CN104071028B - 一种延长电动车续航里程的控制方法与装置 - Google Patents
一种延长电动车续航里程的控制方法与装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电动车控制领域，公开了一种延长电动车续航里程的控制方法与装置，包括如下步骤⑴控制器判断缓行模式是否启动；⑵若启动，采集当前速度与预设速度比较；⑶采集当前电流与预设电流比较；⑷调节PWM的占空比。采用本发明延长电动车续行里程的方法，在骑行人感觉到剩余电量无法到达目的地时，将控制器手动切换到缓行模式。在该模式下，控制器减小PWM的占空比，从而调小输出电流，电机的转速减小，从而降低车速，将整车的每公里能耗限制在一个合理的范围内，经实验测量，同等条件下，采用本发明的方案获得的续航里程比常规方案的续航里程提高约61％，每公里能耗降低了约40％，有效提高了同等电量下的可行驶里程。
Description
技术领域
本发明涉及电动车控制领域，尤其涉及一种延长电动车续航里程的控制方法与装置。
背景技术
现有的电动车辆，如电动自行车，都具有一套对电动机的工作状态进行控制的控制器，该控制器是根据骑行者的人为操作指令而控制电动机的工作。电动机的动力源自蓄电池，但蓄电池的电池电压衰减是呈非线性的，当蓄电池充满电时电压缓慢降低，当电压一旦不足，衰减就是一个越来越快的过程。
目前，对于电动自行车的欠压保护，大多数车厂采用的控制器欠压保护方式，当检测到电池电压接近欠压点时，控制器调整输出的PWM信号，降低车速，减小电量消耗。因此当人们正在途中行驶时，一旦发现控制器欠压灯亮，就意味着电池组剩余电压接近欠压点，骑行一段距离后，剩余电压达到欠压点，从而导致电动机停转，骑行人不得不终止行程或者推车前行。由此可知，续航里程是衡量电动车性能的重要标志，提供一种延长电动车续航里程的控制方法成为如今电动车厂家技术攻关的重点。
发明内容
本发明的目的在于在不增加硬件成本的基础上，解决增加电动车的续航里程的问题，提供一种延长电动车续航里程的控制方法与装置，有效提高了同等电量下的可行驶里程。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种延长电动车续航里程的控制方法，包括如下步骤：
⑴控制器判断缓行模式是否启动；
⑵若启动，采集当前速度与预设速度比较；
⑶采集当前电流与预设电流比较；
⑷调节PWM的占空比。
进一步，步骤⑵中若当前速度不小于预设速度，则进行步骤⑷，减小PWM的占空比，控制器输出新的PWM信号。
进一步，步骤⑵中若当前速度小于预设速度，则依次进行步骤⑶和步骤⑷。
进一步，步骤⑶中若当前电流小于预设电流，则进行步骤⑷，增大PWM的占空比，控制器输出新的PWM信号。
一种实现延长电动车续航里程的控制方法的装置，包括
缓行模式判断模块，用于在检测到开关闭合时，触发缓行模式；
速度采集模块，用于采集当前速度；
速度比较模块，用于比较当前速度与预设速度；
电流采集模块，用于采集当前电流；
电流比较模块，用于比较当前电流与预设电流；
占空比调节模块，用于根据比较结果调节PWM的占空比。。
进一步，所述缓行模式判断模块包括与控制器的IO电连接的按钮或拨动开关。
作为开关的另一种设置形式，开关是一设置于触摸屏上的触摸按键。
本发明的有益效果是：采用本发明的延长电动车续行里程的方法，骑行人可以主动控制电动车进入缓行模式，与以往的依靠欠压判断和限流判断的被动调节过程相比，本发明的控制方案更加的灵活，实现了简单的人机互动。在骑行人感觉到剩余电量无法到达目的地时，将控制器手动切换到缓行模式。在该模式下，控制器减小PWM的占空比，从而调小输出电流，电机的转速减小，从而降低车速，将整车的每公里能耗限制在一个合理的范围内，经实验测量，同等条件下，采用本发明的方案获得的续航里程比常规方案的续航里程提高约61％，每公里能耗降低了约40％，有效提高了同等电量下的可行驶里程。
附图说明
图1是本发明延长电动车续航里程的控制方法的控制流程图；
