动芯片，由控制器驱动芯片与电池充电电路单元控制电池组；定时电路预设有定时充电时间信息。
所述电机驱动控制电路单元包括供电监测电路，供电监测电路监测电动车的照明灯、信号灯、喇叭和仪表的用电负载工作用电状态，由控制器驱动芯片与电源转换电路单元控制电动车的用电负载的工作或者产生异常时，进入保护状态。
所述电机驱动控制电路单元还包括第一滤波电路、上电检测复位电路、内部供电电路、速度控制电路、电子刹车电路、仪表信号电路、档位设置电路、电机监测电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、倒车与报警电路。
所述电池充电电路单元还包括连接PWM控制电路的第一整流器，连接充电管理电路的第二整流器，第一DC/DC转换电路、第一整流滤波电路、电流采样电路。
所述电源转换电路单元还包括第二DC/DC转换电路、第三整流滤波电路。
本发明控制装置的工作原理，参见图1～图2，其中图1中的电机控制器、电池充电器、电源转换器分别对应图2中的电机驱动控制电路单元、电池充电电路单元、电源转换电路单元。
(1)电动车内设有集成电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路系统(即兼容集成电路控制装置)，该集成电路系统包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元，兼容集成电路系统通过动力线连接到电池组。
电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片、电池监测电路、温度监测电路、供电监测电路、第一滤波电路、上电检测复位电路、内部供电电路、速度控制电路、电子刹车电路、仪表信号电路、档位设置电路、电机监测电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、倒车与报警电路，对应上桥驱动电路设有上桥开关，对应下桥驱动电路设有下桥开关，电机监测电路连接电机输出端口，此外，还设置电源启动开关S1，电源总开关ZK。
电池充电电路单元包括PWM控制电路、充电管理电路、第一整流器，连接充电管理电路的第二整流器，第一DC/DC转换电路、第一整流滤波电路、电流采样电路，所述PWM控制电路与控制器驱动芯片单向连接，所述控制器驱动芯片输送信号到PWM控制电路，所述充电管理电路与控制器驱动芯片双向连接。
电源转换电路单元包括第二DC/DC转换电路、第三整流滤波电路，电源转换电路供电端口，连接电源转换电路供电端口的仪表、喇叭、照明等用电负载；
(2)、使用电动车前闭合电源总开关ZK，电池组向集成电路系统供电；电动车用后断开电源总开关ZK，可避免电池电量损失；
(3)、闭合电源启动开关S1，电机驱动控制电路单元上电；
(4)、电池监测电路监测到电池组电量不足时，接入电线到电池充电电路单元，对电池组充电；
(5)、供电监测电路，供电监测电路监测电动车的照明灯、信号灯、喇叭和仪表的用电负载工作用电状态，由控制器驱动芯片与电源转换电路单元控制电动车的用电负载的工作或者产生异常时，进入保护状态；
(6)电池监测电路与温度监测电路监测电池组的工况信息，并将工况信息输送到控制器驱动芯片，由控制器驱动芯片与电池充电电路单元控制电池组的充电状态或停止充电保护电池组；
(7)、滤波电路，吸收电机运转在控制系统电路中产生的纹波浪涌，保证系统的供电质量。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似方法或装置，而得到的其他电动车控制器的兼容集成电路控制方法及控制装置，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动车控制器的兼容集成电路控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)制备电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路系统，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元，兼容集成电路系统通过动力线连接到电池组；
(2)当电池组的状况正常时电池充电电路待机；电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电；
(3)当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路控制电源转换电路单元输出。
2.根据权利要求1所述的电动车控制器的兼容集成电路控制方法，其特征在于：
所述步骤(2)还包括以下内容：当电池充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作；
所述步骤(2)还包括以下内容：当电池充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电；
所述步骤(3)还包括以下内容：当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换单元电路开启异常保护动作。
3.一种实施权利要求1～2之一所述电动车控制器的兼容集成电路控制方法的控制装置，其特征在于，设置电动车充电、电机控制和电源转换的兼容集成电路，包括电池充电电路单元、电机驱动控制电路单元及电源转换电路单元；当电池电量低时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元输出充电，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，实现通过一个设置在一个壳体结构内的兼容集成电路，一体化提供电池充电、电机控制和电源转换，提高电路联接工作的效率和可靠性。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电池充电电路单元，当电池组的状况正常时电池充电电路单元待机，当充电状态异常时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电，并进行异常保护动作，当充电时间达到设置的定时充电时间时，电机驱动控制电路单元控制电池充电电路单元停止充电。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述电机驱动控制电路单元包括控制器驱动芯片，连接电源转换电路单元，当电动车的用电负载工作用电时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元输出，当电动车的用电负载发生短路、开路、过载的异常时，电机驱动控制电路单元控制电源转换电路单元开启异常保护动作。
6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述电池充电电路单元包括PWM控制电路、充电管理电路，所述PWM控制电路与控制器驱动芯片单向连接，所述控制器驱动芯片输送信号到PWM控制电路，所述充电管理电路与控制器驱动芯片双向连接；
所述电机驱动控制电路单元包括电池监测电路、温度监测电路和定时电路，电池监测电路与温度监测电路监测电池组的工况信息，并将工况信息输送到控制器驱动芯片，由控制器驱动芯片与电池充电电路单元控制电池组；定时电路预设有定时充电时间信息。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述电机驱动控制电路单元包括供电监测电路，供电监测电路监测电动车的照明灯、信号灯、喇叭和仪表的用电负载工作用电状态，由控制器驱动芯片与电源转换电路单元控制电动车的用电负载。
8.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述电机驱动控制电路单元还包括第一滤波电路、上电检测复位电路、内部供电电路、速度控制电路、电子刹车电路、仪表信号电路、档位设置电路、电机监测电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、倒车与报警电路。
9.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述电池充电电路单元还包括连接PWM控制电路的第一整流器，连接充电管理电路的第二整流器，第一DC/DC转换电路、第一整流滤波电路、电流采样电路。
10.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述电源转换电路单元还包括第二DC/DC转换电路、第三整流滤波电路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150610 |