CN106114288B - 一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，包括控制器、整流桥与发电机，所述控制器、整流桥与发电机组装成一体，控制器包括红外收发单元和数码变频控制单元，还单独配置有红外遥控器。本发明的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机配置有红外遥控单元，使得用户能够根据使用同一个控制器分别适应不同的电机类型，解决了控制器的种类繁多与规格不统一的问题。数码变频单元，解决了发电机发电电压不可控带来的损坏电瓶问题，能够在提供强劲动力的同时，极大的延长电瓶使用寿命，真正做到不伤电瓶的增程器。机电一体化设计，解决了整流桥发热大散热难的问题，同时，简化接线方式，给用户提供便利性与稳定性。

Description

一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机
技术领域
本发明属于电动车领域，具体是一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机。
背景技术
随着节能减排技术的发展，纯电动三轮车和电动摩托车技术的发展成为必然。现有的纯电动三轮车和电动摩托车车是完全依靠电瓶(蓄电池)来提供动力，而电瓶(蓄电池)的容量是一定的，因此，电瓶充一次电可供电动车行驶的里程就是有限的。当电动车在行驶过程中发生电瓶电量不足的情况时，电瓶便不能给电动车提供足够动力，电动车就无法前行。而使用市电进行充电的方式极其缓慢，并且需要特定的充电场所，因此给用户带来诸多不方便。
针对这种情况，目前市场上开发应用增程器增程器，当蓄电池电量不足时，利用增程器发电机发电，直接给驱动电机提供电力以驱使车辆前进，同时，可以给欠电的电瓶进行充电。当电瓶电量充足时，使用电瓶驱动，高效节能零排放，当电瓶电量不足时，利用发电机提供动能，无需等待，无限续航，真正达到节能环保与续航里程双赢的效果。作为一种新兴的电动车能源解决方案，因其续航能力，节能省油等特点，受到市场的欢迎。目前，市场上的增程器工作原理框图如图1所示。该增程器共有几个部分组成：启动器、增程器燃油发电机、整流桥、电瓶与转把控制信号。当需要使用增程器时，打开电源，启动器的主控MCU会先检测电压，电压异常时(过高或过低)均会报警。如果电压正常，则MCU通过电机驱动单元驱动发电机转动8-10秒以点燃发电机，在此过程中，通过电流采集单元，在保证电流不过流的情况下使电机达到足够高的转速。一旦燃油发电机被点燃后，启动器将不再工作，发电机的转速大小由外部的转把通过油门线进行控制，属于纯机械控制。发电机发出3相电经过整流桥整流后转化为2相电返回电瓶，可以在提供足够电量给负载时，剩余电量给电瓶充电。
目前市场上的电动车驱动电机功率不等，因此配套使用增程器功率繁多，主流有1KW、2KW、3KW等，每一种控制器对应的电压又不等，主流为48V，60V，72V。因此，对于每一种电压跟功率的增程器来说，都要对应不同的控制器，设置不同的限流，对于厂家与用户均有极大的不便利性。如上图1中所示，如果是不同的电压，就需要有不同的电压与电流采样单元，那么需要不同的控制器来分别设定。
目前，市场上的增程器存在如下问题：
一、由于电动车配备的驱动电机功率与电压不一致，因此需要配备不同功率与电压的增程器，而每一种增程器，又都需要与之相配的启动器，这样所需要的启动器组合搭配至少要10几种，种类繁多，对于厂家与用户均有极大的不便利性。
二、市面上电瓶的规格也是不尽相同，充电电流的要求也有不一样，但目前市面上的增程器控制器，根据转把信号来调整发电机的转速与输出，发电机发电量完全由转把决定，而不由实际需求决定，导致在大负载时，发电量不足，驱动能力不够，无法给电瓶充电，小负载时，发电量过剩，电瓶充电电流过大，极大的损伤电瓶寿命。
三、启动器、整流桥、发电机分开装备，线路复杂，装配难度高，用户可用性与可维护性均很差。同时，整流桥的散热需要额外加一个散热铝件，而且只能靠自身散热，成本增高的同时，散热效果也不佳。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，包括控制器、整流桥与发电机，所述控制器、整流桥与发电机组装成一体，控制器包括红外收发单元和数码变频控制单元。
进一步的，还单独配置有红外遥控器，所述红外遥控器上安装有红外接收与发射装置，通过控制器上的红外收发单元与控制器的主控MCU进行通信，建立握手机制。
进一步的，当主控MCU检测到红外遥控器时，自动进入红外读写模式，红外遥控器通过红外命令单元，发送用户命令，更改控制器的电压与功率等设置；控制器的主控MCU保存该用户命令并且根据用户命令调用不同的数据或控制流程，并通过电机驱动单元控制电机驱动。
进一步的，所述红外遥控器根据不同的电机，一键设定参数，实现控制器的通用化。
进一步的，所述数码变频控制单元根据红外遥控器设定的电压与功率值，控制电机稳定输出与其相符的电压与功率。
进一步的，当外部负载较小，电瓶电压较足时，数码变频控制单元控制发电机小油门怠速输出，发电仅仅维持给电瓶以合适的电流充电。
进一步的，当外部负载加大，电瓶欠压时，数码变频控制单元根据电瓶负载检测单元的反馈值，来控制发电机的输出功率，使得发电机即能够保证负载供给，又能够给欠压电瓶以适当的电流充电，当负载足够大时，发电机将增大至设定的最高转速，全力供给负载。
进一步的，负载不停变化，时大时小，数码变频控制单元能够根据负载情况迅速及时的响应油门变化，即能够使发电量迅速调整，又能够做到转速与电压不会超调。
进一步的，所述整流桥与控制器的散热面均安装在同一个散热铝壳上，通过螺钉将散热铝壳固定于电机屏蔽罩上，电机屏蔽罩的底部是规则的孔洞。
进一步的，所述电机屏蔽罩外壳处于电机的进风口位置，发电机工作时，电机飞轮页扇转动带动强风力对流，直接作用于散热铝壳。
本发明的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机配置有红外遥控单元，使得用户能够根据使用同一个控制器分别适应不同的电机类型，解决了控制器的种类繁多与规格不统一的问题。数码变频单元，解决了发电机发电电压不可控带来的损坏电瓶问题，能够在提供强劲动力的同时，极大的延长电瓶使用寿命，真正做到不伤电瓶的增程器。机电一体化设计，解决了整流桥发热大散热难的问题，同时，简化接线方式，给用户提供便利性与稳定性。
附图说明
图1是现有的普通增程器的原理框图；
图2是本发明的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机的原理框图；
图3是电机屏蔽罩的内部结构图；
图4是电机屏蔽罩的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示，本发明的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，包括控制器、整流桥与发电机，控制器、整流桥与发电机组装成一体。控制器包括红外收发单元和数码变频控制单元，另外，还单独配置有红外遥控器。
红外遥控器上安装有红外接收与发射装置，通过控制器上的红外收发单元与控制器的主控MCU进行通信，建立握手机制。当主控MCU检测到红外遥控器时，自动进入红外读写模式，在此模式下，MCU不会对控制器的其它单元进行通信与控制。红外遥控器通过红外命令单元，发送用户命令，更改控制器的电压与功率等设置。控制器的主控MCU会保存该命令并且根据命令调用不同的数据或控制流程，并通过电机驱动单元控制电机驱动，从而达到控制不同电机的目的。
红外遥控的配置，能够根据不同的电机，一键设定参数，实现控制器的通用化，极大的减少了用户的使用问题。
数码变频控制单元根据红外遥控器设定的电压与功率值，控制电机稳定输出与其相符的电压与功率，达到变频变压效果。数码变频控制单元工作过程主要分为以下几种情况：
1.当外部负载较小，电瓶电压较足时，数码变频控制单元控制发电机小油门怠速输出，发电仅仅维持给电瓶以合适的电流充电。
2.当外部负载加大，电瓶欠压时，数码变频控制单元根据电瓶负载检测单元的反馈值，来控制发电机的输出功率，使得发电机即能够保证负载供给，又能够给欠压电瓶以适当的电流充电。当负载足够大时，发电机将增大至设定的最高转速，全力供给负载。
3.负载不停变化，时大时小，数码变频控制单元能够根据负载情况迅速及时的响应油门变化，即能够使发电量迅速调整，又能够做到转速与电压不会超调。
数码变频的配置，使得发电机能够根据外部使用情况智能快速调节输出，既能满足不同负载下的输出，又能够以适当电流给电瓶充电，达到不伤电瓶保护电瓶的目的。
如图3所示，整流桥与控制器的散热面均安装在同一个散热铝壳上，通过螺钉将散热铝壳固定于电机屏蔽罩上，电机屏蔽罩的底部是规则的孔洞。如图4所示，电机屏蔽罩外壳处于电机的进风口位置，发电机工作时，电机飞轮页扇转动带动强风力对流，直接作用于散热铝壳，散热效果非常良好。解决了传统整流桥的散热难问题。同时，整机一体化的设计，用户只需要接红黑电源两根线，极大的降低了接线的繁琐度与接线的易出错性。

