CN104627026A - 一种电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法，该系统包括后轮驱动电机、后轮控制器、前轮驱动电机、前轮控制器、倾角传感器及复位开关。本发明优点如下：一、解决了电动车大负载工作的扭矩、效率平台问题，前后双驱动的电机扭矩是常规单驱的两倍；电动车负载工作时的最大电流由前轮驱动电机和后轮驱动电机分担，两个电机都处于最佳工作效率状态，大大提升了行驶里程和续航里程；电动车整车大负载时，前、后轮同时驱动，将扭力利用到最大化。二、智能判断整车的骑行状态，根据骑行需求，自动切换为后轮单驱动或前后双驱动，控制瞬间启动大电流和小负载行驶的电流,既打破电动车了动力瓶颈又最大限度保障了续航里程。

Description

一种电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动车驱动技术领域，尤其涉及一种电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法。

背景技术

目前，电动车骑行时要么是单独前轮驱动，要么是单独后轮驱动，其中以后轮驱动较为普遍。但是，电动车的这种单驱动带来的严重问题就是动力不足问题，即负载问题和爬坡问题。电动车单驱动时，只能通过提升电机功率，来加大爬坡负载扭矩，这样存在如下四个方面的隐患和缺陷：一、电机功率加大后，需要加大控制器电流来支撑，虽然提升了爬坡能力，同样也加大了整车正常行驶的工作电流，使电动车续航历程大大缩短，而且频繁的瞬间大电流，因电器件的使用寿命有限，导线材料容易老化、破皮、短路。二、为满足负载爬坡能力，单台电机过分加大功率，电机的转速将会相应的提高，高速度骑行对车架、避震都会带来安全隐患，而且功率电流过分加大，电动车瞬间起步的后仰惯性增大，对骑行者的安全带来很大隐患。三、电机材料大都采用的是中、低配材料，大负载、大电流工作时，转换效率很低，能量消耗过多，为提升平台效率、输出功率，需要增加过多无用的材料成本，进而导致能源、资源的浪费。四、单驱电动车在驱动系统出现故障后，只能人力推动或借助其他工具前行，给用户带来很大不便。

发明内容

本发明的目的在于通过一种电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动车适时智能驱动联动系统，其包括后轮驱动电机、后轮控制器、前轮驱动电机、前轮控制器、倾角传感器及复位开关；其中，所述后轮驱动电机为主驱动系统，前轮驱动电机为辅驱动系统，所述后轮控制器为主控制器，前轮控制器为辅控制器；所述后轮驱动电机连接后轮控制器，前轮驱动电机连接前轮控制器，后轮控制器和前轮控制器的转把信号线、刹车信号线并用，倾角传感器连接后轮控制器，后轮控制器通过一控制信号线连接前轮控制器，复位开关并用该控制信号线。

本发明还提供了一种上述电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，该方法具体包括：

一、控制启动前轮驱动电机工作：(一)、若同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机的转速小于预设转速，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；(二)、若后轮驱动电机的工作电流不小于预设电流且达到其预设时间，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；

二、控制停止前轮驱动电机工作：若后轮驱动电机的转速大于预设转速，后轮控制器将切断对前轮控制器的信号线电压，前轮控制器停止工作，从而前轮驱动电机停止工作；

三、起步时，前轮驱动电机的启动/停止控制：(一)、平路起步：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(二)、坡道起步：后轮控制器判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机工作，即后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(三)、由平路行驶至坡道：后轮控制器判断是否同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机的转速小于预设转速，若满足，则输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(四)、平路大负载起步：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断后轮驱动电机工作电流不小于预设电流的时间是否达到预设时间，若达到，则后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，若未达到，则在拧动转速把时，根据时长要求，按住复位开关，并在不需要时松开；

四、若前轮驱动电机出现故障，系统将不能切入到前驱工作，且输出语音信号到报警器，提示用户；若后轮驱动电机出现故障，系统将输出语音信号到报警器，提示用户，且用户可按住复位开关不松，同时拧动调速把，启动前轮驱动电机工作，电动车继续前行；其中，用户根据自身骑行需求，在需要前驱动力时，用户按住前驱复位开关不松，可立即启动前轮驱动电机工作。

特别地，所述控制启动前轮驱动电机工作，具体包括：(一)、若同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于10度、后轮驱动电机的工作电流达到27安、后轮驱动电机的转速小于140转/分钟，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；(二)、若后轮驱动电机的工作电流不小于27安的时间达到6秒，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作。

特别地，所述控制停止前轮驱动电机工作，具体包括：若后轮驱动电机的转速大于250转/分钟，后轮控制器将切断对前轮控制器的信号线电压，前轮控制器停止工作，从而前轮驱动电机停止工作。

特别地，所述由平路行驶至坡道的控制，具体包括：后轮控制器判断是否同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于10度、后轮驱动电机的工作电流达到27安、后轮驱动电机的转速小于140转/分钟，若满足，则输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作。

