[实用新型]一种两轮电动平衡车及其控制装置

摘要

本实用新型揭示了一种两轮电动平衡车及其控制装置，平衡车包括控制轴、车把、踏板、第一车轮、第二车轮、控制装置、第一电动机、第二电动机、电池、水氢机；控制轴上部连接车把，控制轴下部连接踏板；踏板的两侧分别设有第一车轮、第二车轮；第一电动机连接第一车轮，驱动第一车轮转动，第二电动机连接第二车轮，驱动第二车轮转动；水氢机设置于踏板内或者设置于踏板上；控制装置包括控制器、陀螺仪、加速度传感器；陀螺仪设置于控制轴或车把；水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池。本实用新型提出的两轮电动平衡车及其控制装置，可提高续航能力，且无需充电，扩大用户使用半径，排放物只有二氧化碳和水，不污染环境。

主权项

一种两轮电动平衡车，其特征在于，所述两轮电动平衡车包括：控制轴、车把、踏板、第一车轮、第二车轮、控制装置、第一电动机、第二电动机、电池、水氢机；所述控制轴的上部连接车把，控制轴的下部设有踏板；踏板的两侧分别设有第一车轮、第二车轮；第一电动机通过第一减速机连接第一车轮，驱动第一车轮转动，第二电动机通过第二减速机连接第二车轮，驱动第二车轮转动；所述水氢机分别连接电池、第一电动机、第二电动机、控制装置，电池分别连接第一电动机、第二电动机、控制装置；控制装置连接第一电动机、第二电动机；所述水氢机设置于踏板内或者设置于踏板上；所述控制装置包括控制器、陀螺仪、加速度传感器，控制器连接陀螺仪、加速度传感器、第一电动机、第二电动机；所述陀螺仪设置于控制轴或车把，控制器设置于踏板内；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池，甲醇水重整制氢装置连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接甲醇水原料存储容器，利用甲醇水原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，氢燃料电池设有气泵，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；所述踏板上设有壳体，壳体内设置水氢机，壳体的上部设有车座；所述车座内设有流道；流道的入口端设有第一电磁阀、第二电磁阀；流道的入口端通过第一电磁阀连接甲醇水重整制氢装置的气体输送口，流道的入口端通过第二电磁阀连接甲醇水原料存储容器；所述流道的出口端设有第三电磁阀、第四电磁阀；若第一电磁阀连接的气体输送口为氢气输送口，则流道的出口端通过第三电磁阀连接氢燃料电池；若第一电磁阀连接的气体输送口为尾气输送口，则流道的出口端通过第三电磁阀将尾气排放至空气中；流道的出口端通过第四电磁阀连接甲醇水重整制氢装置；所述甲醇水原料存储容器包括两个输送管路，一条输送管路通过车座内的流道连接甲醇水重整制氢装置，另一条输送管路直接连接甲醇水重整制氢装置；所述控制轴为中空结构，控制轴内设有甲醇水原料存储容器，控制轴的上部设有原料注入口，原料注入口设有盖体；所述甲醇水原料存储容器通过管路与甲醇水重整制氢装置连接，部分管路设置于踏板内或踏板下方；所述控制装置包括主控电路、电动机驱动电路、平衡车倾斜角速度检测电路、平衡车倾斜角度检测电路；所述主控电路包括主控芯片U1、第一晶振Y1、第一二极管D1、第一开关S1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电感L1；主控芯片U1的第九管脚连接第一二极管D1的正极、第一开关S1的第二端、第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第二端；第一开关S1的第一端、第一电容C1的第一端接地，第一二极管D1的负极、第一电阻R1的第二端连接电源电压VCC；主控芯片U1的第十管脚连接电源电压VCC，主控芯片U1的第十一管脚接地；主控芯片U1的第十二管脚连接第二电容C2的第二端、第一晶振Y1的第一端、主控芯片U1的第十三管脚连接第三电容C3的第二端、第一晶振Y1的第二端；第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端接地；主控芯片U1的第三十管脚连接第五电容C5的第一端、第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