一种轻型电动车及其驱动、制动方法_4

文档序号:9791300阅读:来源:国知局
装 置9a或加人力助动给出电动Η轮车驱动信号、并且转子单元3b绕轴至与基准座标的同轴 法向夹角Φ达到ΦΤ的位置时(约20度角,精细W实验值为准),传感单元3c发出感应信号 通知电源调制器启动输出20A电流;当转子单元每次绕轴至基准座标时,电源调制器进行 一次时间归0校准并记录本次周期时间,通过与转子单元上次前转至基准座标的周期时间 比较,获知本次周期时间的实时值,并根据实时状态对下一步工作逻辑进行判定:如果驱动 操控装置无输入指令,电源调制器休眠;如果驱动操控装置给出的指令是加速,则电源调制 器在下一周期φ达到听位置的时刻,执行Τι与(T2+T。)比值为7:173的通、断电时序,实时 通电的平均强度由驱动操控装置给出;如果驱动操控装置维持在对应电源调制器输出电流 接近28Α的状态,该设定的逻辑状态将使电源调制器时序通电的频率越来越高,对应车轮5 每周期中定子单元3a对转子单元3b的电磁力作用次数越来越多,车速越来越快;当时序通 电频率高于所设定的l/180ms或电源调制器输出电流连续3s维持在28A的状态时时,电源 调制器无条件断电而达到自动限速的设计目标。
[0095] 该电动Η轮车在骑座下设置有脚踏大链轮,通过链条与设置在后轮轴的飞轮相连 接,由于电动装置使用铁磁体并配备时序电流控制,脚踏不象使用普通电动机郝样具有阻 尼,使之成为电动、脚踏两用性能皆优越的电动Η轮车。
[0096] 实施例2、
[0097] 将实施例1电源调制器的时序电流改变为;Τι通电时域设置为两段时间和强度相 互对应的恒定电流,特点为后1/2时间的电流强度Ιζ/Α为前1/2时间电流强度Ii/A的一 半;电源调制器工作逻辑调整为;当定子单元绕组启动通电时,电源调制器在5s内W Ii强 度22A(对应12为11A)为基准、对应车轮旋转周期每下一个周期自动加大15%输出强度的 电流时序,两段通电时域的相对比例为所设定的1 ;1 ;从第6s起始等待驱动操控装置9a下 一步工作指令:如果驱动操控装置无输入指令,电源调制器休眠;如果驱动操控装置给出 加速指令,则电源调制器在下一周期启动通电时刻,执行Τι与(T2+T。)比值为7 ;173 W及Ii 与I2的电流强度1 :1、通电时间比例1 :1的电流时序,实时通电的平均强度由驱动操控装 置给出。
[009引其余与实施例1相同,本实施例的缓加速方式更适应安全设计要求。前述电源调 制器启动通电的时刻,可改变为同轴法向夹角Φ为19度或18度的状态。
[009引 实施例3、
[0100] 在实施例1的基础上将电源调制器的通电时序优化为:在Τι通电时序内设置为5 段通电时间相同但电流强度规律递减的电流,5段通电强度按Κ*Ιι/Α的线性关系分级递减, 递减系数Κ为0. 7,即Τι时序5段通电时间的电流强度分别为28AU9. 6Α、13. 72Α、9. 60Α、 6. 72Α。本实施例电源调制器的通电工作逻辑使用常规电子线路实现较复杂,制造成本也较 高,优化为采用脉冲数字技术实现。
[010。 电源调制器1核必模块包括常规CPU和一个设计功率2KW的驱动模块,其细化工 作逻辑如图5b所示,其中脉冲变换调理电路主要是完成将脉冲信号转换为阶梯波信号,脉 冲信号发生器主要产生所需的脉冲信号,其次经微分电路输出尖峰脉冲,然后经过限幅电 路将尖峰脉冲的负半周滤除,只剩下正半轴尖峰脉冲,用集成运放组成的积分电路进行积 分累加,加上电压比较器和控制电路,就组成了完整的阶梯脉冲信号,对电路的各个元件进 行参数调整,从而得到满足W下工作逻辑要求的阶梯波信号。电源调制器在Τι通电时序内, 通过控制芯片(CPU)使驱动模块产生一系列幅值随时序递减的脉冲电流,脉冲频率30ΚΗΖ, 其余与实施例1类同,本实施例因采用了成熟的脉冲数字技术,容易实现所设定工作逻辑, 成本低。
[0102] 实施例4、
[0103] 将实施例3在Τι通电时域内的脉冲子集幅值设置为线性连续递减关系,即对应Τι 启动电流为28Α时,电源调制器通电时域的幅值包络趋势呈(28-6. 72)Sin φ>90/20的规 律递减。本实施例同时将传感单元3c改为固连在靠近前轮车圈外缘的车架部位,因电源调 制器所输出的脉冲子集包络选择了更优化的时序递减关系,电动Η轮车行驶节省电能效果 比实施例3好。
[0104] 本实施例可进一步安装两个传感单元3c W提高位置信号传感的工作可靠性。所 述的电动装置,亦可相应安装在两轮车的前轮、后轮W及单轮车上。
[0105] 实施例5、
[0106] 本实施例运用T2时域通电对实施例4专口增设电磁力刹车功能,电磁刹车装置9b 为一个十级变阻器,与电源调制器相应增设的刹车信号输入端le电连接,如图5c所示。电 源调制器的制动逻辑为;当人工控制电磁刹车装置9b发出刹车信号时,电源调制器切断Τι 对应的时序电流,同时启动了2时域通电,Τζ启动时域设定在传感单元3c感知转子单元3b 绕轴7前转至φ为6度到0位置的时间段;电源调制器所输出的制动电流对应电磁刹车装 置9b的十级阻档设置为十级强度,设定输出的十级电流强度为;首级5Α、末级28Α,十级电 流平均设置。
