[实用新型]混合智能型电动自行车用无刷直流电机控制器

说明书

本实用新型涉及一种无刷直流电机控制器，特别是混合智能型电动自行车用无刷直流电机控制器。

目前，电动自行车普遍采用纯电力或智能型即“1＋1”驱动模式，在功能上显得单一，不能满足用户的要求。

本实用新型的目的是要提供一种混合智能型电动自行车用无刷直流电机控制器，能根据电池电压、调速信号和脚踩信号确定无刷直流电机的驱动模式。

本实用新型的目的是这样来实现的，一种混合智能型电动自行车用无刷直流电机控制器，它由单片机IC1，电池电压检测电路，电量显示电路，脚踩信号输入电路，电流采样及控制电路，电机转子位置信号输入电路，调速及刹车信号输入电路，电源电路，驱动信号控制电路，时钟发生电路、驱动及功率输出电路组成，单片机IC1与电池电压检测电路、电量显示电路、脚踩信号输入电路、电流采样及控制电路、驱动信号控制电路、驱动及功率输出电路、电机转子位置信号输入电路、调速及刹车信号输入电路、时钟发生电路连接，驱动信号控制电路与电流采样及控制电路、驱动及功率输出电路连接，电源电路提供电源。

下面结合附图对本实用新型作进一步的叙述。

附图为本实用新型的电原理图。

本实用新型单片机IC1采用型号为PIC16C73B，IC1内部由以下几个主要部分组成：控制单元(CPU)、特殊寄存器、只读寄存器(ROM)、随机存储器(RAM)、输入输出口(I/O)、模数转换口(A/D)、计数器等许多附属电路组成的一个较为完整的微电脑。IC1中已写入了整个控制电路要做的工作所需的全部程序软件。

电池电压检测电路由电阻R19、R20和电容C16组成，R19、R20分压后，得到一个随电压变化的小于5V的信号，C16的作用是滤掉短时间的电压波动，经IC1的3脚进行模/数转换后，并经软件滤波后控制驱动输出以及电量显示。电量显示电路由电阻R2、R3和连接件J4组成，由单片机IC1的4、25脚输出电平信号经电阻R2、R3和连接件J4控制电动自行车上的两个LED，组合状态对应电量足、电量不足、电池需充电以及欠压四个状态。

电机转子位置信号输入电路由排阻BR1、连接件J1和电容C1、C2、C3组成，电机转子信号由电动自行车电机上的三个霍尔传感器通过连接件J1输入，三个信号经排阻BR1-2、BR1-3、BR1-4上拉(接+5V)输入IC1的26、27、28脚，C1、C2、C3为滤波电容，程序根据这三个信号电平的高低状态，在得到有输出信号时输出电机驱动信号，并计数变化次数，以确定现在的电机转速。

调速及刹车信号输入电路由排阻BR1、电阻R1、电容C7和连接件J3组成，电动自行车的调速手把拧动时，手把里的线性霍尔传感器对应输出1-4V的电压变化，通过连接件J3经电阻R1输入IC1的2脚进行模/数转换，并根据一定的对应关系确定脉宽控制信号(PWM)的脉宽或自行车的速度，电阻R1另一端接地可防止霍尔信号失效时发生误动作。当刹车时刹车手把里的霍尔传感器发生变化，通过传感器连接件J3经排阻BR1-6上拉后输入IC1的7脚使IC1能立即关掉电机驱动信号，C7为滤波电容。脚踩信号输入电路是由脚踩转动信号通过连接件J7输入，由霍尔传感器经排阻BR1-1上拉(接+5V)输入IC1的中断口21脚，在电平跳变时触发程序作出相应反应。

电流采样与控制电路由运放IC3、二极管D1、电阻R5～R10、R17、R18、电容C10、C13、C26组成，R18、C26的一端接地，R18另一端接R17一端，R17另一端与C26另一端接IC3A的3脚，R6一端、IC3A的4脚、C10一端、C13一端、R10一端接地，R6另一端、R5一端接IC3A的2脚，C10另一端接IC3的8脚，R5另一端、R7一端、R8一端接IC3A的1脚和IC3B的6脚，R7另一端接D1负极，D1正极、R8另一端、C13另一端接IC1的5脚，R10另一端、R9一端接IC3B的5脚，R9另一端接电源+5V，IC3B的7脚接IC2的2、4、12脚。IC3为LM358。电机电流通过在康铜丝R18上产生的压降，经运放IC3A放大，一路经R8、C13组成的滤波电路后输入IC1的5脚进行模/数转换，程序根据电流控制电机驱动信号的脉宽或关闭驱动信号，D1、R7组成加速电路。另一路经IC3B和由R9、R10组成的设定值比较后输入IC2的2、4、12脚(IC2为三输入与门)，在过电流时关断电机驱动信号。