坡道智能辅助电动车系统的制作方法

本实用新型涉及坡道辅助控制技术领域，尤其是一种坡道智能辅助电动车系统。

背景技术：

电动车在坡道上坡启动时，因松开刹车时，车辆由于势能的作用，车辆易反向溜坡，给骑行带来安全隐患；电动车在坡道下坡骑行或滑行时，由于势能的作用，车速会变得越来越快，当机械刹车不良时，过快车速容易让骑行者对车子失去控制，给骑行带来安全隐患。现有技术中，电动车坡道辅助控制技术应用很不成熟，通常利用转速控制参数调节的方式进行辅助控制，该控制方式复杂、成本高，应用性不强。

技术实现要素：

本技术：
人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的坡道智能辅助电动车系统，从而改善坡道上坡启动反向溜坡的安全性问题、改善坡道下坡骑行或滑行因速度过快的安全性问题。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种坡道智能辅助电动车系统，包括控制模块单元、电机单元、速度信号单元、刹车信号单元、调速信号单元、能量转存模块单元；所述控制模块单元可输出负载功率驱动，给电机单元提供正向或反向驱动力矩；所述电机单元可输出正向或反向转动信息，将旋转运动产生的动能转化为势能；所述能量转存模块单元可将电机单元产生的势能转化为控制模块单元所需的电能，可将电能提供给控制模块单元用于制动控制；所述速度信号单元可输出速度信息，进行速度参数比较、提供电机正向转动或反向转动信息；所述刹车信号单元可输出刹车断电信号，进行刹车断电控制；所述调速信号单元可输出速度调节信号，进行速度调整控制。

作为上述技术方案的进一步改进：

电动车在坡道上上坡启动时，解除刹车信号单元，控制模块单元通过接收速度信号单元提供的实时速度参数信息，检测到电机单元倒转时，根据倒转的电机单元速度，能量转存模块单元将电机单元旋转运动产生的势能转化为所需电能并提供控制模块单元，控制模块单元通过给定可调节的pwm，产生正向的驱动力矩，用以抵消整车在坡道上下滑的力矩，可保持整车在坡道上静止。

所述可调节的pwm和整车下滑速度有关，整车下滑速度越快，电机单元旋转运动越快，给定的pwm越大，产生驱动力矩越大。

通过控制模块单元通过接收调速信号单元输出的有效调速信号及速度信号单元给出的速度参数信息，控制模块单元对电机单元进行正向负载驱动运行，同步解除反向制动控制，达到上坡辅助的目的。

电动车在坡道上下坡时，当控制模块单元检测到整车下坡骑行或滑行时，速度信号单元通过检测实时速度参数信息，对当前速度与设定允许最大可运行速度进行比较，若当前实时速度超过设定速度时，能量转存模块单元将电机单元旋转运动产生的势能转化为所需电能提供控制模块单元，控制模块单元通过给定可调节的pwm，产生反向的驱动力矩，用以抵消整车在坡道上快速下滑的力矩，保持整车在坡道上以允许的安全速度范围内运行。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型改善了坡道启动的安全性，通过检测电机的实时速度及正、反向旋转运动信息，利用电机旋转运动的势能，再生制动原理及三相全桥脉宽调制技术(pwm)，对电机进行制动控制。上坡辅助要求为使车辆处于一种相对静止的平衡状态，有效防止其溜坡。下坡辅助为将车辆运行速度控制在可允许的安全速度范围内，从而达到坡道骑行智能辅助的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构及原理框图。

图2为本实用新型上坡辅助控制流程图。

图3为本实用新型下坡辅助控制流程图。

其中：1、控制模块单元；2、电机单元；3、速度信号单元；4、刹车信号单元；5、调速信号单元；6、能量转存模块单元。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的坡道智能辅助电动车系统，包括控制模块单元1、电机单元2、速度信号单元3、刹车信号单元4、调速信号单元5、能量转存模块单元6；控制模块单元1可输出负载功率驱动，给电机单元2提供正向或反向驱动力矩；电机单元2可输出正向或反向转动信息，将旋转运动产生的动能转化为势能；能量转存模块单元6可将电机单元2产生的势能转化为控制模块单元1所需的电能，可将电能提供给控制模块单元1用于制动控制；速度信号单元3可输出速度信息，进行速度参数比较、提供电机正向转动或反向转动信息；刹车信号单元4可输出刹车断电信号，进行刹车断电控制；调速信号单元5可输出速度调节信号，进行速度调整控制。

