用于电动自行车防盗的电机控制方法及装置与流程

1.本说明书涉及电动车防盗技术领域，特别涉及一种用于电动自行车防盗的电机控制方法及装置。


背景技术：

2.为了防止电动车自行车被盗，用户将电动自行车停于户外的时候，往往需要加一把机械锁将车辆锁住，防止被盗。然而，这种方式需要额外购买机械锁，而且防盗效果不佳。
3.目前，市场上常见的方案是，当电机转动时，根据转动速度反馈给一个反向的力阻止电机转动。由于电动车使用的速度传感器精度较低，在低速时无法提供准确的速度反馈，容易导致电机抖动。
4.针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本说明书实施例提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法及装置，以解决现有技术中电动车防盗方案容易导致电机抖动的问题。
6.本说明书实施例提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法，包括：
7.获取电机的当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区；
8.在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向；所述第一扇区为所述锁定扇区的下一个霍尔扇区，所述第二扇区为所述第一扇区的下一个霍尔扇区。
9.在一个实施例中，增加电机的电压值，包括：
10.逐渐增加所述电机的直轴电压值，保持所述电机的交轴电压值为零。
11.在一个实施例中，所述方法还包括：
12.在检测到电机转动到所述第一扇区的情况下，保持电机的电压值为零。
13.在一个实施例中，在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值之后，还包括：
14.检测电机的母线电流；
15.在检测到所述母线电流大于预设电流阈值的情况下，停止增加所述电机的电压值。
16.在一个实施例中，所述方法还包括：
17.在检测到电机转动到第三扇区的情况下，将所述第一扇区确定为锁定扇区；将所述第二扇区确定为第一扇区，将所述第三扇区确定为第二扇区；所述第三扇区为所述第二扇区的下一个霍尔扇区；
18.增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述锁定扇区的中心角度对应的方向。
19.在一个实施例中，在产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力之后，还包括：
20.在检测到电机回到所述第一扇区时，减小所述电压值；
21.记录电机的当前扇区为锁定扇区。
22.在一个实施例中，所述方法还包括：
23.在检测到电机存在霍尔故障的情况下，控制电机的逆变器mos管短接电机三根相线。
24.本说明书实施例还提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制装置，包括：
25.获取模块，用于获取电机的当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区；
26.防盗模块，用于在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向；所述第一扇区为所述锁定扇区的下一个霍尔扇区，所述第二扇区为所述第一扇区的下一个霍尔扇区。
27.本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的用于电动自行车防盗的电机控制方法的步骤。
28.本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现上述任意实施例中所述的用于电动自行车防盗的电机控制方法的步骤。
29.在本说明书实施例中，提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法，在电动车处于防盗模式下，获取电机转子当前所处的霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区，在检测到电机转动到当前扇区的下下个扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向，以产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力，阻止电机被推动。进一步地，电机转动到下下个扇区时相对锁定扇区的中心角度而言转动90
°
左右，此时给矢量方向为该中心角度的电压矢量，可以在相同电流下制动力最大。本方案中，用户无需额外安装机械锁即可实现防盗。而且，相比于现有的基于速度传感器的防盗方案，本方案可以有效避免电机抖动。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，并不构成对本说明书的限定。在附图中：
31.图1示出了本说明书实施例中的用于电动自行车防盗的电机控制方法的流程图；
32.图2示出了本说明书实施例中的用于电动自行车防盗的电机控制方法的流程图；
33.图3示出了本说明书实施例中的用于电动自行车防盗的电机控制装置的示意图；
34.图4示出了本说明书实施例中的计算机设备的示意图。
具体实施方式
35.下面将参考若干示例性实施方式来描述本说明书的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本说明书，而并非以任何方式限制本说明书的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本说明书公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
