CN103010048A - 燃油发电增程式电动车控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油发电增程式电动车控制器，由与主控制芯片连接的电压比较电路、模式转换开关电路、车速感应电路、发动机转速感应电路、熄火控制电路、转速显示电路、油门控制电路和与副控制芯片连接的稳压电路、发电机相序信号拾取电路、A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路、限流保护电路组成，主控制芯片与副控制芯片连接。本发明通过智能控制手段在蓄电瓶电压较低时，自动启动燃油发电机工作，为蓄电瓶充电，电动车行驶后，发动机自动增速。蓄电瓶电量充满时，自动关闭燃油发电机，既有效地解决了电动车因电瓶缺电，中途停止行驶给用户带来的不便和损失；又解决了蓄电瓶亏电导致蓄电瓶使用寿命短的技术难题，同时满足续航需求。

Description

燃油发电增程式电动车控制器

技术领域

本发明涉及电动车控制器，具体涉及一种靠燃油发电增加续航里程的燃油发电增程式电动车控制器。

背景技术

随着国民经济的快速发展和国家的富民政策的实施，绿色环保、节能减排和低碳消费的概念已成为社会发展的主流，人们购置电动车的需求日益剧增，但现行的电动三轮车续航能力差和行驶路程短，一直制约着电动车的健康发展，给用户带来了极大的不便。

目前，行业中的电动车一般采用蓄电瓶给驱动电机供电，进而带动车轮运转，达到纯电动模式行驶的目的。这种结构其优点为：百公里耗电量与燃油车相比可节约成本，操作简单，噪声较小，比较环保。但是，也存在较大的技术缺陷，一是因蓄电瓶的容量有限，行驶里程近。二是由于蓄电瓶的储电技术受气温高低的影响较大。三是遇到蓄电瓶电量不足时，用户为达目的地采取继续行驶，造成电瓶亏电，导致蓄电瓶经常处于深度放电状态，使蓄电瓶的使用寿命缩短30％左右，增加蓄电瓶的更换频次和使用成本。