特别地，所述平路大负载起步的控制，具体包括：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断后轮驱动电机工作电流不小于27安的时间是否达到6秒，若达到，则后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，若未达到，则在拧动转速把时，根据时长要求，按住复位开关，并在不需要时松开。

本发明提出的电动车适时智能驱动联动系统及其控制方法具体优点如下：一、解决了电动车大负载工作的扭矩、效率平台问题，前后双驱动的电机扭矩是常规单驱的两倍；电动车负载工作时的最大电流由前轮驱动电机和后轮驱动电机分担，两个电机都处于最佳工作效率状态，大大提升了行驶里程和续航里程；电动车整车大负载时，前、后轮同时驱动，将扭力利用到最大化。二、智能判断整车的骑行状态，根据骑行需求，自动切换为后轮单驱动或前后双驱动，控制瞬间启动大电流和小负载行驶的电流,既打破电动车了动力瓶颈又最大限度保障了续航里程。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电动车适时智能驱动联动系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的电动车适时智能驱动联动系统结构示意图。

本实施例中电动车适时智能驱动联动系统具体包括后轮驱动电机101、后轮控制器102、前轮驱动电机103、前轮控制器104、倾角传感器105及复位开关106。所述后轮驱动电机101为主驱动系统，前轮驱动电机103为辅驱动系统，也即正常情况下，后轮驱动电机101优先工作，前轮驱动电机103根据电动车状态，被智能控制切入或退出驱动。所述后轮控制器102为主控制器，前轮控制器104为辅控制器。所述后轮驱动电机101连接后轮控制器102，前轮驱动电机103连接前轮控制器104。后轮控制器102和前轮控制器104的转把信号线、刹车信号线并用即并联使用，倾角传感器105连接后轮控制器102，后轮控制器102通过一控制信号线107连接前轮控制器104，复位开关106并用该控制信号线107。此外，在具体应用中，电动车适时智能驱动联动系统还包括调速把108、刹把开关109、转换器1010、转换器1011、空气开关1012及电源1013。

工作时，本实施例中的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法包括：

一、控制启动前轮驱动电机103工作：(一)、若同时满足倾角传感器105测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机101的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机101的转速小于预设转速，后轮控制器102将输出控制信号给前轮控制器104，前轮控制器104根据该控制信号启动前轮驱动电机103工作，此时后轮驱动电机101和前轮驱动电机103同时工作；(二)、若后轮驱动电机101的工作电流不小于预设电流且达到其预设时间，后轮控制器102将输出控制信号给前轮控制器104，前轮控制器104根据该控制信号启动前轮驱动电机103工作，此时后轮驱动电机101和前轮驱动电机103同时工作。于本实施例中所述预设角度设置为10度，所述预设电流设置为27安培，所述预设转速设置为140转/分钟，所述预设时间设置为6秒。

二、控制停止前轮驱动电机103工作：若后轮驱动电机101的转速大于预设转速，后轮控制器102将切断对前轮控制器104的信号线电压，前轮控制器104停止工作，从而前轮驱动电机103停止工作。于本实施例中所述预设转速设置为250转/分钟。

三、起步时，前轮驱动电机103的启动/停止控制：(一)、平路起步：后轮驱动电机101启动时，后轮控制器102判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机103工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机103工作，否则不启动前轮驱动电机103工作；(二)、坡道起步：后轮控制器102判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机103工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机103工作，即后轮驱动电机101和前轮驱动电机103同时工作，否则不启动前轮驱动电机103工作；(三)、由平路行驶至坡道：后轮控制器102判断是否同时满足倾角传感器105测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机101的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机101的转速小于预设转速，若满足，则输出控制信号给前轮控制器104，前轮控制器104根据该控制信号启动前轮驱动电机103工作，此时后轮驱动电机101和前轮驱动电机103同时工作，否则不启动前轮驱动电机103工作；(四)、平路大负载起步：后轮驱动电机101启动时，后轮控制器102判断后轮驱动电机101工作电流不小于预设电流的时间是否达到预设时间，若达到，则后轮控制器102将输出控制信号给前轮控制器104，前轮控制器104根据该控制信号启动前轮驱动电机103工作，此时后轮驱动电机101和前轮驱动电机103同时工作，若未达到，则在拧动转速把时，根据时长要求，按住复位开关106，并在不需要时松开。于本实施例中所述预设角度设置为10度，所述预设电流设置为27安，所述预设转速设置为140转/分钟，所述预设时间设置为6秒。

四、若前轮驱动电机103出现故障，系统将不能切入到前驱工作，且输出语音信号到报警器，提示用户；若后轮驱动电机101出现故障，系统将输出语音信号到报警器，提示用户，且用户可按住复位开关106不松，同时拧动调速把108，启动前轮驱动电机103工作，电动车继续前行。其中，用户根据自身骑行需求，在需要前驱动力时，用户按住前驱复位开关106不松，可立即启动前轮驱动电机103工作。