36.本领域的技术人员知道，本说明书的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此，本说明书公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
37.本说明书实施例提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法。图1示出了本说明书一实施例中用于电动自行车防盗的电机控制方法的流程图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例描述及附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构连接进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至分布式处理环境)。
38.具体地，如图1所示，本说明书一种实施例提供的用于电动自行车防盗的电机控制方法可以包括以下步骤：
39.步骤s101，获取电机的当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区。
40.本实施例中的电机控制算法可以应用于电动车的电机控制器。用户在停放电动自行车之后，可以通过蓝牙钥匙或者手机app设置进入防盗模式即可进入防盗状态。在检测到电动车处于防盗模式时，可以获取电机转子所处的当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度。
41.电动自行车和电动摩托车用电机一般采用霍尔传感器作为位置传感器。一般将三个开关型霍尔间隔120度安装。当电机转子旋转一个周期，一个霍尔传感器完成一个周期的检测，输出50％占空比的方波信号，三路霍尔一个周期可以检测到六个转子位置，即将一个周期划分为六个霍尔扇区，理想情况下，一个扇区为60度。可以获取三路霍尔位置传感器信号，得到当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度。
42.可将当前霍尔扇区确定为锁定扇区，即电动车正常停放时所处的霍尔扇区。
43.步骤s102，在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向；所述第一扇区为所述锁定扇区的下一个霍尔扇区，所述第二扇区为所述第一扇区的下一个霍尔扇区。
44.可以检测电机的转子位置，在检测到电机转子从锁定扇区经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，可以执行制动操作。具体地，可以增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为锁定扇区的中心角度对应的方向，从而产生将电机拖回至所述锁定扇区的拉力。在电机转子转动到第二扇区时，由于第二扇区为锁定扇区的下下个扇区，与锁定扇区的中心角度相差90度左右。通过将电压矢量方向确定为锁定扇区的中心角度方向，可以在相同电流下实现最大制动力的效果，以将转子拖回至锁定扇区。
45.上述实施例中，提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法，在电动车处于防盗模式下，获取电机转子当前所处的霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区，在检测到电机转动到当前扇区的下下个扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向，以产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力，阻止电机被推动。进一步地，电机转动到下下个扇区时相对锁定
扇区的中心角度而言转动90
°
左右，此时给矢量方向为该中心角度的电压矢量，可以在相同电流下制动力最大。本方案中，用户无需额外安装机械锁即可实现防盗。而且，相比于现有的基于速度传感器的防盗方案，本方案可以有效避免电机抖动。
46.在本说明书一些实施例中，在一个实施例中，增加电机的电压值，可以包括：逐渐增加所述电机的直轴电压值，保持所述电机的交轴电压值为零。在检测到电机从锁定扇区经由第一扇区到达第二扇区的情况下，可以逐渐增加电机的直轴电压值，并保持电机的交轴电压值为零。通过逐渐增加电压值，可以防止电压增加过快导致异响，数值在无明显异响前提下越大越好。制动力取决于电压矢量，交轴电压设置为0时电压矢量等于直轴电压，可以简化计算。电机转动到下下个扇区时相对中心角度刚好转动90
°
，此时给角度为中心角度的电压矢量，相同电流下制动力最大。通过上述方式，可以防止电压增加过快导致异响，还可以便于计算。
47.在本说明书的一些实施例中，在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值之后，还可以包括：检测电机的母线电流；在检测到所述母线电流大于预设电流阈值的情况下，停止增加所述电机的电压值。在增加电压值的时候，可以根据母线电流反馈做限制，避免电压过大导致过流。在母线电流大于预设电流阈值时，可以停止增加电机的电压值，保持电压值不变，直至回到锁定扇区或者第一扇区。通过上述方式，可以避免电压过大导致过流。
48.在本说明书的一些实施例中，所述方法还可以包括：在检测到电机转动到所述第一扇区的情况下，保持电机的电压值为零。在检测到电机转到第一扇区时不施加电压，即，下一个扇区无动作，可以让电机有小幅度的活动空间，避免误触发防盗。