为了解决这一技术难题，业内人士已采取在电动车上安装简单的增加发电装置解决电动车存在的技术缺陷，满足续航需求。但是，在电动车上增加发电装置若不能科学合理的控制发动机的启动与关闭及转速和充电电量，将会带来电瓶过充、燃油浪费等更多的负面因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过智能控制手段在蓄电瓶电压较低时，自动启动燃油发电机工作，为蓄电瓶充电，蓄电瓶电量充足时，自动关闭燃油发电机，既有效地解决了电动车因蓄电瓶缺电而中途停止行驶，又解决蓄电瓶因亏电导致使用寿命短的技术难题的燃油发电增程式电动车控制器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃油发电增程式电动车控制器，包括主控制芯片、副控制芯片、电压比较电路、模式转换开关电路、车速感应电路、发动机转速感应电路、熄火控制电路、转速显示电路、油门控制电路、稳压电路、发电机相序信号拾取电路、A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路和限流保护电路；所述的电压比较电路、模式转换开关电路、车速感应电路、发动机转速感应电路与主控制芯片的输入端连接，所述的熄火控制电路、转速显示电路、油门控制电路与主控制芯片的输出端连接，熄火控制电路与发动机熄火线路连接，油门控制电路与发动机油门控制装置连接；所述的稳压电路分别与主控制芯片和副控制芯片连接，发电机相序信号拾取电路接副控制芯片的输入端，副控制芯片的输出端分别经A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路与燃油发电机的MA、MB、MC相电连接；所述的限流保护电路分别与副控制芯片、A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路连接，限流保护电路还与蓄电瓶连接；所述的电压比较电路、油门控制电路、稳压电路、A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路分别与蓄电瓶连接；所述的主控制芯片与副控制芯片连接。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的电压比较电路由电阻R50、R51、R52组成，电阻R50的一端接蓄电瓶的正极，电阻R50的另一端分别接电阻R51、R52的一端，电阻R51的另一端接地，电阻R52的另一端接主控制芯片的BJ脚。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的模式转换开关电路由模式转换开关K、电阻R53、R54、光电耦B1、B2组成；模式转换开关K的触点K1经电阻R53接光电耦B1的1脚，光电耦B1的3脚接主控制芯片的KG脚，光电耦B1的2、4脚接地，模式转换开关K的另一个触点K3经电阻R54接光电耦B2的1脚，光电耦B2的3脚接主控制芯片的MS脚，光电耦B2的2、4脚接地。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的车速感应电路包括霍尔集成块HL、电阻R55、R56；霍尔集成块HL的1脚接主控制芯片的VCC脚，霍尔集成块HL的3脚经电阻R56接主控制芯片的CS脚，霍尔集成块HL的2脚接地，电阻R55跨接在霍尔集成块HL的1、3脚之间。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的发动机转速感应电路包括电阻R57、光电耦B3；电阻R57的一端接发动机脉冲点火电路MH，电阻R57的另一端接光电耦B3的1脚，光电耦B3的3脚接主控制芯片的GY脚，光电耦B3的2、4脚接地。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的熄火控制电路包括电阻R61、三极管Q31、二极管D6、继电器J2；电阻R61的一端接主控制芯片的XH脚，电阻R61的另一端接三极管Q31的基极，三极管Q31的集电极经二极管D6接主控制芯片的VCC脚，继电器J2跨接在二极管D6两端，三极管Q31的发射极接地，继电器J2的触点KJ的一端接地，KJ的另一端接发动机脉冲点火电路MH。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的转速显示电路由电阻R62、R63、R64、发光二极管LED1、LED2、LED3组成；电阻R62、R63、R64的一端分别接主控制芯片的XS1脚、XS2脚、XS3脚，电阻R62、R63、R64的另一端分别经发光二极管LED1、LED2、LED3接地。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的油门控制电路由电阻R58、R59、R60、达林顿管Q30、光电耦B4、二极管D5、吸拉继电器J1组成；电阻R58的一端接蓄电瓶正极，电阻R58的另一端分别接光电耦B4的3脚和电阻R60的一端，电阻R60的另一端接达林顿管Q30的1脚，达林顿管Q30的3脚经吸拉继电器J1接蓄电瓶正极，达林顿管Q30的2脚接地，二极管D5跨接在吸拉继电器J1两端，电阻R59的一端接主控制芯片的YM脚，电阻R59的另一端接光电耦B4的1脚，光电耦B4的2、4脚接地。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的发电机相序信号拾取电路由电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C、电容C3、C4、C5组成；电阻R7、R8串联后一端接燃油发电机的MA相，电阻R7、R8串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C3的一端接电阻R7、R8之间和比较器IC4-A的1脚，电容C3的另一端接地；电阻R9、R10串联后一端接发电机的MB相，电阻R9、R10串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C4的一端接电阻R9、R10之间和比较器IC4-B的1脚，电容C4的另一端接地；电阻R11、R12串联后一端接发电机的MC相，电阻R11、R12串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C5的一端接电阻R11、R12之间和比较器IC4-C的1脚，电容C5的另一端接地；比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的3脚均接地，比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的5脚均接副控制芯片的VCC脚，比较器IC4-A的4脚、IC4-B的4脚、IC4-C的4脚分别接地副控制芯片的ACAL脚、BCAL脚、CCAL脚。

上述燃油发电增程式电动车控制器，所述的限流保护电路由取样电阻RA组成，取样电阻RA的一端接地，取样电阻RA的另一端分别接A相MOS管驱动电路中MOS管Q9的2脚、B相MOS管驱动电路MOS管Q17的2脚、C相MOS管驱动电路MOS管Q25的2脚。

稳压电路及A相MOS管驱动电路、B相MOS管驱动电路、C相MOS管驱动电路为本领域技术中使用的常用电路，其电路结构不再赘述。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的模式转换开关有3种控制模式：即自动模式、纯电动模式和油动模式，当处于自动模式时，蓄电瓶的电量小于40％并维持一定的时间后，***自动启动燃油发电机为蓄电瓶充电；当处于纯电动模式时，相当于普通电动车，这时燃油发电机不会工作；当处于油动模式时，无论蓄电瓶电量高低都可启动燃油发电机工作。

工作时，打开电源，把模式转换开关转换至自动或油动模式位置时，发电机又充当启动电机使用，此时，主控制芯片根据模式转换开关提供的指令信号，向副控制芯片发出指令，再由副控制芯片控制MOS管接通蓄电瓶与发电机的供电电路，进而使发电机运转带动燃油发动机启动。当燃油发动机的工作转速达到1200转/分以上时，主控制芯片通过发动机转速感应电路拾取发动机转速信号，向副控制芯片发出指令，再由副控制芯片控制MOS管关闭启动电路，发电机发出的三相交流电通过MOS管内部的续流二极管组成的三相整流桥整流，为蓄电瓶和电动车驱动电机提供电能，发电机及MOS管做到了一物两用。

