[發(fā)明專利]一種電動車的電氣制動控制方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710040998.8
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101062661A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 史幼迪
• 申請（專利權(quán)）人: 史幼迪
• 主分類號: B60L7/00
• 分類號: B60L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及電動車，尤其涉及電動車的安全保護，特別是一種電動車的電氣制動控制方法及裝置。

背景技術：

電動自行車以其騎行輕便快速、結(jié)構(gòu)簡單可靠、使用清潔、無噪音、無氣體污染等特點，成為當前城市代步工具的上佳選擇。但是電動自行車的速度較普通自行車快，而大多數(shù)的電動自行車受其結(jié)構(gòu)的限制及制造商考慮到制造成本，目前依舊采用普通自行車的制動系統(tǒng)。因為在同等制動力的情況下，其制動距離基本與速度的平方成正比，因此電動自行車的制動距離遠大于普通自行車的制動距離，從而降低電動自行車騎行的安全性。為此目前在電動自行車行業(yè)內(nèi)，在無刷電機中有采用所謂的“EABS”或“柔性EABS”電氣輔助制動系統(tǒng)。此類制動系統(tǒng)對提高電動自行車的安全性起到了一定的積極作用。但從此類系統(tǒng)的設計思想和具體的實施方法上，還存在一些明顯的不足。如所謂的“EABS”系統(tǒng)，單純考慮讓電機快速制停，而沒有考慮到整車及所載人和物對整個制動過程的影響，因此采用了通常在反抗性負載中很少采用的反接制動的方法，并且在具體實施時并未對電動機的最大電流予以限制。對于這種方法，存在以下幾個問題：(1)在控制不精確的情況下，有可能造成電動機反轉(zhuǎn)；(2)即使控制精確，可使電動機快速停轉(zhuǎn)，但整車及所載人和物在制動初期所具有的動能并未被完全轉(zhuǎn)換，故此時會發(fā)生如側(cè)滑等不安全問題；(3)由于未對電動機的最大電流予以限制，在制動初期電動機的最大電流會達到兩倍的啟動電流(遠大于電動機的額定電流)，如此大的電流會造成：電機的永久磁鐵退磁、電機繞組過熱、驅(qū)動MOS管受浪涌電流沖擊，從而降低電機性能、縮短電機和驅(qū)動MOS管的使用壽命。而對于所謂的“柔性EABS”系統(tǒng)，采用了相當于將電機繞組直接短接的方式。這種方法克服了上述(1)的電動機反轉(zhuǎn)、(2)的發(fā)生側(cè)滑的兩個問題，但還存在(3)的沖擊電流大的問題和制動開始時有較大的沖擊力的問題。此外以上兩種方法一般僅適用于無刷電機電動車，對于有刷電機電動車一般未采用任何的電氣制動措施。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提供一種電動車的電氣制動控制方法及裝置。

根據(jù)能量守恒定律，電動車的制動過程實際上就是將電動車整車及所載人和物在制動開始時的動能轉(zhuǎn)換為其他形式的功或能的過程。對普通的電動車來說，整個制動鏈有以下環(huán)節(jié)組成：(1)閘皮與車輪或輪轂的摩擦力所做的功(包含閘皮磨損所做的功)；(2)輪胎與地面的滑動摩擦力(或打滑)所做的功；(3)輪胎形變所做的功；(4)車輛的其他阻力和空氣阻力等所做的功。正常情況下(3)、(4)所做的功占的比例很小，可以忽略不計，閘皮與車輪或輪轂的摩擦力(1)所做的功與閘皮與車輪或輪轂的摩擦力的大小及閘皮與車輪或輪轂的相對位移量有關，當閘皮與車輪或輪轂的摩擦力不是很大的情況下，閘皮與車輪或輪轂存在相對位移時摩擦力做功，可以吸收動能；若閘皮與車輪或輪轂的摩擦力很大(大于輪胎與地面的滑動摩擦力)以致閘皮與車輪或輪轂不存在相對位移(即抱死)，則摩擦力不做功，無法吸收動能，所有的動能將由輪胎與地面的滑動摩擦力(2)所做的功來轉(zhuǎn)換，顯然這是不安全的。由此可見，無限制地加大閘皮與車輪或輪轂的摩擦力是不可取的。而在同樣情況下減小閘皮與車輪或輪轂的摩擦力就意味者會延長制動距離，也會降低安全性。

本發(fā)明提供一種電動車的電氣制動控制方法，利用附加的電氣制動，將部分動能轉(zhuǎn)變成電能進行利用或直接轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉，從而加快動能的轉(zhuǎn)換，達到縮短制動距離，提高安全性的目的；同時為了能吸收盡可能多的動能而又不損害電機和驅(qū)動功率MOS管，應用可控恒流源來消耗能量。其特征是：電機通過整流模塊為裝置提供電能；以剎車手柄開關控制制動控制模塊的開關，進而控制恒流調(diào)節(jié)模塊的工作與否；以恒流調(diào)節(jié)模塊控制能耗模塊能耗量的大小，在一定范圍內(nèi)保證電機繞組流過恒定的電流，提供恒定的制動轉(zhuǎn)矩；以能耗模塊來消耗電機通過整流模塊提供的電能能量，達到縮短制動距離，提高安全性的目的。