一种用于高速拖车状态的主动控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及电动车技术领域，尤其是一种用于高速拖车状态的主动控制电路。


背景技术：

2.随着电动车行业的迅猛发展，以及电机技术的不断提高，目前市场上高转速的电动车越来越多，但绝大多数电动车控制器在整车断电后，高速拖车状态下不具备自动上电介入功能，无法通过电动车控制器的弱磁控制降低电机产生的反电动势，只能任由其发展，最终由于反电动势持续升高而造成电动车控制器中的功率器件过压损坏。
3.目前，市面上绝大多数电动车控制器，针对高速拖行造成的反电动势升高的问题，只能靠电池吸收，而电池的吸收能力有限，特别是锂电池，本身对反电动势的吸收控制比较严格，过高的反电动势反而容易触发bms保护，进而切断电源，锂电池电源切断后，无法吸收反电动势，最终致使控制器中的功率器件损坏。


技术实现要素：

4.本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种用于高速拖车状态的主动控制电路。使电动车控制器在整车断电后的高速拖车状态下能够自动上电。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种用于高速拖车状态的主动控制电路，包括电动车控制系统的mcu、dc/dc转换器、门限控制电路和电源输入控制电路，门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极，门限控制电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端，电源输入控制电路的输入端连接电动车电池的正极，电源输入控制电路的输出端连接dc/dc转换器的输入端，dc/dc转换器的输出端连接mcu；
7.门限控制电路用于在电池电压高于预设门限值时导通电源输入控制电路，电源输入控制电路用于在导通时将电池电压传递给dc/dc转换器，dc/dc转换器用于给mcu供电。
8.其进一步的技术方案为，门限控制电路包括两个滤波电容、两个二极管和三个电阻，第一滤波电容的第一端和第一二极管的阴极相连的公共端作为门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极，第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极，第二二极管的阳极依次连接第一、第三电阻，第二电阻和第二滤波电容的第一端接在第一、第三电阻之间，第一滤波电容、第二电阻和第二滤波电容的第二端均接地，第三电阻的第二端作为门限控制电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端。
9.其进一步的技术方案为，电源输入控制电路包括两个三极管、两个电阻和第三二极管，第二三极管的基极作为电源输入控制电路的控制端连接门限控制电路的输出端，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极通过第四电阻连接第一三极管的基极，第五电阻的第一端接在第四电阻和第一三极管之间，第五电阻的第二端连接第一三极管的发射极，第一三极管的发射极还连接第三二极管的阴极，第三二极管的阳极作为电源输入控制
电路的输入端连接电动车电池的正极，第一三极管的集电极作为电源输入控制电路的输出端连接dc/dc转换器的输入端。
10.其进一步的技术方案为，还包括锁存电路，锁存电路的输入端连接mcu，锁存电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端；
11.锁存电路用于在接收到mcu的pwm信号时保持电源输入控制电路常开。
12.其进一步的技术方案为，锁存电路包括三个滤波电容、两个二极管和第六电阻，第三滤波电容的第一端作为锁存电路的输入端连接mcu，第三滤波电容的第二端连接第四二极管的阳极，第四二极管的阴极连接第六电阻的第一端，第六电阻的第二端和第五滤波电容的第一端相连的公共端作为锁存电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端，第五二极管的阴极接在第三滤波电容和第四二极管之间，第四滤波电容的第一端接在第四二极管和第六电阻之间，第五二极管的阳极和第四、第五滤波电容的第二端均接地。
13.其进一步的技术方案为，第一、第二二极管采用稳压管。
14.其进一步的技术方案为，第一三极管采用pnp型三极管，第二三极管采用npn型三极管。
15.本实用新型的有益技术效果是：
16.本技术提出的主动控制电路利用高速拖车状态下电机转动发电并传输给电动车电池，当电池电压高于门限控制电路的预设门限值时，也即电机的反电动势过高时，控制电源输入控制电路导通，使电池电压经过电源输入控制电路传输至dc/dc转换器中，从而给电动车控制系统的mcu提供稳定电压，保证控制器系统的正常工作，mcu能够及时检测反电动势，并主动控制电机马达的扭矩输出、降低反电动势，实现弱磁控制，保护功率器件不受损坏，从而延长整车的使用寿命；当mcu上电后，锁存电路利用mcu输出的pwm信号保持电源输入控制电路常开，使控制电路不易受到外界波动导致误关断，待反电动势电压降到安全电压以下，mcu关闭输出，整个控制电路自动断电，保证了控制器及整车的安全。