模式转换开关处于自动模式时，当蓄电瓶电量低于40％以下并持续8秒钟以上，主控制芯片根据模式转换开关、电压比较电路提供的启动指令和电瓶欠压信号，向副控制芯片发出启动指令，再由副控制芯片控制三相MOS管自动启动燃油发电机工作，为蓄电瓶充电。当行驶车辆停止运行，电动车加速器回转到起始位置，持续20秒不再行驶或电动车加速器不再动作，主控制芯片向熄火控制电路发出指令，熄火控制电路控制发动机熄火线路使燃油发电机停止工作；模式转换开关处于油动模式时，其工作原理与上述自动模式相同，不同的是，油动模式功能不再判断蓄电瓶电压的高低及车速。无论蓄电瓶电量高低、车辆是否行驶，只要接通电源使用油动模式，增程控制器可随时启动燃油发电机工作；无论是油动模式还是自动模式，燃油发电机在正常工作时，只要电动车停止行驶或电动车加速器回到起始位置，主控制芯片随时向油门控制电路发出指令，进而控制发动机油门控制装置，使发动机的工作转速下降至设定的低速状态，当电动车加速器离开起始位，主控制芯片立即指令油门控制电路，进而控制发动机转速自动进入正常工作状态；功能模式开关在自动或油动模式下，主控制芯片通过电压比较电路拾取信号，只要蓄电瓶电压超过***设置的电压值，主控制芯片随时向熄火控制电路发出指令，进而指令发动机熄火线路使燃油发电机停止工作，达到过压保护的功能。这样既有效的避免了蓄电瓶过充电，又节约了发动机燃油，实现了节能、环保。当模式转换开关处在纯电动模式时，燃油发电增程式电动车控制器处于待机状态。

本发明整个过程全部自动控制，使蓄电瓶的电压始终保持在预先设定的电压值范围，不会发生蓄电瓶亏电或过充现象。既大大延长蓄电瓶的使用寿命，又能够满足无限续航需求。彻底解决了电动车中途行驶过程中因缺电导致达不到目的地的现象，克服了电动车存在的技术缺陷。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明的工作原理方框图

图2为本发明主控制线路原理图

图3为本发明副控制线路原理图

图4为本发明主控制芯片程序流程图

图中标记：1-电压比较电路2-模式转换开关电路3-车速感应电路4-发动机转速感应电路5-熄火控制电路6-转速显示电路7-油门控制电路8-稳压电路9-发电机相序信号拾取电路10-A相MOS管驱动电路11-B相MOS管驱动电路12-C相MOS管驱动电路13-限流保护电路

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明包括主控制芯片IC5、副控制芯片IC6、电压比较电路1、模式转换开关电路2、车速感应电路3、发动机转速感应电路4、熄火控制电路5、转速显示电路6、油门控制电路7、稳压电路8、发电机相序信号拾取电路9、A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12和限流保护电路13。电压比较电路1、模式转换开关电路2、车速感应电路3发动机转速感应电路4与主控制芯片IC5的输入端连接；熄火控制电路5、转速显示电路6、油门控制电路7与主控制芯片IC5的输出端连接，熄火控制电路5与发动机熄火线路连接，油门控制电路7与发动机油门控制装置连接。稳压电路8分别与主控制芯片IC5和副控制芯片IC6连接，发电机相序信号拾取电路9接副控制芯片IC6的输入端，副控制芯片IC6的输出端分别经A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12与燃油发电机的MA、MB、MC相电路连接；限流保护电路13分别与副控制芯片IC6、油门控制电路7、A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12连接。电压比较电路1、稳压电路8、A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12分别与蓄电瓶连接；主控制芯片IC5与副控制芯片IC6连接。

电压比较电路1由电阻R50、R51、R52组成，电阻R50的一端接蓄电瓶，电阻R50的另一端分别接电阻R51、R52的一端，电阻R51的另一端接地，电阻R52的另一端接主控制芯片IC5的BJ脚。

模式转换开关电路2由模式转换开关K、电阻R53、R54、光电耦B1、B2组成，模式转换开关K的一个触点K1经电阻R53接光电耦B1的1脚，光电耦B1的3脚接主控制芯片IC5的KG脚，光电耦B1的2、4脚接地，模式转换开关K的另一个触点K3经电阻R54接光电耦B2的1脚，光电耦B2的3脚接主控制芯片IC5的MS脚，光电耦B2的2、4脚接地。