本发明的技术方案具有如下优点：一、解决了电动车大负载工作的扭矩、效率平台问题，前后双驱动的电机扭矩是常规单驱的两倍；电动车负载工作时的最大电流由前轮驱动电机和后轮驱动电机分担，两个电机都处于最佳工作效率状态，大大提升了行驶里程和续航里程；电动车整车大负载时，前、后轮同时驱动，将扭力利用到最大化。二、智能判断整车的骑行状态，根据骑行需求，自动切换为后轮单驱动或前后双驱动，控制瞬间启动大电流和小负载行驶的电流,既打破电动车了动力瓶颈又最大限度保障了续航里程。本发明能应用于电动车前后驱动的产品领域，解决了电动车动力瓶颈缺陷，且控制系统合理、完善，操作简单，易于快速的在行业内普及推广，能帮助电动车行业成功打开山区市场、农村市场，提升电动车现有饱和量。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种电动车适时智能驱动联动系统，其特征在于，包括后轮驱动电机、后轮控制器、前轮驱动电机、前轮控制器、倾角传感器及复位开关；其中，所述后轮驱动电机为主驱动系统，前轮驱动电机为辅驱动系统，所述后轮控制器为主控制器，前轮控制器为辅控制器；所述后轮驱动电机连接后轮控制器，前轮驱动电机连接前轮控制器，后轮控制器和前轮控制器的转把信号线、刹车信号线并用，倾角传感器连接后轮控制器，后轮控制器通过一控制信号线连接前轮控制器，复位开关并用该控制信号线。

2.一种如权利要求1所述的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，其特征在于，包括：

一、控制启动前轮驱动电机工作：(一)、若同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机的转速小于预设转速，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；(二)、若后轮驱动电机的工作电流不小于预设电流且达到其预设时间，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；

二、控制停止前轮驱动电机工作：若后轮驱动电机的转速大于预设转速，后轮控制器将切断对前轮控制器的信号线电压，前轮控制器停止工作，从而前轮驱动电机停止工作；

三、起步时，前轮驱动电机的启动/停止控制：(一)、平路起步：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(二)、坡道起步：后轮控制器判断是否满足所述控制启动前轮驱动电机工作的条件，若满足，则启动前轮驱动电机工作，即后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(三)、由平路行驶至坡道：后轮控制器判断是否同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于预设角度、后轮驱动电机的工作电流达到预设电流、后轮驱动电机的转速小于预设转速，若满足，则输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作；(四)、平路大负载起步：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断后轮驱动电机工作电流不小于预设电流的时间是否达到预设时间，若达到，则后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，若未达到，则在拧动转速把时，根据时长要求，按住复位开关，并在不需要时松开；

四、若前轮驱动电机出现故障，系统将不能切入到前驱工作，且输出语音信号到报警器，提示用户；若后轮驱动电机出现故障，系统将输出语音信号到报警器，提示用户，且用户可按住复位开关不松，同时拧动调速把，启动前轮驱动电机工作，电动车继续前行；其中，用户根据自身骑行需求，在需要前驱动力时，用户按住前驱复位开关不松，可立即启动前轮驱动电机工作。

3.根据权利要求2所述的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，其特征在于，所述控制启动前轮驱动电机工作，具体包括：(一)、若同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于10度、后轮驱动电机的工作电流达到27安、后轮驱动电机的转速小于140转/分钟，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作；(二)、若后轮驱动电机的工作电流不小于27安的时间达到6秒，后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作。

4.根据权利要求2所述的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，其特征在于，所述控制停止前轮驱动电机工作，具体包括：若后轮驱动电机的转速大于250转/分钟，后轮控制器将切断对前轮控制器的信号线电压，前轮控制器停止工作，从而前轮驱动电机停止工作。

5.根据权利要求2至4之一所述的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，其特征在于，所述由平路行驶至坡道的控制，具体包括：后轮控制器判断是否同时满足倾角传感器测量出的电动车上倾斜角度大于10度、后轮驱动电机的工作电流达到27安、后轮驱动电机的转速小于140转/分钟，若满足，则输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，否则不启动前轮驱动电机工作。

6.根据权利要求5所述的电动车适时智能驱动联动系统的控制方法，其特征在于，所述平路大负载起步的控制，具体包括：后轮驱动电机启动时，后轮控制器判断后轮驱动电机工作电流不小于27安的时间是否达到6秒，若达到，则后轮控制器将输出控制信号给前轮控制器，前轮控制器根据该控制信号启动前轮驱动电机工作，此时后轮驱动电机和前轮驱动电机同时工作，若未达到，则在拧动转速把时，根据时长要求，按住复位开关，并在不需要时松开。