[實用新型]電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置

無效

• 申請號: 200720046936.3
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN201113914Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 崔偉斌
• 申請（專利權）人: 崔偉斌
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02J7/00;B60K1/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置。

背景技術

常見的電動助力車一般使用有刷或無刷直流電動機，其結構復雜、故障率高，且直流電機只能工作于“恒轉矩”狀態，在啟動、爬坡或重載時不能用減速來提高力矩。同時直流電機本身的效率雖然不低，但它對電動車工況的適配性不是很好，會導致整體效率下降。而矢量變頻感應電機組合卻能工作于“恒轉矩”又能工作于“恒功率”狀態，這就能在需要時保持功率不變而用降低轉速來增大輸出轉矩。并且矢量變頻感應電機組合能通過傳感器即時掌握電動車的工況進行實時調整，而使效率提高。

雖然用交流感應電機來驅動電動自行車有諸多好處，但以前沒有適合電動自行車的變頻器，這是因為電動自行車的電池組的電動勢較低(一般為24v、36v、48v等)，而現有變頻器都是為工業電網設計的，只適合在幾百伏電壓下工作。也有像專利號為02235115.9的專利所示的裝置：在電池組與變頻器之間加一直流/直流變換裝置來匹配電池組和變頻器，但是這樣的裝置效率較低，且會帶來現有電動車的成本提高。而對于電動自行車而言，效率和價格都是致關重要的，所以該裝置對電動自行車來說實用性較差。

另外，電動自行車的車輪大小不一，且電機磁極也不盡相同，所以要有不同的變頻器與之配套。

發明內容

本實用新型目的是提供一種電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置，其蓄電池組、矢量變頻及控制裝置和交流電機直接順序相連，蓄電池組和矢量變頻及控制裝置之間無需再加DC-DC變換器，既提高了效率，又降低了成本；所述矢量變頻及控制裝置能根據電動自行車的不同工況進行調節，在啟動、爬坡時工作在恒功率低速大轉矩狀態，使啟動和爬坡更加容易。

本實用新型的技術方案是：一種電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置，包括蓄電池組、矢量變頻及控制裝置、交流電機，所述蓄電池組、矢量變頻及控制裝置和交流電機直接順序相連；所述矢量變頻及控制裝置包括微控制器、分別與微控制器相連的逆變開關陣列和附加控制裝置、驅動電路。

本實用新型進一步的技術方案是：一種電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置，包括蓄電池組、矢量變頻及控制裝置、交流電機，所述蓄電池組、矢量變頻及控制裝置和交流電機直接順序相連；所述矢量變頻及控制裝置包括微控制器、分別與微控制器相連的逆變開關陣列和附加控制裝置、驅動電路；所述低壓交流電動機驅動控制裝置還包括DC-DC變換器，其輸入端與蓄電池組相連，兩個不同電壓輸出端分別與微控制器和逆變開關陣列推動級等電路相連；所述附加控制裝置包括電源監控模塊、電流檢測模塊、調速手柄模塊、擴展口模塊、儀表密匙模塊、剎車傳感模塊以及車速控制模塊。

本實用新型更為詳細的技術方案是：一種電動自行車用低壓交流電動機驅動和控制裝置，包括蓄電池組、矢量變頻及控制裝置、交流電機，所述蓄電池組、矢量變頻及控制裝置和交流電機直接順序相連；所述矢量變頻及控制裝置包括微控制器、分別與微控制器相連的逆變開關陣列和附加控制裝置、驅動電路；所述低壓交流電動機驅動控制裝置還包括DC-DC變換器，其輸入端與蓄電池組相連，兩個不同電壓輸出端分別與微控制器和逆變開關陣列推動級等電路相連；所述附加控制裝置包括電源監控模塊、電流檢測模塊、調速手柄模塊、擴展口模塊、儀表密匙模塊、剎車傳感模塊以及車速控制模塊；所述電源監控模塊、電流檢測模塊及調速手柄模塊與微控制器的AD端相連，擴展口模塊和儀表密匙模塊與微控制器的IIC端相連，擴展口模塊、剎車傳感模塊以及車速控制模塊與微控制器的IO端相連；所述電源監控模塊還與蓄電池組相連，所述電流檢測模塊與逆變開關陣列的蓄電池組輸入端電路相連，所述車速控制模塊還與交流電機的轉速傳感器相連。

本實用新型優點是：

1.本實用新型其蓄電池組、矢量變頻及控制裝置和交流電機直接順序相連，蓄電池組和矢量變頻及控制裝置之間無需再加DC-DC變換器，提高了效率，而且機構簡單、故障率低，降低了電動自行車的生產、維修成本。

2.本實用新型內不含永久磁鐵，當電池沒電時，可以跟自行車一樣輕松騎行。

3.本實用新型在電動自行車要減速時，調節速度手柄使電機同步轉速小于車輪實際轉速，電機處在發電機狀態而向蓄電池組充電，同時電動自行車由于能量轉化而減速(動能變電能)。這樣，使電池的行使里程增加，而且大大減少機械剎車的使用，增長其使用壽命。

4.本實用新型在啟動、爬坡時使電機處在“恒功率”運行，這樣就能以降低速度來增加力矩。