车速感应电路3由霍尔集成块HL、电阻R55、R56组成，霍尔集成块HL的1脚接主控制芯片IC5的VCC脚，霍尔集成块HL的3脚经电阻R56接主控制芯片IC5的CS脚，霍尔集成块HL的2脚接地，电阻R55跨接在霍尔集成块HL的1、3脚之间。

发动机转速感应电路4由电阻R57、光电耦B3组成，电阻R57的一端接发动机脉冲点火电路MH，电阻R57的另一端接光电耦B3的1脚，光电耦B3的3脚接主控制芯片IC5的GY脚，光电耦B3的2、4脚接地。

熄火控制电路5由电阻R61、三极管Q31、二极管D6、继电器J2组成，电阻R61的一端接主控制芯片IC5的XH脚，电阻R61的另一端接三极管Q31的基极，三极管Q31的集电极经二极管D6接主控制芯片IC5的VCC脚，继电器J2跨接在二极管D6两端，三极管Q31的发射极接地，继电器J2的触点KJ一端接地，另一端接发动机脉冲点火电路MH。

转速显示电路6由电阻R62、R63、R64、发光二极管LED1、LED2、LED3组成，电阻R62、R63、R64的一端分别接主控制芯片IC5的XS1脚、XS2脚、XS3脚，电阻R62、R63、R64的另一端分别经发光二极管LED1、LED2、LED3接地。

油门控制电路7由电阻R58、R59、R60、达林顿管Q30、光电耦B4、二极管D5、继电器J1组成，电阻R58的一端接蓄电瓶正极，电阻R58的另一端分别接光电耦B4的3脚和电阻R60的一端，电阻R60的另一端接达林顿管Q30的1脚，达林顿管Q30的3脚经继电器J1接蓄电瓶正极，达林顿管Q30的2脚接地，二极管D5跨接在继电器J1两端，电阻R59的一端接主控制芯片IC5的YM脚，电阻R59的另一端接光电耦B4的1脚，光电耦B4的2、4脚接地。

本发明的稳压电路8为本领域常用的电路结构，其电路结构为：稳压电路8由电阻R1、R2、R3、R4、三极管Q1、电解电容C1、电容C2、稳压集成块IC1、IC2组成，电阻R1、电解电容C1串接后跨接在蓄电瓶正极，稳压集成块IC1的1脚接电阻R1和电解电容C1之间，电阻R2的一端接稳压集成块IC1的3脚和稳压集成块IC2的1脚输出VDD，电阻R2的另一端经电阻R3接地，稳压集成块IC1的2脚接电阻R2和电阻R3之间，稳压集成块IC2的2脚接地，稳压集成块IC2的3脚输出VCC并经电容C2接地，稳压集成块IC2的3脚还接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极经电阻R4接副控制芯片IC6的POWER脚，副控制芯片IC6的VCC接稳压集成块IC2的3脚，三极管Q1的发射极输出为VBB。

发电机相序信号拾取电路9由电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C、电容C3、C4、C5组成，电阻R7、R8串联后一端接燃油发电机的MA相，电阻R7、R8串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C3的一端接电阻R7、R8之间和比较器IC4-A的1脚，电容C3的另一端接地；电阻R9、R10串联后一端接燃油发电机的MB相，电阻R9、R10串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C4的一端接电阻R9、R10之间和比较器IC4-B的1脚，电容C4的另一端接地；电阻R11、R12串联后一端接燃油发电机的MC相，电阻R11、R12串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C5的一端接电阻R11、R12之间和比较器IC4-C的1脚，电容C5的另一端接地；比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的3脚均接地，比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的5脚均接副控制芯片IC6的VCC脚，比较器IC4-A的4脚、IC4-B的4脚、IC4-C的4脚分别接地副控制芯片IC6的ACAL脚、BCAL脚、CCAL脚。

A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12为本领域常用电路结构，其中，A相MOS管驱动电路10电路结构如下：

