[实用新型]一种轻型电动自行车助力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动车助力系统，尤其是轻型电动自行车助力系统。

背景技术

现有技术的电动采用是脉冲助力系统，无法检测实际脚踩力量的大小，导致出力大小只能根据脚踩的速度来决定，无法根据脚踩的力量决定出力大小，影响骑车的舒适度，实际骑车节能效果不好。同时一般的电动机控制器在停止工作时没有休眠功能，如果长时间不用会将放完电池里的电能。

发明内容

本实用新型的发明目的是提高电动助力自行车直流电机控制器的智能化水平，改善电动自行车的助力效果，提高骑车者的舒适度。

本实用新型包括表头、安装在力矩传感器支架上的传感器、电机控制器单片机(CPU)、集成电路(IC模块)以及数字通讯电路，安装在力矩传感器支架上的传感器与所述电机控制器单片机电连接，所述电机控制器单片机还分别与集成电路和数字通讯电路电连接，所述集成电路与车辆电动机电连接，所述数字通讯电路与表头电连接。

表头还与零电流休眠电路电连接。力矩传感器支架安装在车辆后轮轴与固定架支架之间，当脚踩蹬踏板时，车辆后轮的轴与固定架支架间会产生细微的形变量，传感器检测到这一细微的形变量，将信号传递给控制器单元。

本实用新型操作简便，使用时只需按一下按键，就可以正常骑行，最大助力比可以通过表头随意设定，可满足不同用户对助力的需求；在爬坡、平路、下坡等不同路况骑行时，舒适省力，启动时有爆发力，高速时仍然持续均匀的出力；当车辆静止不用时，经过10分钟的时间系统便自动进入零休眠状态，可提高电池电量的利用率，降低静态功耗。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的零电流休眠电路图；

图3为本实用新型的数据接收电路图；

图4为本实用新型的数据发送电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的具体实施方式：

如图1所示，本实用新型包括零电流休眠电路1、表头2、数字通讯电路、安装在力矩传感器支架上的传感器5、电机控制器单片机6以及集成电路7。传感器5与所述电机控制器单片机6电连接，单片机6还分别与集成电路7和数字通讯电路电连接，所述集成电路7与车辆电动机电连接，表头2分别与数字通讯电路、零电流休眠电路1电连接。

所述数字通讯电路包括数据接收电路4和数据发送电路3。

图2中的S1为开机按钮，此按钮为点触式按钮，电源电压接到接口J3上，J4为给电机控制器的控制电源接口。当按下开机按钮S1时，电源电压V1流过开关S1、限流电阻R3，使三极管Q2导通，当Q2打开时将电阻R2的电平拉低，致使电阻R1两边产生压降，使三极管Q1导通，此时V2产生电压，经过接口J4给电机控制器电源，同时V2给表头电源模块供电，当表头CPU的电压稳定后，用程序控制I/O电压为高电平，经过二极管D1、电阻R4维持三极管Q2一直导通，如果放开S1按钮，这时控制器的电源是由表头CPU程序打开的三极管Q2维持。当系统需要休眠时，由电机控制器单片机(CPU)通过数据发送电路3发指令给表头CPU，当表头CPU接收到休眠指令时，由表头CPU程序控制I/O口，将二极管D1的电压设为0V，这时三极管Q2会自然关断，这时三极管Q1也会自然关断，V2电压降到0V，电机控制器和表头开始休眠。由于三极管Q1是关断的，因此这时的电机控制器和表头的功耗为零功耗，可实现零电流休眠功能。

本实用新型采用数字式通讯方式，将电池讯息和助力设定比在表头与电机控制器之间通讯。采用硬件抗干扰和软件冗余相结合的方式，极大的提高了数据传输的可靠性。如图3所示的数据接收电路，当没有通讯信号时，信号输出端I/O处的电压通过电阻R6将电平拉到3.3V，当数据线上有通讯信号时，电流从电阻R6经二极管D2流到接口J1，这时电阻R5和I/O处的电平为0V。其中二极管D2起到防反接作用，可以防止外部接到高于3.3V时损坏主控制芯片。电容C1，电阻R5构成RC滤波电路，可以有效滤除电路上的干扰信号。

发送电路3与接收电路4是组成一对完整的数据通讯电路，输出口是一个NPN的三级管，数据通讯时电流从外部的接收电路二极管D2到通讯线路，到J2接口，再经过三极管Q3流向地线，如图4所示。