Claims (4)

1.一种带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，包括控制器、整流桥与发电机，其特征在于：所述控制器、整流桥与发电机组装成一体，控制器包括红外收发单元和数码变频控制单元；还单独配置有红外遥控器，所述红外遥控器上安装有红外接收与发射装置，通过控制器上的红外收发单元与控制器的主控MCU进行通信，建立握手机制；
当主控MCU检测到红外遥控器时，自动进入红外读写模式，红外遥控器通过红外命令单元，发送用户命令，更改控制器的电压与功率设置；控制器的主控MCU保存该用户命令并且根据用户命令调用不同的数据或控制流程，并通过电机驱动单元控制电机驱动；
所述数码变频控制单元根据红外遥控器设定的电压与功率值，控制电机稳定输出与其相符的电压与功率；
当外部负载较小，电瓶电压较足时，数码变频控制单元控制发电机小油门怠速输出，发电仅仅维持给电瓶以合适的电流充电；
当外部负载加大，电瓶欠压时，数码变频控制单元根据电瓶负载检测单元的反馈值，来控制发电机的输出功率，使得发电机即能够保证负载供给，又能够给欠压电瓶以适当的电流充电，当负载足够大时，发电机将增大至设定的最高转速，全力供给负载；
负载不停变化，时大时小，数码变频控制单元能够根据负载情况迅速及时的响应油门变化，即能够使发电量迅速调整，又能够做到转速与电压不会超调。
2.如权利要求1所述的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，其特征在于：所述红外遥控器根据不同的电机，一键设定参数，实现控制器的通用化。
3.如权利要求1所述的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，其特征在于：所述整流桥与控制器的散热面均安装在同一个散热铝壳上，通过螺钉将散热铝壳固定于电机屏蔽罩上，电机屏蔽罩的底部是规则的孔洞。
4.如权利要求3所述的带红外遥控数码变频功能的增程器一体机，其特征在于：所述电机屏蔽罩外壳处于电机的进风口位置，发电机工作时，电机飞轮页扇转动带动强风力对流，直接作用于散热铝壳。
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