CN103373243B - 电动交通工具的电机控制方法及电动交通工具 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电动交通工具领域，提供了一种电动交通工具的电机控制方法及电动交通工具，所述方法包括：检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；如PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时，启动电子涡轮的状态；所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩。本发明提供的技术方案具有充分发挥电机潜能即提高电机力度的优点。
Description
技术领域
本发明属于电动交通领域，尤其涉及一种电动交通工具的电机控制技术。
背景技术
随着科学技术的发展，尤其是电池技术的发展，电动交通工具在最近十年有了长足的进步，目前市面上的电动交通工具只有三挡、四挡变速或简单的无级调速，在现有的电动交通工具中，不同挡位的切换只能改变电动交通工具的运行速度，不能改变电动交通工具的电机制动的力度。
在实现现有技术的技术方案中，发现现有技术存在如下技术问题：
现有技术的电动交通工具的力度不会随着速度的变化而变化，所以电动交通工具在一些特殊情况下，例如重载起步或重载爬坡时难免有电机力度不够，速度慢甚至进入堵转而停止驱动的情况，另外，现阶段的电机的潜能也仅能发挥70%-80%。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电动交通工具的电机控制方法，旨在解决现有的技术方案在特殊情况下电机力度不够，电机潜能开发不足的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种电动交通工具的电机控制方法，所述方法包括：
检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
如PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时，启动电子涡轮的状态；
所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩。
另一方面，本发明还提供一种电动交通工具，所述电动交通工具包括：
触发单元，用于检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
比较判断单元，用于在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
启动单元，用于在比较判断单元比较出PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时，启动电子涡轮的状态；
所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩。
在本发明实施例中，本发明提供的技术方案具有充分发挥电机潜能即提高电机力度的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一种电动交通工具的电机控制方法的流程图；
图2是本发明具体实施方式提供一种电动交通工具的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的技术方案是在如下问题中提出的，现有的电动交通工具，为了叙述的方便，本发明具体实施方式以电动车为例，当然在实际情况中上述电动车可以为：电动三轮车，电动四轮车以及电动汽车等电动交通工具。现在的电动车虽说也有换挡，调速等设置，但是其由于是电机来控制电动车的力度的，所以上述换挡和调速并不能改变电动车的力度，这在普通情况下并没有关系，但是在一些特殊情况下，例如在一些短时负载过重情况下，该电动车的力度就不太够，导致现有的电动车在短时负载过重情况下出现速度慢，甚至堵转的情况，这极大的影响了用户对电动车的使用，所以其属于一个非常严重的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动交通工具的电机控制方法，该方法由电动交通工具执行，该方法如图1所示，包括如下步骤：
S11、检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
S12、在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
S13、如小于设定阈值，启动电子涡轮的状态。
上述电子涡轮的状态具体可以为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩。