如图2所示，电动车在坡道上上坡启动时，解除刹车信号单元4(松开刹车)，控制模块单元1通过接收速度信号单元3提供的实时速度参数信息，检测到电机单元2倒转时，根据倒转的电机单元2速度，能量转存模块单元6将电机单元2旋转运动产生的势能转化为所需电能，并提供控制模块单元1，控制模块单元1通过给定可调节的pwm，产生正向的驱动力矩，用以抵消整车在坡道上下滑的力矩，可保持整车在坡道上静止。

可调节的pwm和整车下滑速度有关，整车下滑速度越快，电机单元2旋转运动越快，给定的pwm越大，产生驱动力矩越大。

通过控制模块单元1通过接收调速信号单元5输出的有效调速信号及速度信号单元3给出的速度参数信息，控制模块单元1对电机单元2进行正向负载驱动运行，同步解除反向制动控制，达到上坡辅助的目的。

如图3所示，电动车在坡道上下坡时，当控制模块单元1检测到整车下坡骑行或滑行时，速度信号单元3通过检测实时速度参数信息，对当前速度与设定允许最大可运行速度进行比较，若当前实时速度超过设定速度时，能量转存模块单元6将电机单元2旋转运动产生的势能转化为所需电能提供控制模块单元1，控制模块单元1通过给定可调节的pwm，产生反向的驱动力矩，用以抵消整车在坡道上快速下滑的力矩，保持整车在坡道上以允许的安全速度范围内运行。

具体实施过程中，能量转存模块单元6采用储能组件(一般为电池能源)和稳压整流滤波组件组成，工作时电机单元2由于旋转运动产生的势能，经稳压整流滤波组件将滤波后的电压电流限定到储能组件可接收的参数范围内后，对其进行充电储存，当需要制动控制时，储能组件进行放电输出至控制模块单元，放电输出参数由稳压整流滤波组件进行限定为控制模块单元所需求的参数。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：

1.一种坡道智能辅助电动车系统，其特征在于：包括控制模块单元(1)、电机单元(2)、速度信号单元(3)、刹车信号单元(4)、调速信号单元(5)、能量转存模块单元(6)；

所述控制模块单元(1)可输出负载功率驱动，给电机单元(2)提供正向或反向驱动力矩；

所述电机单元(2)可输出正向或反向转动信息，将旋转运动产生的动能转化为势能；

所述能量转存模块单元(6)可将电机单元(2)产生的势能转化为控制模块单元(1)所需的电能，可将电能提供给控制模块单元(1)用于制动控制；

所述速度信号单元(3)可输出速度信息，进行速度参数比较、提供电机正向转动或反向转动信息；

所述刹车信号单元(4)可输出刹车断电信号，进行刹车断电控制；

所述调速信号单元(5)可输出速度调节信号，进行速度调整控制。

技术总结
本实用新型涉及一种坡道智能辅助电动车系统，包括控制模块单元、电机单元、速度信号单元、刹车信号单元、调速信号单元、能量转存模块单元；所述控制模块单元可输出负载功率驱动，给电机单元提供正向或反向驱动力矩；本实用新型改善了坡道启动的安全性，通过检测电机的实时速度及正、反向旋转运动信息，利用电机旋转运动的势能，再生制动原理及三相全桥脉宽调制技术(PWM)，对电机进行制动控制。上坡辅助要求为使车辆处于一种相对静止的平衡状态，有效防止其溜坡。下坡辅助为将车辆运行速度控制在可允许的安全速度范围内，从而达到坡道骑行智能辅助的目的。

技术研发人员：高利明;娄井国
受保护的技术使用者：江苏新日电动车股份有限公司
技术研发日：2020.02.27
技术公布日：2021.01.05