附图说明
17.图1是本技术提供的用于高速拖车状态的主动控制电路图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
19.如图1所示，一种用于高速拖车状态的主动控制电路，包括电动车控制系统的mcu、dc/dc转换器、门限控制电路和电源输入控制电路，门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极b+，门限控制电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端，电源输入控制电路的输入端连接电动车电池的正极b+，电源输入控制电路的输出端连接dc/dc转换器的输入端，dc/dc转换器的输出端连接mcu，具体的：
20.门限控制电路包括两个滤波电容、两个二极管和三个电阻，第一滤波电容c1的第一端和第一二极管d1的阴极相连的公共端作为门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极b+，第一二极管d1的阳极连接第二二极管d2的阴极，第二二极管d2的阳极依次连接第一、第三电阻r1、r3，第二电阻r2和第二滤波电容c2的第一端接在第一、第三电阻r1、r3之间，第一滤波电容c1、第二电阻r2和第二滤波电容c2的第二端均接地，第三电阻r3的第二端
作为门限控制电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端。
21.通过第一二极管d1、第二二极管d2、第一、第二电阻r1、r2的分压作用，可以灵活调整所需门限电压值，适用于不同电压等级的控制器。第一、第二滤波电容c1和c2起到双重滤波的作用，避免电路误动作。门限控制电路用于在电池电压高于预设门限值时导通电源输入控制电路。
22.可选的，第一、第二二极管d1和d2采用稳压管。
23.电源输入控制电路包括两个三极管、两个电阻和第三二极管d3，第二三极管q2的基极作为电源输入控制电路的控制端连接门限控制电路的输出端，也即连接第三电阻r3的第二端。第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的集电极通过第四电阻r4连接第一三极管q1的基极，第五电阻r5的第一端接在第四电阻r4和第一三极管q1之间，第五电阻r5的第二端连接第一三极管q1的发射极，第一三极管q1的发射极还连接第三二极管d3的阴极，第三二极管d3的阳极作为电源输入控制电路的输入端连接电动车电池的正极b+，第一三极管q1的集电极作为电源输入控制电路的输出端连接dc/dc转换器的输入端。
24.第三二极管d3确保电源的单向接入，保证了后级电路dc/dc转换器的安全，电源输入控制电路用于在导通时将电池电压传递给dc/dc转换器。
25.上述电路的工作原理为：电动车在高速拖车状态下电机转动发电，并传输给电动车电池，当电池电压高于门限控制电路的预设门限值时，也即电机的反电动势过高时，第二三极管q2导通，将第一三极管q1的基极电平拉低，第一三极管q1导通后，电池电压经第三二极管d3由第一三极管q1的发射极流入到集电极，进而控制后级dc/dc转换器工作。dc/dc转换器用于给mcu提供稳定的3.3v电压，保证了控制器系统的正常工作，mcu上电后用于对电机进行弱磁控制，也即mcu能够及时检测反电动势，并主动控制电机马达的扭矩输出、降低反电动势，保护功率器件不受损坏，从而延长整车的使用寿命。
26.可选的，第一三极管q1采用pnp型三极管，第二三极管q2采用npn型三极管。
27.为了保证本技术的主动控制电路不易受到外界波动导致误关断，主动控制电路还包括锁存电路，锁存电路的输入端连接mcu，锁存电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端。具体的，锁存电路包括三个滤波电容、两个二极管和第六电阻r6，第三滤波电容c3的第一端作为锁存电路的输入端连接mcu，第三滤波电容c3的第二端连接第四二极管d4的阳极，第四二极管d4的阴极连接第六电阻r6的第一端，第六电阻r6的第二端和第五滤波电容c5的第一端相连的公共端作为锁存电路的输出端连接电源输入控制电路的控制端，也即连接第二三极管q2的基极。第五二极管d5的阴极接在第三滤波电容c3和第四二极管d4之间，第四滤波电容c4的第一端接在第四二极管d4和第六电阻r6之间，第五二极管d5的阳极和第四、第五滤波电容c4和c5的第二端均接地。
28.锁存电路用于在接收到mcu的pwm信号时保持电源输入控制电路常开，工作原理为：mcu工作后，会发送一定频率的pwm信号给第三滤波电容c3，第三滤波电容c3起到“隔直通交”的作用，即只允许交流信号通过，不允许直流信号通过；pwm信号经过第四、第五二极管d4和d5，第四滤波电容c4后，输出的电压经第六电阻r6和第五滤波电容c5组成的rc滤波电路滤波后，最后输出至第二三极管q2的基极，保证了第一三极管q1正常导通。待反电动势电压降到安全电压以下，mcu关闭输出，整个控制电路自动断电，保证了控制器及整车的安全。