本发明提供的技术方案在检测符合电子涡轮的触发条件时，检测PWM的占空比，如占空比在大于设定阈值（例如50%，当然在实际情况中，该阈值也可以为其他的设定值，例如30%等），则提高电机的驱动电流来增加电机力矩，这样在重载情况下，由于提高了电机的驱动电流，所以能提高力度，所以其具有提高电动交通工具速度的优点。需要额外说明的是，上述确认PWM占空比是否大于设定阈值是为了避免功率开关管烧坏，因为在PWM的占空比低于一定值时，例如30%（当然在实际情况中一般比这个值要大一些，当然这个值根据不同电机而不同，这里不在赘述）时，此时再提高电机的驱动电流必将烧坏功率开关管或降低功率开关管的使用寿命，所以必须考虑PWM的占空比，其能够减少电动交通工具的故障率。另外，考虑电机控制器的温度也是一个重要的触发条件，因为在电子涡轮状态下，在增加了驱动电流值后控制器和电机的温升要比正常状态快，为了避免控制器和电机不因温度过高而损坏，所以需要在电机控制器的温度低于温度阈值时才能够启动电子涡轮。通过实验表明，采用本发明提供的方法能够将电机的潜能开发到95%以上，所以其具有提高电机潜能的优点。
为了更好的说明PWM与电流之间的关系，下面通过一个公式来具体说明：
PWM与电流之间大致有这么一个关系：I=I相×PWM（注：只是一个大致关系，有其它因素的影响），其中I表示平均电流，即驱动电流，I相表示电机的相电流，当I即驱动电流值一定的时候，PWM值与相电流值成反相关，即当PWM值较高时，相电流相对较小，通过功率开关管和电机的电流相对小。运用此关系可以调节控制PWM值和驱动电流值，使通过功率开关管和电机的电流在其承受范围之内即可。
需要说明的是，上述S11中符合电子涡轮的触发条件可以为多种，例如，通过设置一个触发开关来确定是否符合电子涡轮的触发条件，例如触发开关在常开状态下，则符合电子涡轮的触发条件，在常闭状态下，则不符合电子涡轮的触发条件，当然上述触发条件还可以包括其他的表现形式，例如检测用户特定的调速动作，当然还可以有其他的表现形式，本发明具体实施方式并不局限该触发条件的具体表现形式，例如通过一种特定的声音来判断是否符合触发条件。
需要额外说明的是，上述提高电机驱动电流的数值可以由厂家根据电动交通工具电机参数的情况自行设定，例如在原来电流值的基础上增加25%，增加15%等，当然上述电流值还可以根据电动自行车目前的速度来调整，例如，当速度为零时，增加的电流值最大，当速度较快时，增加的电流值较小，这样通过增加动态的电流值可以提高电动交通工具的实用寿命。
上述方法在S13之后还可以包括：
重复检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件，在符合触发条件时，继续电子涡轮状态，在不符合触发条件时，退出电子涡轮状态。
上述方式是为了在电子涡轮状态下时实时保护电机和控制器，毕竟在该状态下增加了电机的驱动电流，需要保证流过功率开关管和电机的电流在其承受范围之内且不因过温而损坏，所以当条件不符合时，及时的退出。
上述方法在S13之后还可以包括：
统计电动交通工具在电子涡轮状态下的时间，当该时间超过时间阈值时，退出电子涡轮状态。
需要说明的是，上述实施方式也可以与上述重负检测结合起来使用，本实现方式也是保护电动交通工具的一种方式，另外，上述时间阈值的是根据电机的实际情况厂家自行设定的，例如3min，2min等，本发明具体实施方式并不局限该时间阈值的具体数值。
本发明具体实施方式还提供一种电动交通工具，该电动交通工具如图2所示，包括：
触发单元21，用于检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
比较单元22，用于在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
启动单元23，用于在比较单元22比较出PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时时，启动电子涡轮的状态；
所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩。
可选的，上述电动交通工具还包括：
重复检测单元24，用于在启动电子涡轮状态后，重复检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件，在符合触发条件时，继续电子涡轮状态，在不符合触发条件时，退出电子涡轮状态。
可选的，上述电动交通工具还包括：
时间单元25，用于统计电动交通工具在电子涡轮状态下的时间，当该时间超过时间阈值时，退出电子涡轮状态。
可选的，上述电动交通工具为：电动自行车、电动三轮车、电动摩托车或电动汽车。
本发明提供的电动交通工具具有充分发挥电机潜能的优点，即提高电机力度的优点。
实施例
本实施例提供一种电动交通工具的电机控制方法，本实施例中的触发条件可以为检测调速把的特定动作来完成，即调速把本身就是一个拥有调速功能的动作装置，其它能完成启动/停止动作的动作装置（如开关的轻触或拨动，声音）也在本发明的保护范围之内。
在正常行驶状态，调速电压在设定值v1以上，在操作时间t1内回位调速把后调速把电压调到设定值v2以上即完成启动动作。
