CN201110966Y - 电动车控制器检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车控制器检测仪，包括：开关电源、显示表头、操作平台和调压板，开关电源和显示表头分别连接操作平台，操作平台与调压板连接，调压板包括用于检测控制器待机电流、欠压值及控制器+5V输出的小电流控制电路，用于检测控制器限流、刹车、助力和堵转功能的大电流控制电路和限流保护电路，小电流控制电路、大电流控制电路和限流保护电路分别与操作平台相连，小电流控制电路和大电流控制电路还分别与限流保护电路相连，限流保护电路控制输出电流，保护因电流过大而烧毁控制器。本实用新型可以全面测量、检测电动车控制器的各种功能与技术参数，可供电动车整车与控制器厂家在新品研发、选型、进出厂检测或维修时进行测量与试验使用。

Description

电动车控制器检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，尤其涉及一种用于检测电动车控制器的智能检测仪。

背景技术

电动车中影响质量的最主要的部件是电机和控制器，当电机确定后，控制器的质量就决定了电动车运行的好坏。控制器的质量由其控制特性和可靠性两方面决定。控制特性主要指电机运转的平稳性，调速特性和负载能力。运转的平稳性除与电机机械和装配质量有一定的关系外，还与控制器、电机间的匹配及采用的控制技术有密切的关系。而控制器的可靠性与采用的元器件、电路设计、装配质量等因素有关，其中，更主要是与控制器所用的功率驱动管的负载能力最为重要。在行使中，控制器的驱动管处于大电流的开关运行过程，因此从某种意义上讲，驱动器的带负载运行能力是控制器最重要的技术指标。为了满足广大客户方便准确地确定所购电动车控制器功能，电机在负载状态下电流值的测试、控制器的欠压、过流保护值、刹车断电、助力、电动、巡航定速、输入输出功率等的测试，都需要控制器检测仪的精确测试，现有技术中多采用数字万用表测量控制器各个参数性能，数字万用表测量的参数不准确，使用普通的方法进行检测不仅测试***连线复杂，操作过程麻烦，检测效率低，而且测试结果误差也比较大，精度不高、可靠性低、噪音大、寿命短，功能少等缺点，没有欠压、限流保护功能。由于缺乏相应的检验手段，很多企业不能有效地进行质量监控，以致严重影响了产品的一致性和可靠性。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种能够准确检测出电机在负载状态下的电流值、控制器的欠压、过流保护值、刹车断电、助力、电动、巡航定速、输入输出功率的电动车控制器检测仪。

本实用新型解决其技术问题是采取以下方案来实现的：

本实用新型包括：开关电源、用于显示电动车控制器各个参数点的显示表头、操作平台和调压板，所述开关电源和所述显示表头分别连接所述操作平台，所述操作平台与所述调压板连接，其特征在于：所述调压板包括用于检测控制器待机电流、欠压值及控制器+5V输出的小电流控制电路，用于检测控制器限流、刹车、助力和赌转功能的大电流控制电路和限流保护电路，所述小电流控制电路、大电流控制电路和限流保护电路分别与所述操作平台相连，所述小电流控制电路和大电流控制电路还分别与限流保护电路相连，所述限流保护电路控制输出电流，保护因电流过大而烧毁控制器。

其技术方案中小电流控制电路中包括一个开关电源模块U1，所述开关电源模块U1的1脚接电源输入电压，2脚输出PWM，3脚接地，4脚起调压作用，调节2脚输出的PWM，5脚为开关脚。

其技术方案中限流保护电路包括小电流限流保护电路和大电流保护电路，所述的小电流保护电路由四个电阻R15-1、R15-2、R9、R10，一个电容C5、一个三极管Q2构成，通过三极管Q2的导通和截至来限制电流的输出；所述的大电流保护电路由一个比较器U2A，三个并联电容C15、C16、C17及若干电阻构成。

其技术方案中显示表头包括五只数字表头和两只模拟表头，可同时实现待机电流、+5V电压、电源电压、限流电流、限速电压及控制器各项参数。

本实用新型可单独测量控制器，对不同种类控制器，根据测量结果通过计算可以得出输入输出功率、效率等这类产品最重要的技术参数。本实用新型可以全面测量、检测电动车无刷控制器的各种功能与技术参数，可在线监测、鉴别其产品质量合格与否，可供电动车整车与控制器厂家在新品研发、选型、进出厂检测或维修时进行测量与试验使用。

本实用新型功能强大，主要功能与指标完全按照标准草案要求设计并超前。前面板上装有五只数字表头和两只模拟表头可同实现待机电流、+5V电压(即转把电压)、电源电压、限流电流、限速电压及控制器各项参数。本产品具有精度高、可靠性高、低噪音、长寿命与多功能等特点。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面：