[0107] 本实施例由于增设有电磁软制动式刹车装置,减速效果平缓。
[010引 实施例6、
[0109] 将实施例5电源调制器的制动逻辑优化为;当启动T2时域通电的同时,将T。部分 时域的工作逻辑同步变换为通电,该T。部分时域的数值记为(T1+T2),通电启动时刻W Φ为 0开始计时;电源调制器在该T。部分时域所输出的制动电流强度与T2时域相同(该时域对 应车轮沿前转方向运行20度角)。
[0110] 本实施例对电动装置的制动通电时域增加了转子单元绕轴远离定子单元的时间 段,该制动通电时域可对应周期时序近似设定为:在(T1+T2+T。)时序中,起始7/20的Τι时 域断电,之后7/20的灯2巧。)的时域均设置为通电。
[0111] 本实施例较之实施例5加强了电磁刹车的制动效果,行驶安全系数更高;且前述 的Φ为6度到0度位置的时间段也可W更改为3度~0度位置的时间段。
[0112] 实施例7、
[0113] 为加强电动Η轮车的电动效果,本实施例在前述例基础上,在车圈6改变为安装8 个转子单元3b,其组合结构示意如图7a所示。
[0114] 本实施例中,定子单元3a在车轮一个旋转周期中分别与车圈上均匀分布的8个转 子单元发生电磁力作用,基础参数继续参照实施例1选定,例如车轮周长选用为1000mm,最 大时速约20Km/h即5. 6m/s、最大时速对应的车轮旋转周期时间为180ms ;电源调制器1对 应车轮5-个旋转周期相应设计有8个化+T2+T。)的电流时序,车轮周期模型对应的Τι、Τ2 和Τ。时序区域如图化所示,最大车速对应的时序周期为22. 5ms ;选用技术明显占优的大规 模数字逻辑开关集成电路通过编程实现每个(T1+T2+T。)时序脉冲子集,图7c为对应其中一 个Τι周期的脉冲子集逻辑示意图,优选灯1 ;了2 ;Τ。)时间段相对比值4. 25 ;7 ;11. 25。
[0115] 电源调制器1设定的时序脉冲子集及工作逻辑与实施例5的方法类同,传感单元 3c发出感应信号通知电源调制器1启动设定方式的通电,通过周期校准记录的时序通电频 率,可获知实时车速,当时序通电频率高于1/22. 5ms时,电源调制器1无条件断电而达到自 动限速。
[0116] 实施例8、
[0117] 本实施例在车架4上设置两个定子单元3曰,定子单元绕芯改为圆柱形,绕组面数 与实施例1相同,安装时圆柱形绕芯两端连线12与同轴车圈6的相应法线垂直,如图3a所 示,两个定子单元3a串形组合安装在靠近车圈内缘的部位,两端与车圈内缘间隔气隙8mm, 首尾两端在车圈上对应占位与轴必夹角约36度角;在车圈6安装8个转子单元3b,其局部 结构如图9所示。
[0118] 8个转子单元3b与车圈6实行一体化设计,把转子单元嵌合在车圈内部。
[0119] 两个定子单元3a安装在车架4上车圈的任意一侧,内部绕组电串联,在车轮旋转 周期中共同对车圈均匀分布的8个转子单元发生电磁力作用;电源调制器对应车轮旋转周 期时间为8个(T1+T2+T。)时序;电源调制器启动驱动电流的时刻为传感单元3c感知转子单 元绕轴至夹角Φ达到ΦΤ (Φ约18度角位置,转子单元绕轴切线方向与所受电磁力方向重合 的状态,精细位置由实验测定)位置的时刻。
[0120] 本实施例中,驱动供电时域定义为φ从φτ至3φτ/4相应的时间段。
[0121] 实施例9、
[0122] 实施例8中两个定子单元3a是安装在车架4上车圈6的一侧,由于两个定子单元 并非处于8个转子单元3b与轴7构成的车轮平面内,对转子单元的电磁力作用方向与行 车的方向存在微偏差,如不对定子绕芯及其安装方案作出机械布局的优化调整,则当大电 流对定子单元内部绕组通电时,可能导致行车在左右方向欠稳定。本实施例为克服送一单 侧安装两个定子单元的机械布局缺陷,将两个定子单元改为在车圈两侧的车架上空间对称 分别安装,电串联时注意两个定子单元内部绕组的通电磁场方向相同,行车效果比实施例9 相对稳定。
[0123] 本实施例进一步改变将电池组直接安装在车架4的设计,将电池组安装在表面设 计有若干凹槽的电池箱,该凹槽与车厢下部车架4的凸筋对应,使电池箱可方便地嵌入车 厢下部车架4,外加紧固件。
[0124] 本实施例中,驱动供电时域定义为巧从φτ至φτ/2相应的时间段。
[0125] 实施例10、
[0126] 在实施例8和9的基础上,本实施例采用8个如实施例8所述的圆柱形绕芯定子 单元,在车圈6内缘的车架4上对称设置,每侧设置4个定子单元,安装要点;圆柱形绕芯两 端连线12与定子单元所处同轴车圈的法线10重合,如图3b所示;两侧4个定子单元内部 绕组串联后并联电连接电源调制器1的时序驱动电流输出端化,电串联时注意每个定子单 元内部绕组的通电磁场方向相同,每侧4个定子单元在车圈上占位60度机械角平均设置, 其余与实施例8和9类同。本实施例因采用多个定子单元组合,动力效果更好。
[0127] 本实施例中,驱动供电时域定义为φ从伞T位置至2φτ/3位置相应的时间段,制动 供电时域定义为φ从φτ/3位置至0度位置相应的时间段。
[012引 实施例11
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1