CN111301565A - 一种具有数字总线的电动车用电机控制器及数字化电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有数字总线的电动车用电机控制器及数字化电动车，包括壳体和控制线路板，所述壳体包括上盖和底座，上盖和底座之间形成容置腔，控制线路板被配置在该容置腔内且通过壳体散热；其中所述控制线路板具有总线通讯电路、电机控制电路和电机监测电路，总线通讯电路分别和电机控制电路、电机监测电路电连接；总线通讯电路用于接收由数字总线传送的电机控制数字信号并将其传送给电机控制电路以产生控制电机运行的电机控制模拟信号，且接收由电机监测电路传送的电机状态数字信号并将其传送给数字总线，其通过总线连接线连接数字总线，该总线连接线至少具有2个信号线和2个电源线。本方案实现电动车电机的数字化控制，简化电机控制器的线缆结构。

Description

一种具有数字总线的电动车用电机控制器及数字化电动车

技术领域

本发明属于电动车控制技术领域，特别是涉及一种具有数字总线的电动车用电机控制器及数字化电动车。

背景技术

电动车以电力为能源，由电机驱动，不用人力脚蹬，省力气，与摩托车等内燃机驱动相比，具有噪音低，无废气，污染少的优点，所以得到较快发展。电机控制器是电动车的核心部件，现有技术中的电动车的电机控制多通过模拟信号进行控制，其线缆连接繁杂众多，增加了装配及检修难度，而且发生故障的机率增加，影响电动车的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有数字总线的电动车用电机控制器及数字化电动车，以解决现有技术中的电机控制器因线缆连接繁多带来的装配检修难、易发生故障的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有数字总线的电动车用电机控制器，包括壳体和控制线路板，所述壳体包括上盖和底座，所述上盖和底座之间形成容置腔，所述控制线路板被配置在该容置腔内且通过所述壳体散热；其中：所述控制线路板具有总线通讯电路、电机控制电路和电机监测电路，所述总线通讯电路分别和电机控制电路、电机监测电路电连接；所述总线通讯电路，用于接收由数字总线传送的电机控制信号并将其传送给电机控制电路以产生控制电机运行，且接收由电机监测电路传送的电机状态信号并将其传送给数字总线，其通过总线连接线连接数字总线，该总线连接线至少具有2个信号线和2个电源线。

进一步的，所述底座为铝散热器，所述控制线路板固定安装在底座上，且二者之间绝缘设置，且该底座和上盖之间具有防止液体进入容置腔的密封件。

进一步的，所述总线连接线的一端通过第一连接器和控制线路板电连接，另一端通过第二连接器和数字总线电连接，该数字总线为CAN总线。

进一步的，所述第一连接器包括第一上针座和第一下针座，所述第一上针座具有n个连接端子，第一下针座具有m个连接端子，其中m≥n+2，n≥4。

进一步的，所述第一上针座具有4个连接端子，所述第一下针座上具有12个连接端子，其中4个连接端子用于连接上针座，8个连接端子空置以用于测试控制线路板和/或写入程序。

进一步的，所述第二连接器与数字总线通过可分离式插接结构固定连接，所述第二连接器内具有至少4个连接端子。

进一步的，所述可分离式插接结构包括锁紧螺母、密封端部和密封圈，所述锁紧螺母和密封圈均套设在密封端部上。

进一步的，所述控制线路板上朝向于上盖的一侧设置有3个电机接线座和2个电源接线座，所述电机接线座和电源接线座均具有由上方旋入连接的接线螺柱，该接线螺柱伸出于上盖外侧，且其和上盖之间密封连接。

进一步的，所述2个电源接线座中的其一与3个电机接线座同侧设置，其二设置在另一侧，且所述电源接线座和电机接线座上方均设置遮盖其接线螺柱的遮蔽板。

进一步的，所述电机监测电路通过第三连接器连接检测电机状态检测传感器，该第三连接器包括第三下针座，该第三下针座内具有至少4个连接端子。

本发明提供的一种具有数字总线的电动车用电机控制器，电机通过数字总线接收控制指令，并转换为控制电机运行的电信号来完成车辆的运行，本发明能够在线束简化的情况下，有效地对电机的运行进行控制，本发明也为电动车更好地防盗和模块化奠定了技术基础。另外，本发明也具有简化线缆结构、控制稳定可靠的技术效果，解决了现有技术中因线缆连接繁多带来的装配检修难、易发生故障的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电机控制器的立体图；

