CN105438172A - 一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车 - Google Patents

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李威
田金良
张辉杉
汪升
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Zhengzhou F-Wheel Industrial Co Ltd
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Equilibrant Science And Technology Ltd Of Shenzhen
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/04—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention
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Abstract

本发明涉及一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车，包括底盘以及设置在所述底盘上的车架，还包括设置在所述车架前后两端的前轮和后轮；还包括设置在电动汽车内部的微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置、制动系统、第一驱动电路、第二驱动电路、第一驱动电机、第二驱动电机以及电池组；所述微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置和制动系统分别与所述微控制器电连接；所述角度传感器将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述角度传感器传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置以维持电动汽车的平衡；本发明提供的智能电动汽车具有占道小，机动灵活，节能无污染等巨大的优点。

Description

一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车。
背景技术
针对目前的交通日益拥堵，普通汽车占道宽、耗能大、尾气污染严重、交通事故等问题，有必要开发一款由电力驱动的电动汽车，同时具有四轮汽车的平稳性能，成为是未来汽车向小型普及大众化的方向。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能环保、平稳性能强的具有左右自平衡功能的智能电动汽车。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车，包括底盘以及设置在所述底盘上的车架，还包括设置在所述车架前后两端的前轮和后轮；还包括设置在电动汽车内部的微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置、制动系统、第一驱动电路、第二驱动电路、第一驱动电机、第二驱动电机以及电池组；所述微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置和制动系统分别与所述微控制器电连接；所述第一驱动电路的输入端与所述微控制器的输出端相连接，所述第一驱动电路的输出端与所述第一驱动电机相连接，所述第一驱动电机用于驱动前轮运转；所述第二驱动电路的输入端与所述微控制器的输出端相连接，所述第二驱动电路的输出端与所述第二驱动电机相连接，所述第二驱动电机用于驱动后轮运转；所述角度传感器将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述角度传感器传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置以维持电动汽车的平衡。
所述电池组为可拆卸的分组式热拔插式动力型锂电池组。
所述的车架中设有用于存放所述电池组的电池支架，电池支架活动插放在车架中，电池支架与车架中之间设有锁紧机构。
所述制动系统由两套独立行车制动系统和驻车制动系统组成。
所述控制力矩陀螺装置中包括控制力矩陀螺，所述控制力矩陀螺与所述微控制器电连接。
所述的角度传感器为两个，分别设置在车架的前后两端。
还包括设置在电动汽车内部的计时芯片和电子里程表，所述计时芯片和所述电子里程表分别与所述微控制器电连接。
本发明采用以上技术方案，使用第一驱动电机驱动前轮、第二驱动电机驱动后轮，利用角度传感器将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述角度传感器传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置以维持电动汽车的平衡。本发明提供的智能电动汽车具有占道小，机动灵活，节能无污染等巨大的优点。
本发明提供的智能电动汽车相对于现有汽车而言，电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。同时，电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。
本发明提供的智能电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。
附图说明
图1为本发明具有左右自平衡功能的智能电动汽车结构示意图；
图2为本发明具有左右自平衡功能的智能电动汽车系统结构示意图。
图中：1、底盘；2、车架；3、前轮；4、后轮；5、微控制器；6、角度传感器；7、控制力矩陀螺装置；8、制动系统；9、第一驱动电路；10、第二驱动电路；11、第一驱动电机；12、第二驱动电机；13、电池组；14、计时芯片；15、电子里程表；16、滚轮。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，本发明提供一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车，包括底盘1以及设置在所述底盘1上的车架2，还包括设置在所述车架2前后两端的前轮3和后轮4；还包括设置在电动汽车内部的微控制器5、角度传感器6、控制力矩陀螺装置7、制动系统8、第一驱动电路9、第二驱动电路10、第一驱动电机11、第二驱动电机12以及电池组13；所述微控制器5、角度传感器6、控制力矩陀螺装置7和制动系统8分别与所述微控制器5电连接；所述第一驱动电路9的输入端与所述微控制器5的输出端相连接，所述第一驱动电路9的输出端与所述第一驱动电机11相连接，所述第一驱动电机11用于驱动前轮3运转；所述第二驱动电路10的输入端与所述微控制器5的输出端相连接，所述第二驱动电路10的输出端与所述第二驱动电机12相连接，所述第二驱动电机12用于驱动后轮4运转；所述角度传感器6将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器5，所述微控制器5根据所述角度传感器6传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置7以维持电动汽车的平衡。
需要说明的是，所述电池组13为可拆卸的分组式热拔插式动力型锂电池组。作为一种优选的实施方式，所述的车架2中设有用于存放所述电池组的电池支架，电池支架活动插放在车架中，电池支架与车架2中之间设有锁紧机构。
所述制动系统8由两套独立行车制动系统和驻车制动系统组成。
所述控制力矩陀螺装置7中包括控制力矩陀螺，所述控制力矩陀螺与所述微控制器5电连接。
所述的角度传感器6为两个，分别设置在车架2的前后两端。设置两个角度传感器6微控制器5能够更好地对角度传感器6的数据进行处理，以更准确的通过所述控制力矩陀螺装置7维持电动汽车的平衡。
本发明中还包括设置在电动汽车内部的计时芯片14和电子里程表15，所述计时芯片14和所述电子里程表15分别与所述微控制器5电连接。在电动汽车的外部设有滚轮16，方便较为稳定的停放车子。
控制力矩陀螺(CMG)是自平衡电动汽车左右姿态控制的关键执行机构，所述角度传感器6将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器5，所述微控制器5根据所述角度传感器6传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置7以维持电动汽车的平衡。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：包括底盘以及设置在所述底盘上的车架，还包括设置在所述车架前后两端的前轮和后轮；还包括设置在电动汽车内部的微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置、制动系统、第一驱动电路、第二驱动电路、第一驱动电机、第二驱动电机以及电池组；
所述微控制器、角度传感器、控制力矩陀螺装置和制动系统分别与所述微控制器电连接；所述第一驱动电路的输入端与所述微控制器的输出端相连接，所述第一驱动电路的输出端与所述第一驱动电机相连接，所述第一驱动电机用于驱动前轮运转；所述第二驱动电路的输入端与所述微控制器的输出端相连接，所述第二驱动电路的输出端与所述第二驱动电机相连接，所述第二驱动电机用于驱动后轮运转；
所述角度传感器将采集到的角度和角速度值传送给所述微控制器，所述微控制器根据所述角度传感器传送的角度和角速度值控制所述控制力矩陀螺装置以维持电动汽车的平衡。
2.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：所述电池组为可拆卸的分组式热拔插式动力型锂电池组。
3.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：所述的车架中设有用于存放所述电池组的电池支架，电池支架活动插放在车架中，电池支架与车架中之间设有锁紧机构。
4.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：所述制动系统由两套独立行车制动系统和驻车制动系统组成。
5.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：所述控制力矩陀螺装置中包括控制力矩陀螺，所述控制力矩陀螺与所述微控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：所述的角度传感器为两个，分别设置在车架的前后两端。
7.根据权利要求1所述的具有左右自平衡功能的智能电动汽车，其特征在于：还包括设置在电动汽车内部的计时芯片和电子里程表，所述计时芯片和所述电子里程表分别与所述微控制器电连接。
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