端接电源电压VCC，第五电容C5的第二端接地；主控芯片U1的第三十一管脚接地，主控芯片U1的第三十二管脚通过第四电容C4接地；所述主控芯片U1的第十八管脚输出PWM_R_B信号，主控芯片U1的第十九管脚输出PWM_R_A信号，主控芯片U1的第三十七管脚输出PWM_L_A信号，主控芯片U1的第三十八管脚输出PWM_L_B信号；主控芯片U1输出PWM_R_A、PWM_R_B信号波控制第二电动机的正反转，输出PWM_L_A、PWM_L_B信号波控制第一电动机的正反转；所述电动机驱动电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6，第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5；第一三极管Q1的基极连接第八电阻R8的第二端、第九电阻的R9的第一端；第八电阻R8的第一端连接主控芯片U1的第十九管脚、第十八电阻R18的第二端；第一三极管Q1的发射极接地、并连接第九电阻R9的第二端；第一三极管Q1的第一端连接第十电阻R10的第一端，第十电阻R10的第二端连接第二三极管Q2的基极、第十一电阻R11的第二端；第十一电阻R11的第一端和第二三极管Q2的发射极连接电源，第二二极管D2的负极和第二三极管Q2的发射极连接；第二电动机的正极连接第二三极管Q2的集电极、第二二极管D2的正极，第二电动机的负极连接第五二极管D5的负极、第五三极管Q5的集电极；第五三极管Q5的基极连接第十八电阻R18的第一端、第十九电阻的第一端，第五三极管Q5的发射极连接第五二极管D5的正极、第十九电阻R19的第二端，并一起接地；所述平衡车倾斜角速度检测电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13，传感器芯片U2，第一放大器U3、第二放大器U4；所述传感器芯片U2的第一管脚连接电源、第六电容C6的第一端；传感器芯片U2的第三管脚、第六电容C6的第二端接地；芯片U2的第四管脚连接第七电容C7的第一端、第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第三电阻R3的第一端、第一放大器U3的同相输入端，第三电阻R3的第二端连接第八电容C8的第一端、第四电阻R4的第一端，第八电容C8的第二端接地；第一放大器U3的输出端连接第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第一端、第九电容C9的第二端、第十电容C10的第一端，第四电容R4的第二端连接第五电阻R5的第一端、第九电容C9的第一端，第十电容C10的第二端接地；第十一电容C11的第一端连接电源，第二端接地；第六电阻R6的第二端连接第十二电容C12的第一端，第二放大器U4的同相输入端、第十二电容C12的第二端接地；第二放大器U4的输出端与反相输入端短接、连接第七电阻R7的第一端；第七电阻R7的第二端连接第十三电容C13的第一端、主控芯片U1的第四十管脚，第十三电容C13的第二端接地；所述平衡车倾斜角度检测电路包括加速度传感器芯片U6，第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24，第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17，第三放大器U5；加速度传感器芯片U6的第十管脚和第十三管脚连接并接地，芯片U6的第六管脚连接电源、第二十四电阻R24的第一端，加速度传感器芯片U6的第七管脚连接第二十四电阻R24的第二端；加速度传感器芯片U6的第二管脚连接第十五电容C15的第一端，芯片U6的第三管脚连接第十六电容C16的第一端，加速度传感器芯片U6的第四管脚连接第十七电容C17的第一端、第二十三电阻R23的第一端；第二十二电阻R22的第一端连接第十五电容C15的第二端、第十六电容C16的第二端、第十七电容C17的第二端、加速度传感器芯片U6的第五管脚并接地；第二十二电阻R22的第二端连接第二十一电阻R21的第二端、放大器U5的同相输入端，第二十一电阻R21的第一端连接电源；第三放大器U5的反相输入端连接第二十三电阻R23的第二端、第二十电阻R20的第一端、第十四电容C14的第一端；第三放大器U5的输出端连接第二十电阻R20的第二端、第十四电容C14的第一端、主控芯片U1的第三十九管脚。