A相MOS管驱动电路10由电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、三极管Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8、MOS管Q5、Q9、电解电容C6、电容C7、C8、二极管D1、D10、D11组成，电阻R13、R14的一端接在一起与副控制芯片IC6的MAH脚连接，电阻R14的另一端接三极管Q2的基极，电阻R13的另一端接燃油发电机的MA相，三极管Q2的发射极经电阻R15接地，三极管Q2的集电极经电阻R16分别接稳压电路8中VDD和三极管Q3的集电极，三极管Q3的集电极经电解电容C6接燃油发电机的MA相，三极管Q3的基极接三极管Q2的集电极，三极管Q3的发射极经二极管D1、电阻R18接MOS管Q5的1脚，三极管Q3的发射极还经电阻R17接燃油发电机的MA相，三极管Q4的基极接三极管Q3的发射极，三极管Q4的集电极接MOS管Q5的1脚，三极管Q4的发射极接燃油发电机的MA相，电容C7的一端接MOS管Q5的1脚，电容C7的另一端接燃油发电机的MA相，MOS管Q5的2脚接燃油发电机的MA相，MOS管Q5的3脚接蓄电瓶正极，二极管D10跨接在MOS管Q5的2脚和3脚之间，三极管Q6的集电极接三极管Q3的集电极，三极管Q6的基极接三极管Q7的集电极，三极管Q6的发射极接MOS管Q9的1脚，三极管Q7的基极接稳压电路8中VBB，三极管Q7的发射极经电阻R19、R20接MOS管Q9的2脚，电阻R21的一端接电阻R19、R20之间和副控制芯片IC6的MAL脚，电阻R21的另一端接三极管Q8的基极，三极管Q8的集电极接MOS管Q9的1脚，三极管Q8的发射极接地，电阻R22和电容C8并接后跨接在MOS管Q9的1脚和2脚之间，二极管D11跨接在MOS管Q9的2脚和3脚之间，MOS管Q9的3脚接MOS管Q5的2脚。

B相MOS管驱动电路11由电阻R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、三极管Q10、Q11、Q12、Q14、Q15、Q16、MOS管Q13、Q17、电解电容C9、电容C10、C11、二极管D2、D12、D13组成，其电路结构与A相MOS管驱动电路10相同。

C相MOS管驱动电路12由电阻R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、三极管Q18、Q19、Q20、Q22、Q23、Q24、MOS管Q21、Q25、电解电容C12、电容C13、C14、二极管D3、D14、D15组成，其电路结构与A相MOS管驱动电路10相同。

B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路中的VDD、VBB分别接稳压电路8中的VDD和VBB连接。

限流保护电路13由取样电阻RA组成，取样电阻RA的一端接地，取样电阻RA的另一端分别接A相MOS管驱动电路中MOS管Q9的2脚、B相MOS管驱动电路MOS管Q17的2脚、C相MOS管驱动电路MOS管Q25的2脚。

如图1所示，主控制芯片IC5主要功能为：车速信号拾取、发电机转速信号的拾取、蓄电瓶电压高低的信号提取以及对模式转换开关三种模式位置的判断，发出相应的指令。

模式转换开关分油动、自动和纯电动三种模式。当开关处于油动模式时，主控制芯片IC5在发出指令给副控制芯片IC6，副控制芯片IC6接到指令使发电机启动；当开关处于自动模式时，当电压比较电路1拾取信号得到蓄电瓶电压降到需要启动发电机为蓄电瓶充电的电压值时：一般蓄电瓶电量下降到40％左右，且保持8秒钟以上时，主控制芯片IC5开始发出指令给副控制芯片IC6，副控制芯片IC6使发电机启动，当车速下降到一定速度或为零，且持续20秒左右，主控制芯片IC5再发出指令使熄火控制电路5控制发动机熄火线路，使燃油发电机停止运转；当开关处于纯电动模式时，主控制芯片IC5不做任何指令。

燃油发电机在正常运转时，车速感应电路3通过拾取车速信号判断车速上升到一定的速度时，主控制芯片IC5向油门控制电路7发出指令，进而通过发动机油门控制装置使发动机的油门加大至正常工作状态。

发动机在启动过程中，发动机转速感应电路4拾取的发动机转速信号判断发动机转速达到一定值时，主控制芯片IC5判断发动机已经启动后关闭启动指令，使发动机带动发电机发电，然后为蓄电瓶充电或直接为行驶的驱动电机供电。另外，发动机的即时转速由转速显示电路6中的发光二极管实时显示。

副控制芯片IC6主要是控制燃油发电机的启动，当得到主控制芯片IC5发来的启动信号，然后控制A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12为三相发电机提供有序的三相脉冲电源使发电机作为启动电机运转，然后带动发动机启动。