49.在本说明书的一些实施例中，所述方法还可以包括：在检测到电机转动到第三扇区的情况下，将所述第一扇区确定为锁定扇区；将所述第二扇区确定为第一扇区，将所述第三扇区确定为第二扇区；所述第三扇区为所述第二扇区的下一个霍尔扇区；增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述锁定扇区的中心角度对应的方向。
50.具体地，在电机被过大外力强行转动时更新锁定扇区，即更新电压矢量的矢量方向或者说角度，保持矢量方向与当前电机位置相差90度角，制动力最大。因此，在检测到电机转动到第三扇区的情况下，可以将第一扇区确定为锁定该扇区，将第二扇区确定为第一扇区，将第三扇区确定为第二扇区。增加电机的电压值，将电机的矢量方向设置为锁定扇区的中心角度对应的方向，可以产生将电机拖回至锁定扇区的拉力。通过上述方式，在电机被强行转动时仍能保持足够的阻力。
51.在本说明书的一些实施例中，在产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力之后，还可以包括：在检测到电机回到所述第一扇区时，减小所述电压值；记录电机的当前扇区为锁定扇区。
52.在检测到电机从第二扇区拖回至第一扇区时，可以逐渐减小电压值，直至阻力消失。在电压值为零时，可以记录电机的当前扇区为锁定扇区。之后，需要再次连续转过两个扇区再次产生阻力，防止车辆停在坡道上出现抖动现象。通过上述方式，可以在电机拖回至第一扇区时逐渐减小拉力。
53.在本说明书的一些实施例中，所述方法还可以包括：在检测到电机存在霍尔故障的情况下，控制电机的逆变器mos管短接电机三根相线。6.当检测到电机霍尔故障无法准确
获取电机扇区时，控制逆变器mos管短接电机三根相线，此时电机在被推动到较高速度时仍能提供较大阻力。
54.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。
55.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
56.下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明，然而，值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。
57.本实施例提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法，能够避免电机抖动。请参考图2，示出了本具体实施例中的电动自行车防盗的电机控制方法的流程图。如图2所示，本实施例中的方法具体包括以下步骤：
58.步骤1，用户设置进入防盗模式后记录当前霍尔扇区为锁定扇区v0，记录当前扇区中心角度为θ。
59.步骤2，当检测到电机转动到锁定扇区的下一个扇区v1时无动作。下一个扇区无动作是为了让电机有小幅度的活动空间，避免误触发防盗。同时在下下个扇区开始给电压，此时施加的电压矢量刚好超前直轴90
°
电角度，相同电流下制动力最大。当电机转到锁定扇区的下下个扇区v2时逐渐增加直轴电压ud，交轴电压uq＝0，电压矢量方向为θ。此时电机产生往回拖动的阻力阻止外力推动。
60.逐渐增加直轴电压会给电机施加一个把电机往θ角度拉的力，阻止电机被推动。逐渐增加电压的目的是防止电压增加过快导致异响，数值在无明显异响前提下越大越好，同时需要根据母线电流反馈做限制，避免电压过大导致过流。制动力取决于电压矢量，交轴电压设置为0时电压矢量等于直轴电压，简化计算。电机转动到下下个扇区时相对θ角度刚好转动90
°
，此时给角度为θ的电压矢量，相同电流下制动力最大。
61.步骤3，检测母线电流，当母线电流超过额定母线电流时ud不再增加，防止过流。
62.步骤4，当检测到电机被极大外力强行推动转过v2扇区时到达v3扇区时，记录v1扇区为锁定扇区v0，之前的v2扇区变为v1扇区，v3扇区变为v2扇区，保证电机被强行转动时仍能保持足够的阻力。电机被过大外力强行转动时更新锁定扇区，即更新电压矢量的角度θ，保持θ与当前电机位置相差90
°
角度，制动力最大。
63.步骤5，当检测到电机回到上一扇区v1时逐渐减小ud，直至阻力消失，同时记录当前扇区为锁定扇区v0，需要再次连续转过两个扇区再次产生阻力，防止车辆停在坡道上出现抖动现象。
64.步骤6，当检测到电机霍尔故障无法准确获取电机扇区时，控制逆变器mos管短接电机三根相线，此时电机在被推动到较高速度时仍能提供较大阻力。
65.上述实施例中的方案可以实现电子防盗功能，用户无需额外安装机械锁，而且相比常见电子防盗，有效避免抖动，此外在电机霍尔传感器出现故障时仍能提供阻力。
66.基于同一发明构思，本说明书实施例中还提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制装置，如下面的实施例所述。由于用于电动自行车防盗的电机控制装置解决问题的原理与用于电动自行车防盗的电机控制方法相似，因此用于电动自行车防盗的电机控制装置的实施可以参见用于电动自行车防盗的电机控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图3是本说明书实施例的用于电动自行车防盗的电机控制装置的一种结构框图，如图3所示，包括：获取模块301和防盗模块302，下面对该结构进行说明。
67.获取模块301用于获取电机的当前霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区。
68.防盗模块302用于在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向；所述第一扇区为所述锁定扇区的下一个霍尔扇区，所述第二扇区为所述第一扇区的下一个霍尔扇区。
69.在本说明书一些实施例中，防盗模块具体可以用于：逐渐增加所述电机的直轴电压值，保持所述电机的交轴电压值为零。