在电子涡轮过程中调速电压调到设定值v3以下即为退出动作。
时间阈值t2在第一次执行启动动作开始计时，设定时间过后在下一次启动动作开始重新计时，t2根据电机和控制器的具体参数设置。
温度阈值的具体数值根据电机和控制器参数调整。
进入电子涡轮的条件为PWM占空比大于一设定阈值n，此设定阈值根据不同电机和控制器的参数来设定，只有在PWM占空比大于n时提升驱动电流才能控制通过MOS管的电流在其承受范围之内而没有损坏的危险；控制器温度小于温度阈值，以保证控制器及电机在电子涡轮状态下不因温度过高而损坏。
电子涡轮驱动电流提升值m根据电机和控制器具体参数设置。
进入电子涡轮状态需要同时满足四个条件：
1.在启动动作执行之前电动车不在持续设定时间之内；
2.骑行者执行启动动作；
3.PWM占空比大于n；
4.控制器温度小于温度阈值。
电子涡轮保护条件：PWM占空比小于n或控制器温度达到温度阈值。
例如：设定值v1取2.4V,v2取3.0V，v3取2.4V，t1取0.5S，t2取3分钟，占空比设定值n取50%，电子涡轮驱动电流提升值m取25%。
当驾驶者第一次执行启动动作，控制器满足进入电子涡轮的四个条件，电动车即可进入电子涡轮状态。进入电子涡轮状态后，控制器驱动的最大电流提高25%，若驾驶者者不执行退出动作，电动车在电子涡轮状态3分钟后自动退出，若执行退出动作，电动车则立即回到正常行驶状态（驱动最大电流值和温度起控值回到原始设定值），当电子涡轮状态行驶过程中控制器PWM占空比小于50%或控制器温度达到温度阈值时，即进入电子涡轮保护条件时，限流值开始递减，直到恢复原始设定值，但此时并未退出电子涡轮状态，在不执行退出操作的情况下控制器只要再次满足进入电子涡轮条件，电动车会自动进入电子涡轮状态。
上述单元和系统实施例中，所包括的各个模块或单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域技术人员可以理解，本发明实施例提供的电动交通工具的电机控制方法中，其全部或部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成。比如可以通过计算机运行程来完成。该程序可以存储在可读取存储介质，例如，随机存储器、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动交通工具的电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：
检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
如PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时，启动电子涡轮的状态；
所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩；
重复检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件，在符合触发条件时，继续电子涡轮状态，在不符合触发条件时，退出电子涡轮状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在启动电机的电子涡轮的状态之后还包括：
统计电动交通工具在电子涡轮状态下的时间，当该时间超过时间阈值时，退出电子涡轮状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提高电机的驱动电流的实现方法具体包括：
将电机的驱动电流提高一固定值；
或根据电动交通工具的速度确定电机驱动电流的提高值。
4.一种电动交通工具，其特征在于，所述电动交通工具包括：
触发单元，用于检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件；
比较判断单元，用于在符合触发条件时，判断符合触发条件的对应时刻的电动交通工具电机的脉冲宽度调制PWM的占空比是否大于设定阈值，判断电机的控制器温度是否小于温度阈值；
启动单元，用于在比较判断单元比较出PWM的占空比大于设定阈值且控制器温度小于温度阈值时，启动电子涡轮的状态；
所述电子涡轮的状态具体为：提高电机的驱动电流以增加电机力矩；
重复检测单元，用于在启动电子涡轮状态后，重复检测电动交通工具是否符合电子涡轮的触发条件，在符合触发条件时，继续电子涡轮状态，在不符合触发条件时，退出电子涡轮状态。
5.根据权利要求4所述的电动交通工具，其特征在于，所述电动交通工具还包括：
时间单元，用于统计电动交通工具在电子涡轮状态下的时间，当该时间超过时间阈值时，退出电子涡轮状态。
6.根据权利要求4所述的电动交通工具，其特征在于，所述电动交通工具为：电动自行车、电动三轮车、电动摩托车或电动汽车。
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