29.以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，包括电动车控制系统的mcu、dc/dc转换器、门限控制电路和电源输入控制电路，所述门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极，所述门限控制电路的输出端连接所述电源输入控制电路的控制端，所述电源输入控制电路的输入端连接所述电动车电池的正极，所述电源输入控制电路的输出端连接所述dc/dc转换器的输入端，所述dc/dc转换器的输出端连接所述mcu；所述门限控制电路用于在电池电压高于预设门限值时导通所述电源输入控制电路，所述电源输入控制电路用于在导通时将电池电压传递给所述dc/dc转换器，所述dc/dc转换器用于给所述mcu供电。2.根据权利要求1所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，所述门限控制电路包括两个滤波电容、两个二极管和三个电阻，第一滤波电容的第一端和第一二极管的阴极相连的公共端作为所述门限控制电路的输入端连接所述电动车电池的正极，所述第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极依次连接第一、第三电阻，第二电阻和第二滤波电容的第一端接在所述第一、第三电阻之间，所述第一滤波电容、第二电阻和第二滤波电容的第二端均接地，所述第三电阻的第二端作为所述门限控制电路的输出端连接所述电源输入控制电路的控制端。3.根据权利要求1所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，所述电源输入控制电路包括两个三极管、两个电阻和第三二极管，第二三极管的基极作为所述电源输入控制电路的控制端连接所述门限控制电路的输出端，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过第四电阻连接第一三极管的基极，第五电阻的第一端接在所述第四电阻和第一三极管之间，所述第五电阻的第二端连接所述第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极还连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极作为所述电源输入控制电路的输入端连接所述电动车电池的正极，所述第一三极管的集电极作为所述电源输入控制电路的输出端连接所述dc/dc转换器的输入端。4.根据权利要求1-3任一所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，还包括锁存电路，所述锁存电路的输入端连接所述mcu，所述锁存电路的输出端连接所述电源输入控制电路的控制端；所述锁存电路用于在接收到所述mcu的pwm信号时保持所述电源输入控制电路常开。5.根据权利要求4所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，所述锁存电路包括三个滤波电容、两个二极管和第六电阻，第三滤波电容的第一端作为所述锁存电路的输入端连接所述mcu，所述第三滤波电容的第二端连接第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端和第五滤波电容的第一端相连的公共端作为所述锁存电路的输出端连接所述电源输入控制电路的控制端，第五二极管的阴极接在所述第三滤波电容和第四二极管之间，第四滤波电容的第一端接在所述第四二极管和第六电阻之间，所述第五二极管的阳极和第四、第五滤波电容的第二端均接地。6.根据权利要求2所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，第一、第二二极管采用稳压管。7.根据权利要求3所述的用于高速拖车状态的主动控制电路，其特征在于，所述第一三极管采用pnp型三极管，所述第二三极管采用npn型三极管。

技术总结
本实用新型公开了一种用于高速拖车状态的主动控制电路，涉及电动车技术领域，包括电动车控制系统的MCU、DC/DC转换器、门限控制电路和电源输入控制电路，门限控制电路的输入端连接电动车电池的正极，输出端连接电源输入控制电路的控制端，电源输入控制电路的输入端连接电动车电池的正极，输出端连接DC/DC转换器的输入端，DC/DC转换器的输出端连接MCU；门限控制电路用于在电池电压高于预设门限值时导通电源输入控制电路，电源输入控制电路用于在导通时将电池电压传递给DC/DC转换器，进而给MCU供电，MCU上电后用于对电机进行弱磁控制。该电路形式简单、可靠性高，在反电动势过高时给MCU供电保护控制器不受损坏。给MCU供电保护控制器不受损坏。给MCU供电保护控制器不受损坏。


技术研发人员：谈正言 朱延仓
受保护的技术使用者：无锡凌博电子技术股份有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2023/6/27