图2是本发明对同图一辆车在负载相同的情况下测试得到的每公里能耗对比测试结果，其中New——本方案每公里能耗，Old——常规方案每公里能耗。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明在没有额外增加硬件成本的基础上，提出了一种实现延长电动车续航里程的控制方法的装置，包括开关、速度传感器和控制器；其中开关与控制器的IO电连接，速度传感器将采集的当前的速度信号通过控制器的IO输入到控制器。控制器在出厂前预装有控制程序，设定了预设速度(约15km/h)和预设电流(骑行电流3A,起步电流5A)。预设速度和预设电流的取值是综合考虑骑行舒适度和能耗，经过反复试验选取的一对数值。开关选用按钮或拨动开关，可以将按钮或拨动开关设置于车把手上，并通过导线与控制器IO焊接。另一种开关的实现方式是针对有触摸屏的电动车，在触摸屏上设置触摸按键。
本发明延长电动车续航里程的控制方法是：
如图1所示，首先检测开关是否开启，如果开关处于断开状态，电动车采用正常模式行驶。一旦骑行人认为电动车表盘上显示的剩余电量不足以到达目的地时，主动闭合开关，控制器进入缓行模式。控制器将当前速度与预设速度比较，如果当前速度不小于预设速度，则减小PWM的占空比，输出调整后的PWM信号给电机驱动装置，电机以较低的速度行驶，能耗减小。
如果速度小于预设速度，控制器将当前电流与预设电流比较，如果当前电流不小于预设电流，则减小PWM的占空比，输出调整后的PWM信号给电机驱动装置，电机以较低的速度行驶，能耗减小。
如果电流小于预设电流，则增大PWM的占空比，输出调整后的PWM信号给电机驱动装置，提供驱动电机所需的电流并使电机以较低的速度行驶，能耗减小。
本方案克服转把调速很难稳定在最优的能耗区间内，误差较大的缺陷；另外，转把调速仅仅限制了转速，并未限制电流，所以在某些工况下，能耗并不能降低。如图2所示，同等条件下本方案每公里能耗在8瓦.时/公里。本方案与常规方案比较，每公里能耗下降了约40％。
表1是同一车辆相同条件下分别采用本方案和常规方案得到的续航里程
表1中记载对三辆电动车分别采用本方案和常规方案的续航里程的数据，由表可知同一车辆在相同条件下分别采用本方案和常规方案得到的续航里程基本稳定；而不同电动车的采用本方案的续航里程不同，其差距在5公里以内。经对比可以得知，采用本发明的方案获得的续航里程比常规方案的续航里程相比大约提高61％以上。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种延长电动车续航里程的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
⑴控制器判断缓行模式是否启动；
⑵若启动，采集当前速度与预设速度比较；
⑶采集当前电流与预设电流比较；
⑷调节PWM的占空比。
2.根据权利要求1所述的延长电动车续航里程的控制方法，其特征在于，步骤⑵中若当前速度不小于预设速度，则进行步骤⑷，减小PWM的占空比，控制器输出新的PWM信号。
3.根据权利要求1所述的延长电动车续航里程的控制方法，其特征在于，步骤⑵中若当前速度小于预设速度，则依次进行步骤⑶和步骤⑷。
4.根据权利要求3所述的延长电动车续航里程的控制方法，其特征在于，步骤⑶中若当前电流不小于预设电流，则进行步骤⑷，减小PWM的占空比，控制器输出新的PWM信号。
5.根据权利要求3所述的延长电动车续航里程的控制方法，其特征在于，步骤⑶中若当前电流小于预设电流，则进行步骤⑷，增大PWM的占空比，控制器输出新的PWM信号。
6.一种实现如权利要求1至5中任一项所述的延长电动车续航里程的控制方法的装置，其特征在于，包括
缓行模式判断模块，用于在检测到开关闭合时，触发缓行模式；
速度采集模块，用于采集当前速度；
速度比较模块，用于比较当前速度与预设速度；
电流采集模块，用于采集当前电流；
电流比较模块，用于比较当前电流与预设电流；
占空比调节模块，用于根据比较结果调节PWM的占空比。
7.根据权利要求6所述的实现延长电动车续航里程的控制方法的装置，其特征在于，所述缓行模式判断模块包括与控制器的IO电连接的按钮或拨动开关。
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