1.由于本实用新型的小电流控制电路中设有开关电源模块，从而使输出电压保持稳定，从而提高了测量的精度；

2.本实用新型结构简单、直观明了，调压板内部电路设计巧妙；

3.由于电路中设有限流保护电路，因此本实用新型具有过压、过流保护功能，对控制器和检测仪都有保护作用，延长了使用寿命；

4.本实用新型的测试***连线简单清晰，操作过程简便，检测效率高，噪音低。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型电路原理图；

具体实施方式

以下结合附图中所给出的具体电路来对技术方案进行详述。

参见图1、2所示

本实用新型包括：开关电源、用于显示电动车控制器各个参数点的显示表头、操作平台和调压板，所述开关电源和所述显示表头分别连接所述操作平台，所述操作平台与所述调压板连接，其特征在于：所述调压板包括用于检测控制器待机电流、欠压值及控制器+5V输出的小电流控制电路，用于检测控制器限流、刹车、助力和赌转功能的大电流控制电路和限流保护电路，所述小电流控制电路、大电流控制电路和限流保护电路分别与所述操作平台相连，所述小电流控制电路和大电流控制电路还分别与限流保护电路相连，所述限流保护电路控制输出电流，保护因电流过大而烧毁控制器。

小电流控制电路中包括一个开关电源模块U1，所述开关电源模块U1的1脚接电源输入电压，2脚输出PWM，3脚接地，4脚起调压作用，调节2脚输出的PWM，5脚为开关脚。

检测台内部小电流控制使用的是开关电源模块LM2576HVT-ADJ，它内部包含52kHz振荡器、1.23V基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器及内部稳压电路等。为了产生不同的输出电压，通常将比较器的负端接基准电压(1.23V)，正端接分压电阻网络，这样可以根据输出电压的不同选定不同的阻值，在芯片外部用高精度金属膜电阻和多圈电位器作了精确调整，将输出电压分压电阻网络的输出同内部基准稳压值1.23V进行比较，若电压有偏差，则可用放大器控制内部振荡器的输出占空比，从而使输出电压保持稳定。输出脚经过电感、电容、二极管它们是通过具体计算得出的具体数值，具体方法如下：电感选择要根据LM2576的输出电压、最大输入电压、最大负载电流等参数选择，首先，依据如下公式计算出电压*微秒常数(E*T)

E*T＝(Vin-Vout)*Vout/Vin*1000/f...........................................(1)

上式中，Vin是LM2576的最大输入电压，Vout是LM2576的输出电压，f是LM2576的工作振荡频率值(52kHz)。E*T确定之后，根据相应提供的电压*微秒常数和负载电流曲线来在资料上查所需的电感值了。

该电路中的输入电容C2一般应大于或等于100uF，安装时要求尽量靠近LM2576的输入引脚，其耐压值应与最大输入电压值相匹配。而输入电容C1的值应依据下式进行计算(uF)：

C≥13300Vin/Vout*L...............................................................(2)

上式中，in是LM2576的最大输入电压，Vout是LM2576的输出电压，L是经计算并查表选出的电感L1的值，其中单位为uH。电容C的耐压值应大于额定输出电压的1.5-2倍。

二极管D1的额定电流值应大于最大负载电流的1.2倍，考虑到负载短路的情况，二极管的额定电流值应大于LM2576的最大电流限制。二极管的反相电压应大于最大输入电压的1.25倍，我们这里使用的是1N5408二极管。

LM2576的5脚输入电平可用于控制LM2576的工作状态。5脚输入电平与TTL电平兼容。当输入为低电平时，LM2576正常工作；当输入电平为高时，LM2576停止输出并进入低功耗状态。

检测台内部的大电流控制就是通过控制开关管的开关来控制大电流和0.17V基准电压、热关断电路、电流限制电路、比较器电路等。为了产生不同的输出电流，通常将比较器的负端接基准电压(0.17V)，正端接限流电阻网络，我们可以通过调整基准电压输出值来调整检测台的输出电流。

限流保护电路包括小电流限流保护电路和大电流保护电路，所述的小电流保护电路由四个电阻R15-1、R15-2、R9、R10，一个电容C5、一个三极管Q2构成，通过三极管Q2的导通和截至来限制电流的输出；所述的大电流保护电路由一个比较器U2A，三个并联电容C15、C16、C17及若干电阻构成。

显示表头包括五只数字表头和两只模拟表头，可同时实现待机电流、+5V电压、电源电压、限流电流、限速电压及控制器各项参数。

本实用新型的使用方法及检测步骤：

1、将检测仪与外部电源连接好，将电机与检测仪连接好(与电机的连线在检测仪底部)；

2、连接好检测仪与控制器之间的连线(操作平台上“红”“橙”为控制器的电源正，“黑”为控制器的电源负，“蓝”“黄”“绿”分别为电机的项线，接线柱下方自左向右分别为“七排线”“霍尔线”“助力线”、转把线、转把按钮线、两根刹车线及参数测试线均在测试一左下出线)；