图2为本发明电机控制器的爆炸图；

图3为本发明电机控制器除去遮蔽板时的立体图；

图4为本发明电机控制器的总线连接线的立体图；

图5为本发明电机控制器的总线连接线另一视角的立体图；

图6为本发明电机控制器的控制线路板的模块框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100-电机控制器；1-壳体；11-上盖；12-底座；13-遮蔽板；14-密封件；2-控制线路板；21-第一下针座；22-第三下针座；23-电机接线座；24-电源接线座；25-绝缘垫；3-总线连接线；31-第一上针座；32-第二连接器；321-锁紧螺母；322-密封端部；323-密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种具有数字总线的电动车用电机控制器100，包括壳1体和控制线路板2，所述壳体1包括上盖11和底座12，所述上盖11和底座12之间形成容置腔，所述控制线路板2被配置在该容置腔内且通过所述壳体1散热。请参阅图6，所述控制线路板2具有总线通讯电路、电机控制电路和电机监测电路，所述总线通讯电路分别和电机控制电路、电机监测电路电连接；所述总线通讯电路，用于接收由数字总线传送的电机控制数字信号并将其传送给电机控制电路以产生控制电机运行的电机控制模拟信号，且接收由电机监测电路传送的电机状态信号并将其传送给数字总线，其通过总线连接线3连接数字总线，该总线连接线3至少具有2个信号线和2个电源线。另外，电机监测电路连接有检测电机速度、位置等传感器，例如霍尔传感器等，此外，电机检测电路还可以对电机的工作电压和工作电流进行采样。电机监测电路将传感器监测的信号进行处理后，用于控制电机的运行状态，并将电机的转速、故障信息等通过数字总线传送至显示屏进行显示。

需要补充的是，总线通讯电路是由TJA1050总线收发芯片及其外围电路组成，该电路在实际中由本领域的技术人员根据实际需要设计即可。电机控制电路和电机监测电路也是本领域技术人员的常规设计。对于本领域的技术人员来说，设计总线通讯电路、电机控制电路和电机监测电路均不需要付出创造性劳动。

请重点参阅图2，所述底座12为铝散热器，该铝散热器上具有散热翅片，所述控制线路板2固定安装在底座12上，且二者之间设置有绝缘垫25，所述绝缘垫25为电木制作的绝缘套环，通常设置3个、4个或5个，且间隔排列在所述控制线路板2的底面上。所述底座12和上盖11之间还具有防止液体进入容置腔的密封件14，所述密封件14为柔性硅胶制成的框状，由上盖11和底座12挤压变形以实现密封。

请一并参阅图3，所述控制线路板2上朝向于上盖11的一侧设置有3个电机接线座23和2个电源接线座24，所述电机接线座23和电源接线座24均具有由上方旋入连接的接线螺柱，该接线螺柱伸出于上盖11外侧，且其和上盖11之间密封连接。所述上盖11上设有凸起部，所述凸起部的边缘开设有接线槽，所述电源接线座24和电机接线座23的接线螺柱伸出于上盖11并位于所述接线槽内，且所述电源接线座24和电机接线座23的接线螺柱伸出于所述上盖11的高度不高于所述接线槽的深度，即所述电源接线座24和电机接线座23的接线螺柱的伸出高度不高于所述凸起部。为了保护电源接线座24和电机接线座23，所述上盖11的凸起部上还设有遮蔽板13，所述遮蔽板13遮盖在所述电源接线座24和电机接线座23上方。所述2个电源接线座24中的其一与3个电机接线座23同侧设置，其二设置在另一侧，在本实施例中，为进一提高电气安全性，2个电源接线座24中的负极和电机接线座23同侧设置，正极和电机接线座23反向设置，电机接线座23包括U、V和W三相接线座。遮蔽板13不仅可以有效保护接线座防止短路，还可以在行驶过程中防止泥巴和水进入到接线座上导致接线座锈蚀，另外还可以防止用户产生触电伤害。

需要说明的是，电机接线座23和电源接线座23还具有带螺纹的四脚焊接端子，该四脚焊接端子焊接在控制线路板2上，接线螺柱由上方旋入焊接端子的螺纹中锁紧。接线螺柱由上方旋入可以有效避免在固定导线或拆除导线时导致接线螺柱从焊接端子上松脱。