如图2所示，电压比较电路1：蓄电瓶电压通过电阻R50和电阻R51的分压信号经限流电阻R52进入主控制芯片IC5，进行电压的即时监控。

车速感应电路3：车速感应电路3是通过拾取电动车加速器的输出信号，进而通过电阻R56进入主控制芯片IC5，使主控制芯片IC5实时检测电动车的行驶速度，然后对其进行相应处理。

发动机转速感应电路4：是由发动机脉冲点火信号经电阻R57、光电耦B3，进入主控制芯片IC5，由主控制芯片IC5在单位时间内计算出脉冲的个数，然后测出发动机的转速，使主控制芯片IC5做出相应的处理。

熄火控制电路5：主控制芯片IC5通过模式转换开关电路2和电压比较电路1得知需要燃油发电机工作时，就输出一个高电位通过电阻R61使三极管Q31基极处于高电位，从而使继电器J2吸合，使发动机正常启动，反之，发动机熄火。

转速显示电路6：从发动机转速感应电路4拾取发电机转速数据，经主控制芯片IC5计算以后，转速的高低由发光二极管LED1、LED2和LED3分别显示，当转速在1200-3300时，发光二极管LED1亮，说明发动机已经启动；当转速在3300-3500时，发光二极管LED2亮，说明发动机处于正常的工作状态；当转速在3500以上时，发光二极管LED3亮，说明发动机已经超速运行，需要调整。

油门控制电路7：当主控制芯片IC5通过车速感应电路3判断电动车如果处于行驶状态，就输出一个高电平信号，然后通过电阻R59给光电耦B4，使光电耦B4输出产生下拉，使达林顿管Q30基极处于零电位，这时达林顿管Q30集电极和发射极截止，从而使吸拉继电器J1断电不工作，发动机转速处于正常工作转速；反之，主控制芯片IC5输出低电平信号，光电耦B4没有输出，达林顿管Q30基极处于高电位，这时达林顿管Q30集电极和发射极导通，吸拉继电器J1通电吸合，带动发动机油门装置使发动机处于低转速状态，这时发电机发电量减少，不至于使蓄电池过充。

如图3所示，稳压电路8：蓄电瓶电压通过电阻R1给稳压集成块IC1供电，稳压集成块IC1的控制极通过电阻R2、R4组成的分压电路使稳压集成块IC1输出端VDD电压稳定在13.5V左右，然后通过稳压集成块IC2将VCC的电压稳定在5V，为副控制芯片IC6、主控制芯片IC5提供稳定电源，三极管Q1受控于副控制芯片IC6，当出现电机堵转时，A相MOS管驱动电路10、B相MOS管驱动电路11、C相MOS管驱动电路12中的MOS管下桥臂同时关断，使驱动电机构不成回路，避免驱动电机和驱动电路损坏。

发电机相序信号拾取电路9，由三个电压比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C组成，当某相加电压后，发电机三相线圈产生极性不同的感生电动势，使三个比较器由于产生的感生电动势方向的不同，而输出不同电位，从而判断出发电机转子的位置，然后副控制芯片IC6输出相应顺序的三相脉冲信号，使发电机正常运转。

A相MOS管驱动电路10：当需要A相MOS管驱动电路10中的上桥臂MOS管Q5导通时，副控制芯片IC6给出一个低电平信号通过电阻R14到三极管Q2基极，然后三极管Q2集电极和发射极关闭，这时三极管Q3基极处于高电位，三极管Q3的集电极和发射极导通，VDD13.5伏电源加在MOS管的栅极，使MOS管的源极和漏极导通，完成A相MOS管驱动电路中上桥臂MOS管Q5的打开；当需要A相MOS管驱动电路10中的下桥臂MOS管Q9导通时，副控制芯片IC6给出一个低电平通过电阻R21到三极管Q8基极，然后三极管Q8集电极和发射极关闭，这时三极管Q7基极处于低电位，三极管Q7的集电极和发射极截止，三极管Q6集电极和发射极导通，VDD13.5伏电源通过电阻R19加在MOS管的栅极，使MOS管的源极和漏极导通，完成A相MOS管驱动电路10中的下桥臂MOS管Q9的打开。

B相MOS管驱动电路11和C相MOS管驱动电路12与A相MOS管驱动电路10工作机理相同，不再赘述。

MOS管Q5、Q9、Q13、Q17、Q21、Q25的内部续流二极管D10、D11、D12、D13、D14、D15组成完整的三相整流桥，发电机发出的三相交流电通过三相整流桥整流再给蓄电池充电。