3、打开小电源开关：1)检查电源电压正常2)+5表显示正常3)待机电流显示正常4)轻轻拧转把，看电机是否转动正常5)欠压调试：慢慢调节电位器旋钮，使控制器欠压，读出欠压值；

4、打开大电流：1)刹车测试看刹车显示灯是否常亮，在电机运转时按刹车按钮，看电机是否停转；2)将限速电位器调到最大，踩踏板看限流电流表读出数值；3)限速测试，旋转限速电位器看着限速电压表，使之调到合适的值。4)助力测试，在不刹车、不给转把的情况下，看信号灯是否常亮，再以一定频率敲助力按钮，看电机是否起转；5)堵转，拨动堵转开关给大转把，测试控制器的堵转功能；6)复检时要对控制器的外壳进行漏电检验；7)复检时限速电位器顺时针调到最大。

1.小电流测试：

电机驱动连续正常检验：转把复原，关闭又重新打开小电流开关，轻轻拧动转把一点角度，同时显示仪表有关变化的有：

1)待机电流表开始由46-75mA固定值，拧转把变为110-180mA变化值，不能拧一下转把就变为无穷大状态；

2)限速显示表指针下降1-2V；

3)电机轻微转动。

欠压调试：调电源电位器旋钮，同时观看电源电压仪表与待机电流表，如电源电压下降到该控制器的欠压范围内时，如待机电流由110-180mA变化值，变为46-75mA固定值时，所对应的电源电压值就是该控制器的欠压值。如果电源电压不在该控制器欠压范围内，则需要调整。

2.大电流测试：

1)限速功能测试：拧限速电位器的变化。

a.顺时针拧电位器：限速显示仪表向小处摆动；

b.逆时针拧电位器：限速显示仪表向大处摆动；

c.将限速电位器顺时针调到最大，限速显示仪表(36V：20±2V，24V：13±2V)

2)功率管正常工作检验：

踩电机踏板，使电机停转，在2-4s后手摸功率管的散热面，应温度适中、均匀，无单个或几个异常、冒烟、烧毁等现象。

3)刹车测试：

踩电机踏板，使大电流显示表指向5A时，按下刹车按钮，看大电流仪表，如指针由5A指向0A时，说明刹车有效。

4)读取电流值：

将转把复原，把电机霍尔切换开关切换到单片机上，然后再将转把拧到最大，踩电机踏板，看大电流显示仪表指针，指针所指向的值就是该控制器的最大限流值。

5)堵转功能测试：

将转把复原，电机霍尔切换开关切换到电机上，再打开堵转切换开关，使电机切换到灯泡上，拧转把到最大，堵转保护灯亮，在转把拧动过程中，堵转保护灯泡由灭变亮，灯泡亮度由弱到强，如灯泡在6-10s自动熄灭，即堵转保护有效。

6)助力功能检验：

将堵转切换开关切换到电机上，转把复原，快速敲击助力按钮几下，看限速显示仪表指针指向与所描述值相等，同时助力按钮旁的灯常亮，说明助力有效。

利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述的技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动车控制器检测仪，包括：开关电源、用于显示电动车控制器各个参数点的显示表头、操作平台和调压板，所述开关电源和所述显示表头分别连接所述操作平台，所述操作平台与所述调压板连接，其特征在于：所述调压板包括用于检测控制器待机电流、欠压值及控制器输出的小电流控制电路，用于检测控制器限流、刹车、助力和赌转功能的大电流控制电路和限流保护电路，所述小电流控制电路、大电流控制电路和限流保护电路分别与所述操作平台相连，所述小电流控制电路和大电流控制电路还分别与限流保护电路相连，所述限流保护电路控制输出电流，保护因电流过大而烧毁控制器。

2.如权利要求1所述的电动车控制器检测仪，其特征在于：所述的小电流控制电路中包括一个开关电源模块U1，所述开关电源模块U1的1脚接电源输入电压，2脚输出PWM，3脚接地，4脚起调压作用，调节2脚输出的PWM，5脚为开关脚。

3.如权利要求1所述的电动车控制器检测仪，其特征在于：所述的限流保护电路包括小电流限流保护电路和大电流保护电路，所述的小电流保护电路由四个电阻R15-1、R15-2、R9、R10，一个电容C5、一个三极管Q2构成，通过三极管Q2的导通和截至来限制电流的输出；所述的大电流保护电路由一个比较器U2A，三个并联电容C15、C16、C17及若干电阻构成。

4.如权利要求1所述的电动车控制器检测仪，其特征在于：所述的显示表头包括五只数字表头和两只模拟表头，可同时实现待机电流、+5V电压、电源电压、限流电流、限速电压及控制器各项参数。

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