一种全闭环控制的电动车控制器

摘要

本发明公布了一种全闭环控制的电动车控制器，包括防干扰数据交换子模块、传感器子模块、电机性能参数反馈子模块和电机驱动子模块；防干扰数据交换子模块用于在线更新电机驱动子模块的控制程序及向电机驱动子模块发送配置电机参数；传感器子用于检测车辆的载重参数和路况情况，并将检测到的数据发送给电机驱动子模块；电机性能参数反馈子模块用于将电机的运行参数发送给电机驱动子模块；电机驱动子模块用于根据接收到的数据和参数输出控制信号控制电机工作。本发明采用速度、扭矩双闭环控制方式，从而提高了电机的工作效率，大大降低了电机的发热，增加了电动车的续航里程，延长了电池的使用寿命；骑行者能够得到更高的骑行舒适度和可控性。

权利要求

1.一种全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：其包括防干扰数据交换子模块、传感器子模块、电机性能参数反馈子模块和电机驱动子模块；

所述防干扰数据交换子模块与外部设备相连，用于根据不同电机型号在线更新电机驱动子模块的控制程序及向电机驱动子模块发送配置电机参数；

所述传感器子模块通过传感器检测车辆的载重参数和路况情况，并将检测到的数据发送给电机驱动子模块；所述传感器为载重传感器和加速度传感器；

所述电机性能参数反馈子模块用于将电机的运行参数发送给所述电机驱动子模块；

所述电机驱动子模块用于根据防干扰数据交换子模块发送的电机参数配置电机参数，或根据传感器子模块和电机性能参数反馈子模块发送的数据和参数输出控制信号控制电机工作。

2.根据权利要求1所述的全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：所述路况情况为道路的坡度。

3.根据权利要求1所述的全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：所述电机的运行参数包括电机转速、电流和输出扭矩。

4.根据权利要求1-3任一项所述的全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：所述防干扰数据交换子模块通过防干扰总线与外部设备相连。

5.根据权利要求4所述的全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：所述防干扰总线通过RS485方式进行通信。

说明书

一种全闭环控制的电动车控制器

技术领域

[0001] 本发明属于电动车技术领域，特别是涉及一种新型的全闭环控制的电动车控制器。

背景技术

[0002] 现有的电动车控制器使用一种开环控制方式，转把信号与电机转速及扭矩无直接对应关系，动态响应速度慢。平路起步时，加速度不均匀，尤其在载重情况下，加速时间长；上坡时仍采用平路时的控制模式，爬坡能力不足，无法最大限度利用电机的输出；下坡时，由于重力的作用骑行者即使放开转把，也需要机械刹车调节下坡时的速度，会降低制动装置的使用寿命同时也带来了一定的危险。

[0003] 现有的开环控制，无法提高电机的运行效率，蓄电池所提供的电流有相当大的比例产生了电机的热量，不仅导致了续航里程降低还会降低电机的寿命。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于传统电动车控制器的缺陷提供一种高效率，操控性能强，舒适度高的全闭环控制的控制器。

[0005] 本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

[0006] 一种全闭环控制的电动车控制器，其特征在于：其包括防干扰数据交换子模块、传感器子模块、电机性能参数反馈子模块和电机驱动子模块；

[0007] 所述防干扰数据交换子模块与外部设备相连，用于在线更新电机驱动子模块的控制程序及向电机驱动子模块发送配置电机参数；

[0008] 所述传感器子模块通过传感器检测车辆的载重参数和路况情况，并将检测到的数据发送给电机驱动子模块；

[0009] 所述电机性能参数反馈子模块用于将电机的运行参数发送给所述电机驱动子模块；

[0010] 所述电机驱动子模块用于根据防干扰数据交换子模块发送的电机参数配置电机参数，或根据传感器子模块和电机性能参数反馈子模块发送的数据和参数输出控制信号控制电机工作。

[0011] 其进一步特征在于：所述路况情况为道路的坡度。所述传感器为载重传感器和加速度传感器。

[0012] 所述电机的运行参数包括电机转速、电流和输出扭矩。

[0013] 上述防干扰数据交换子模块通过防干扰总线与外部设备相连。

[0014] 所述防干扰总线通过RS485方式进行通信。

[0015] 本发明将电动车电机的开环控制方式改变速度、扭矩双闭环控制方式，从而提高了电机的工作效率，大大降低了电机的发热，增加了电动车的续航里程，延长了电池的使用寿命；骑行者能够得到更高的骑行舒适度和可控性。

附图说明

[0016] 图 1 为本发明原理示意图。

具体实施方式

[0017] 如图1所示，一种全闭环控制的电动车控制器，包括防干扰数据交换子模块1、传感器子模块2、电机性能参数反馈子模块3和电机驱动子模块4四大部分：

[0018] 所述防干扰数据交换子模块1，该部分为原传统控制器没有的部分，与防干扰总线直接相连，为整个控制系统提供了在线更新控制程序及配置电机参数接口，并且能够得到传感器子模块2检测到的载重及所处的路况数据，为高效的电机驱动算法提供必要的数据信息。电动车行业电机种类繁多，各种种类直接的参数各不相同，甚至同型号电机不同个体之间都有明显差异。种种因素使得传统控制器都要绕开电机自身的参数，提高了通配性但是降低了性能。本发明的防干扰数据交换子模块提供了电机参数交互接口，可以针对每台电机的参数做匹配。防干扰数据交换子模块1还可以获取电池状态数据，使得电池状态，电机状态，整车路况等不再是毫无关联的个体，各部分之间协调工作，使得整个系统工作在最佳状态。所述防干扰总线通过RS485方式进行通信。

[0019] 所述传感器子模块2，该模块通过传感器检测车辆载重及所处的路况，并将检测到的数据传送给电机驱动子模块4，电机驱动子模块4针对不同的骑行条件自动做控制参数调整。所述传感器为载重传感器和加速度传感器，分别用于检测车辆的载重量和骑行时的坡度数据。

[0020] 所述电机性能参数反馈子模块3，用于反馈电机的转速、电流、扭矩等运行参数。是本发明中闭环控制的关键部分，提供闭环控制所必须的反馈参数。

[0021] 所述电机驱动子模块4，是本发明的核心部分，与传统控制器的开环控制方式相比，本发明对电机做电机转速、扭矩双闭环控制。电机驱动子模块4根据传感器子模块2输出的载重和坡度数据，以及电机性能参数反馈子模块3的电机转速和扭矩参数自行调节控制参数，施加的扭矩随载重不同做调节，保证在轻载时起步有力但是不冲，重载时保证有足够的启动加速度；在上坡时，能够自动识别坡度及增加扭矩力保证电机的转速不变；下坡时，无需机械刹车可由转把控制电机转速。电动车的转把直接对应电机的转速或是电机输出扭矩，两种模式下骑行者回转把都有制动的效果，从而降低的机械刹车的使用频率，使电动车骑行更舒适，更安全。同时也使得机械刹车的使用寿命更长，续航里程更长。

[0022] 本发明将电动车控制器的控制方式从开环控制转变为闭环控制，从而避免了传统开环控制模式下电机运行效率低，电机发热严重，续航里程不高的问题。闭环控制，在载重起步，上坡，下坡等运行情况下具有传统控制器不具有的优势。