限流保护电路13由取样电阻RA通过主回路的电流在电阻两端形成一定的压降，当压降到设定值时，副控制芯片IC6就对MOS管的输出做出一定的限流，完成限流保护。

如图4所示，当电源钥匙打开以后，主控制芯片IC5上电后，程序初始化，程序通过拾取模式转换开关的当前状态信号，判断是否为自动模式101，不是，则执行102步骤，是，执行103步骤103步骤判断当前的蓄电池电压是否低于预先设定的电压值，不是则程序返回101步骤，是则启动发电机，然后执行104步骤判断发动机转速、确定发动机是否已启动，否，执行105步骤判断是否达到设定的启动次数，105步骤判断为否，则程序返回上一步骤继续启动，若105步骤判断已达到设定的启动次数则执行108步骤；若104步骤判断发动机已启动，则关闭启动指令开启充电指令，然后执行106步骤判断蓄电池电压是否高于***设定的电压值，是，则关闭燃油发动机执行108步骤，否，则执行107步骤判断车速加速器是否动作，否，则开启油门控制电路，使发动机进入怠速状态然后执行108步骤，是，则关闭油门控制电路，然后执行108步骤判断模式转换开关是否有新的动作指令，否，则程序返回106步骤，是，则关闭发动机，程序返回初始位置。

102步骤：若101步骤判断结果为否则进入102步骤，102步骤判断为否则程序返回101步骤，若判断结果为是，则启动发动机，然后执行109步骤判断发动机转速、确定发动机是否已启动，否，执行110步骤判断是否达到设定的启动次数，否，则程序返回上一步骤继续启动，是，则执行113步骤；若109步骤判断发动机已启动，则关闭启动指令开启充电指令，然后执行111步骤判断蓄电池电压是否高于***设定的电压值，是，则关闭燃油发动机执行113步骤，否，则执行112步骤判断车速加速器是否动作，否，则开启油门控制电路，使发动机进入怠速状态然后执行113步骤，是，则关闭油门控制电路，然后执行113步骤判断模式转换开关是否有新的动作指令，否，则程序返回111步骤，是，则关闭发动机，程序返回初始位置。

本发明控制由发动机和发电机组合而成燃油发电机的突出特点：一是发电机的独有特性，既能作为发电机使用，为蓄电瓶充电，又能作为启动电机使用，启动发动机工作；二是MOS管驱动电路既能作为驱动模块使发电机运转，又能通过MOS中的续流二极管组成的三相整流桥把发电机发出的三相交流电整流，为蓄电瓶充电。三是电动车加速器回到初始位置时，发动机自动进入怠速状态，电动车加速时，发动机自动进入正常工作状态。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：包括主控制芯片(IC5)、副控制芯片(IC6)、电压比较电路(1)、模式转换开关电路(2)、车速感应电路(3)、发动机转速感应电路(4)、熄火控制电路(5)、转速显示电路(6)、油门控制电路(7)、稳压电路(8)、发电机相序信号拾取电路(9)、A相MOS管驱动电路(10)、B相MOS管驱动电路(11)、C相MOS管驱动电路(12)和限流保护电路(13)；所述的电压比较电路(1)、模式转换开关电路(2)、车速感应电路(3)、发动机转速感应电路(4)与主控制芯片(IC5)的输入端连接，所述的熄火控制电路(5)、转速显示电路(6)、油门控制电路(7)与主控制芯片(IC5)的输出端连接，熄火控制电路(5)与发动机熄火线路连接，油门控制电路(7)与发动机油门控制装置连接；所述的稳压电路(8)分别与主控制芯片(IC5)和副控制芯片(IC6)连接，发电机相序信号拾取电路(9)接副控制芯片(IC6)的输入端，副控制芯片(IC6)的输出端分别经A相MOS管驱动电路(10)、B相MOS管驱动电路(11)、C相MOS管驱动电路(12)与燃油发电机的MA、MB、MC相电连接；所述的限流保护电路(13)分别与副控制芯片(IC6)、A相MOS管驱动电路(10)、B相MOS管驱动电路(11)、C相MOS管驱动电路(12)连接，限流保护电路(13)还与蓄电瓶连接；所述的电压比较电路(1)、油门控制电路(7)、稳压电路(8)、A相MOS管驱动电路(10)、B相MOS管驱动电路(11)、C相MOS管驱动电路(12)分别与蓄电瓶连接；所述的主控制芯片(IC5)与副控制芯片(IC6)连接。