请重点参阅图4，所述总线连接线3的一端通过第一连接器和控制线路板2电连接，另一端通过第二连接器32和数字总线电连接，该数字总线为CAN总线。请一并参阅图3，所述第一连接器包括第一上针座31和第一下针座21，所述第一上针座31具有n个连接端子，第一下针座21具有m个连接端子，其中m≥n+2，n≥4。在本实施例中，所述第一上针座31具有4个连接端子，所述第一下针座21上具有12个连接端子，12个连接端子中的4个连接端子用于连接第一上针座31，8个连接端子空置以用于测试控制线路板和/或写入程序。

请重点参阅图5，所述第二连接器32与数字总线通过可分离式插接结构固定连接，所述第二连接器32内具有4个连接端子，该连接端子为插针。所述可分离式插接结构包括锁紧螺母321、密封端部322和密封圈323，所述锁紧螺母321和密封圈322均套设在密封端部323上。所述数字总线上对应设有带螺纹的连接头，所述锁紧螺母321拧紧在所述连接头上，并将密封圈323夹紧于两者之间，形成密封电连接。

进一步的，所述电机监测电路通过第三连接器连接检测电机状态的检测传感器，该第三连接器包括第三下针座22，该第三下针座22内具有4个连接端子。所述检测传感器可以为位置传感器、速度传感器、温度传感器，以检测电机转动的位置、速度，及电机温度，所述检测传感器也可以为具有多种功能的复合传感器，以检测电机的状态。检测传感器电连接于电机监测电路。

通过以上描述可以清楚地理解本发明的技术方案，本发明提供的一种具有数字总线的电动车用电机控制器，采用模块化结构并由数字信号控制，具有电机多功能控制的集成、简化线缆结构、控制稳定可靠的技术效果，解决了现有技术中因线缆连接繁多带来的装配检修难、易发生故障的问题。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种具有数字总线的电动车用电机控制器，包括壳体和控制线路板，所述壳体包括上盖和底座，所述上盖和底座之间形成容置腔，所述控制线路板被配置在该容置腔内且通过所述壳体散热；其特征在于：

所述控制线路板具有总线通讯电路、电机控制电路和电机监测电路，所述总线通讯电路分别和电机控制电路、电机监测电路电连接；

所述总线通讯电路，用于接收由数字总线传送的电机控制信号并将其传送给电机控制电路以控制电机运行，且接收由电机监测电路传送的电机状态信号并将其传送给数字总线，所述总线通讯电路通过总线连接线连接数字总线，该总线连接线至少具有两个信号线和两个电源线。

2.如权利要求1所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述底座为铝散热器，所述控制线路板固定安装在底座上，且二者之间绝缘设置，且该底座和上盖之间具有防止液体进入容置腔的密封件。

3.如权利要求1或2所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述总线连接线的一端通过第一连接器和控制线路板电连接，另一端通过第二连接器和数字总线电连接，该数字总线为CAN总线。

4.如权利要求1或2或3所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述第一连接器包括第一上针座和第一下针座，所述第一上针座具有n个连接端子，第一下针座具有m个连接端子，其中m≥n+2，n≥4。

5.如权利要求4所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述第一上针座具有4个连接端子，所述第一下针座上具有12个连接端子，其中4个连接端子用于连接第一上针座，8个连接端子空置以用于测试控制线路板和/或写入程序。

6.如权利要求3所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述第二连接器与数字总线通过可分离式插接结构连接，所述第二连接器内具有至少4个连接端子。

7.如权利要求6所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述可分离式插接结构包括锁紧螺母、密封端部和密封圈，所述锁紧螺母和密封圈均套设在密封端部上。

8.如权利要求1或2所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述控制线路板上朝向于上盖的一侧设置有3个电机接线座和2个电源接线座，所述电机接线座和电源接线座均具有由上方旋入连接的接线螺柱，该接线螺柱伸出于上盖外侧，且其和上盖之间密封连接。

9.如权利要求8所述的电动车用电机控制器，其特征在于，所述2个电源接线座中的其一与3个电机接线座同侧设置，其二设置在另一侧，且所述电源接线座和电机接线座上方均设置遮盖其接线螺柱的遮蔽板。

10.一种数字化电动车，包括电机控制器，其特征在于，所述电机控制器为权利要求1至9任一项所述的电动车用电机控制器。

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