[實用新型]具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器

無效

• 申請號: 200620111957.4
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN200977872Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 薛榮生;郝允志;林毓培
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 徐先祿;康海燕

技術領域

本實用新型涉及具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器。

背景技術

控制器是電動車必備的部件之一。現在的電動車控制器的控制方法都是根據騎行者的操作手柄直接控制電機供電電壓，這種人為控制方式很容易出現誤操作，對行車安全造成威脅。比如車輛在轉彎過程中，為了防止側翻必須降低車輛的行駛速度以保證轉彎過程中所需要的向心力，此時必須適當降低電機供電電壓，甚至應該停止電機供電，但是由于電機的供電電壓由騎行者通過調速手柄直接控制，騎行者很難準確控制此時的安全行駛電壓，如果供電電壓超出安全電壓就必然使車輛速度過快，造成車輛側翻，影響騎行者及車輛的安全。再如在車輛的加速及剎車過程中，人和車體的連接是通過車把和座椅等提供接觸力和摩擦力等附著力以保證騎行者和車體保持一致運動，但是這種附著力是有一定限度的，當這種附著力無法保持人體和車體的一致運動時人就會從車上跌落下來，對騎行者和車輛造成危險。現在的電動車控制器的控制方式為騎行者直接控制電機供電電壓，從而控制車輛的加速和減速過程，如果電機供電電壓不正確就會造成車輛的加速過快或減速過快，使人車之間的附著力不足以提供騎行者和車體相同的加速度或減速度，人就會從車上跌落下來。要防止這種事故發生必須對車輛的行駛過程進行實時監控，根據行駛工況控制電機的供電電壓，使車輛的加速和減速過程在允許的安全范圍內，保證騎行者和車體的一致運動，防止跌落事故發生。目前，電動自行車和電動摩托車的控制器都沒有轉彎、剎車和加速保護功能，故存在安全隱患。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有電動車電機供電控制存在的安全隱患，提供一種具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器。它能在車輛轉彎過程中自動限制車速，能在車輛剎車的過程中限制車速的減速度，能在車輛加速的過程中限制車速的加速度，保持電機供電電壓與電動車的實際工況相匹配，減少電能消耗，防止駕乘人員跌落事故發生。

本實用新型所述的具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器，包括設在殼體內電路板上的主控電路、與主控電路聯接的電機驅動電路、分別與主控電路和電機驅動電路聯接電平轉換電路；控制器電源與電平轉換電路聯接，電機電源與電機驅動電路聯接；電機驅動電路與電機聯接，主控電路與故障報警燈聯接；其特征在于：電機驅動電路的CURRENT端與主控電路的CURRENT端聯接；主控電路的接線端子J_SPD與調速手柄傳感器聯接，接線端子J_TN與轉向信號傳感器聯接，接線端子J_AM與手動/自動開關聯接，接線端子J_BKH和接線端子J_BKL與剎車傳感器聯接，接線端子J_SA、接線端子J_SB和接線端子J_SC與電機轉子位置傳感器聯接。

所述的具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器，其電平轉換電路的接線端子J_PC+和接線端子J_PGND與控制器電源聯接。

所述的具有多種智能保護功能的電動車安全行駛控制器，其電機驅動電路的接線端子J_U、接線端子J_V和接線端子J_W與電機聯接。

主控電路：完成模擬信號的轉換、轉速的測量、開關量的檢測等，然后對信號進行軟件處理后輸出控制信號傳輸給電機驅動電路，并輸出故障信號給故障報警燈。

電機驅動電路：驅動電路按照主控電路的控制信號供給平均電機工作電壓。

電平轉換電路：將電池組輸出的48V電壓轉換為30V、15V、5V、4.3V、3.3V低電平電源供給各電路使用。

本控制器采集了調速手柄、轉向、剎車、人工/智能切換開關和電機轉子位置信號，其中調速手柄、轉向為模擬量信號，剎車、人工/智能切換為開關信號。對信號的轉換、計算、修正由單片機完成，通過對這些信號的處理，輸出控制信號給電機驅動電路，準確地控制電機的供電電壓，保證車輛的安全行駛。該控制器在保證安全性的前提下，能夠有效保證整車的動力性，并減少電量消耗以延長電池壽命和提高經濟性。

本控制器根據轉向信號限制最高轉向車速，確定電機供電電壓，使車輛在轉彎過程中自動限速或減速，保證騎車者和車輛的安全，控制器在測量車速時會計算車輛的加速度，用最大加速度限制法確定電機供電電壓，限制車輛在加速和剎車時的轉速變化率，防止騎車者從車上跌落。該控制方法能夠在保證車輛行駛安全的前提下，有效保證整車的動力性，在轉彎、加速、剎車等變工況時減少電量消耗。

在車輛轉彎的過程中，控制器將根據轉向傳感器輸入的轉彎角度大小信號并結合車輛的行駛工況，確定最高限速，并據此控制電機供電電壓，使車速限制在安全范圍內。