70.在本说明书的一些实施例中，防盗模块具体还可以用于：在检测到电机转动到所述第一扇区的情况下，保持电机的电压值为零。
71.在本说明书的一些实施例中，防盗模块还可以用于：在检测到电机经由第一扇区转动到第二扇区的情况下，增加电机的电压值之后，检测电机的母线电流；在检测到所述母线电流大于预设电流阈值的情况下，停止增加所述电机的电压值。
72.在本说明书的一些实施例中，所述防盗模块还可以用于：在检测到电机转动到第三扇区的情况下，将所述第一扇区确定为锁定扇区；将所述第二扇区确定为第一扇区，将所述第三扇区确定为第二扇区；所述第三扇区为所述第二扇区的下一个霍尔扇区；增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述锁定扇区的中心角度对应的方向。
73.在本说明书的一些实施例中，防盗模块还可以用于：在产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力之后，在检测到电机回到所述第一扇区时，减小所述电压值；记录电机的当前扇区为锁定扇区。
74.在本说明书的一些实施例中，所述防盗模块还可以用于：在检测到电机存在霍尔故障的情况下，控制电机的逆变器mos管短接电机三根相线。
75.从以上的描述中，可以看出，本说明书实施例实现了如下技术效果提供了一种用于电动自行车防盗的电机控制方法，在电动车处于防盗模式下，获取电机转子当前所处的霍尔扇区以及当前霍尔扇区的中心角度，将所述当前霍尔扇区确定为锁定扇区，在检测到电机转动到当前扇区的下下个扇区的情况下，增加电机的电压值，并将电机的电压矢量方向设置为所述中心角度对应的方向，以产生将电机拖回所述锁定扇区的拉力，阻止电机被推动。进一步地，电机转动到下下个扇区时相对锁定扇区的中心角度而言转动90
°
左右，此时给矢量方向为该中心角度的电压矢量，可以在相同电流下制动力最大。本方案中，用户无需额外安装机械锁即可实现防盗。而且，相比于现有的基于速度传感器的防盗方案，本方案可以有效避免电机抖动。
76.本说明书实施方式还提供了一种计算机设备，具体可以参阅图4所示的基于本说
明书实施例提供的用于电动自行车防盗的电机控制方法的计算机设备组成结构示意图，所述计算机设备具体可以包括输入设备41、处理器42、存储器43。其中，所述存储器43用于存储处理器可执行指令。所述处理器42执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的用于电动自行车防盗的电机控制方法的步骤。
77.在本实施方式中，所述输入设备具体可以是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。所述输入设备可以包括键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置等；输入设备用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。所述输入设备还可以获取接收其他模块、单元、设备传输过来的数据。所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。所述存储器具体可以是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。所述存储器可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如ram、fifo等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、tf卡等。
78.在本实施方式中，该计算机设备具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
79.本说明书实施方式中还提供了一种基于用于电动自行车防盗的电机控制方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现上述任意实施例中所述用于电动自行车防盗的电机控制方法的步骤。
80.在本实施方式中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read-only memory,rom)、缓存(cache)、硬盘(hard disk drive,hdd)或者存储卡(memory card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
81.在本实施方式中，该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
82.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本说明书实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本说明书实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
83.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本说明书的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。
84.以上所述仅为本说明书的优选实施例而已，并不用于限制本说明书，对于本领域的技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原则之
内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。