2.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的电压比较电路(1)由电阻R50、R51、R52组成，电阻R50的一端接蓄电瓶的正极，电阻R50的另一端分别接电阻R51、R52的一端，电阻R51的另一端接地，电阻R52的另一端接主控制芯片(IC5)的BJ脚。

3.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的模式转换开关电路(2)由模式转换开关K、电阻R53、R54、光电耦B1、B2组成；模式转换开关K的触点K1经电阻R53接光电耦B1的1脚，光电耦B1的3脚接主控制芯片(IC5)的KG脚，光电耦B1的2、4脚接地，模式转换开关K的另一个触点K3经电阻R54接光电耦B2的1脚，光电耦B2的3脚接主控制芯片(IC5)的MS脚，光电耦B2的2、4脚接地。

4.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的车速感应电路(3)包括霍尔集成块HL、电阻R55、R56；霍尔集成块HL的1脚接主控制芯片的VCC脚，霍尔集成块HL的3脚经电阻R56接主控制芯片(IC5)的CS脚，霍尔集成块HL的2脚接地，电阻R55跨接在霍尔集成块HL的1、3脚之间。

5.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的发动机转速感应电路(4)包括电阻R57、光电耦B3；电阻R57的一端接发动机脉冲点火电路MH，电阻R57的另一端接光电耦B3的1脚，光电耦B3的3脚接主控制芯片(IC5)的GY脚，光电耦B3的2、4脚接地。

6.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的熄火控制电路(5)包括电阻R61、三极管Q31、二极管D6、继电器J2；电阻R61的一端接主控制芯片(IC5)的XH脚，电阻R61的另一端接三极管Q31的基极，三极管Q31的集电极经二极管D6接主控制芯片(IC5)的VCC脚，继电器J2跨接在二极管D6两端，三极管Q31的发射极接地，继电器J2的触点KJ的一端接地，KJ的另一端接发动机脉冲点火电路MH。

7.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的转速显示电路(6)由电阻R62、R63、R64、发光二极管LED1、LED2、LED3组成；电阻R62、R63、R64的一端分别接主控制芯片(IC5)的XS1脚、XS2脚、XS3脚，电阻R62、R63、R64的另一端分别经发光二极管LED1、LED2、LED3接地。

8.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的油门控制电路(7)由电阻R58、R59、R60、达林顿管Q30、光电耦B4、二极管D5、吸拉继电器J1组成；电阻R58的一端接蓄电瓶正极，电阻R58的另一端分别接光电耦B4的3脚和电阻R60的一端，电阻R60的另一端接达林顿管Q30的1脚，达林顿管Q30的3脚经吸拉继电器J1接蓄电瓶正极，达林顿管Q30的2脚接地，二极管D5跨接在吸拉继电器J1两端，电阻R59的一端接主控制芯片(IC5)的YM脚，电阻R59的另一端接光电耦B4的1脚，光电耦B4的2、4脚接地。

9.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的发电机相序信号拾取电路(9)由电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C、电容C3、C4、C5组成；电阻R7、R8串联后一端接燃油发电机的MA相，电阻R7、R8串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C3的一端接电阻R7、R8之间和比较器IC4-A的1脚，电容C3的另一端接地；电阻R9、R10串联后一端接发电机的MB相，电阻R9、R10串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C4的一端接电阻R9、R10之间和比较器IC4-B的1脚，电容C4的另一端接地；电阻R11、R12串联后一端接发电机的MC相，电阻R11、R12串联后的另一端分别接比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的2脚，电容C5的一端接电阻R11、R12之间和比较器IC4-C的1脚，电容C5的另一端接地；比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的3脚均接地，比较器IC4-A、IC4-B、IC4-C的5脚均接副控制芯片(IC6)的VCC脚，比较器IC4-A的4脚、IC4-B的4脚、IC4-C的4脚分别接地副控制芯片(IC6)的ACAL脚、BCAL脚、CCAL脚。

10.根据权利要求1所述的燃油发电增程式电动车控制器，其特征在于：所述的限流保护电路(13)由取样电阻RA组成，取样电阻RA的一端接地，取样电阻RA的另一端分别接A相MOS管驱动电路(10)中MOS管Q9的2脚、B相MOS管驱动电路(11)MOS管Q17的2脚、C相MOS管驱动电路(12)MOS管Q25的2脚。

Images