CN106374785A - 电动汽车自动电机变速控制电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车自动电机变速控制电路及控制方法，包括与电机控制器和电机主电路连接的信号导入电路，信号导入电路连接有信息综合电路，信息综合电路连接有电动差速器控制单元，电动差速器控制单元连接有电动差速器，电动差速器控制单元包括并联在信息综合电路和电动差速器之间的高速信号电路和中速信号电路，电动差速器还连接有低速信号电路；本发明能够根据具体路况以及电动汽车的实际运行情况，自动对车辆行进时的速度、电源电流的大小进行控制，以达到增加续行里程、减少损耗的目的；还可以有效的减少电动汽车电源输出的电流值，保护了电池组以及整车的电气线路；延长电池组的有效使用寿命；提高驾驶人在行车时的舒适度以及操控性。
Description
技术领域
本发明涉及机电控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车的自动电机变速控制电路，还涉及基于该变速控制电路的控制方法。
背景技术
在现有技术中，电动汽车自动电机变速控制技术存在很多问题，包括：
1、缺乏对主电路的合理监控与控制，无法保护电池组；
2、类似产品在电机变速控制上问题较多，车辆行驶不稳定；
3、对于综合路况的适应性较差，无法达到或接近要求的续行里程；
4、车辆运行时会产生较大的噪音。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种合理地对电池组电路进行输出控制，保护电池组以及其有效使用寿命的电动汽车自动电机变速控制电路。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：电动汽车自动电机变速控制电路，包括与电机控制器和电机主电路连接的信号导入电路，所述信号导入电路连接有信息综合电路，所述信息综合电路连接有电动差速器控制单元，所述电动差速器控制单元连接有电动差速器，所述电动差速器控制单元包括并联在所述信息综合电路和所述电动差速器之间的高速信号电路和中速信号电路，所述电动差速器还连接有低速信号电路。
作为一种优选的技术方案，所述信号导入电路包括与所述电机控制器连接的二极管D2和与所述电机主电路连接的二极管D1，所述二极管D2的输出端与所述信息综合电路连接，所述二极管D1的输出端并联有电容C1和二极管D3，所述二极管D3的输出端与所述信息综合电路连接。
作为一种优选的技术方案，所述信息综合电路包括与所述信号导入电路的输出端连接的逻辑累加器。
作为一种优选的技术方案，所述电动差速器包括伺服电机，所述伺服电机的输出端连接有低差速齿轮、中差速齿轮和高差速齿轮，所述低差速齿轮、所述中差速齿轮和所述高差速齿轮并联在所述伺服电机的信号输出端。
作为一种优选的技术方案，所述高速信号电路包括运算放大器MU2，所述运算放大器MU2的同相输入端连接有高速基准比较电路，所述运算放大器MU2的反相输入端连接有高速信号采集电路，所述运算放大器MU2的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU2的输出端连接有限流电阻R6，所述限流电阻R6的输出端连接有光电耦合器MU3，所述光电耦合器MU3与12VDC电源连接，所述光电耦合器MU3的输出端与所述电动差速器连接。
作为一种优选的技术方案，所述高速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU2同相输入端的分压电阻R3和分压电阻R5，所述分压电阻R3的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R5另一端接地；
所述高速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU2反相输入端的分压电阻R2和分压电阻R4，所述分压电阻R2的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R4另一端接地。
作为一种优选的技术方案，所述中速信号电路包括运算放大器MU4，所述运算放大器MU4的同相输入端连接有中速基准比较电路，所述运算放大器MU4的反相输入端连接有中速信号采集电路，所述运算放大器MU4的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU4的输出端连接有限流电阻R11，所述限流电阻R11的输出端连接有光电耦合器MU5，所述光电耦合器MU5连接有中速信号分级控制电路，所述光电耦合器MU5的输出端与所述电动差速器连接。
作为一种优选的技术方案，所述中速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU4同相输入端的分压电阻R8和分压电阻R10，所述分压电阻R8的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R10另一端接地；
所述中速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU4反相输入端的分压电阻R7和分压电阻R9，，所述分压电阻R7的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R9另一端接地；
所述中速信号分级控制电路包括分压电阻R12和分压电阻R13，所述分压电阻R12的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R12的另一端与12VDC电源连接，所述分压电阻R13的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R13的另一端接地。
由于采用了上述技术方案，电动汽车自动电机变速控制电路，包括与电机控制器和电机主电路连接的信号导入电路，所述信号导入电路连接有信息综合电路，所述信息综合电路连接有电动差速器控制单元，所述电动差速器控制单元连接有电动差速器，所述电动差速器控制单元包括并联在所述信息综合电路和所述电动差速器之间的高速信号电路和中速信号电路，所述电动差速器还连接有低速信号电路；本发明能够根据具体路况以及电动汽车的实际运行情况，自动对车辆行进时的速度、电源电流的大小进行控制，以达到增加续行里程、减少损耗的目的；同时，可以有效的减少电动汽车电源输出的电流值，保护了电池组以及整车的电气线路；延长电池组的有效使用寿命；提高驾驶人在行车时的舒适度以及操控性。
本发明所要解决的技术问题是提供一种合理地对电池组电路进行输出控制，保护电池组以及其有效使用寿命的电动汽车自动电机变速控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：电动汽车自动电机变速控制方法，包括下述步骤：
步骤一，信号采集，采集电机输出信号和电机主电路信号，利用逻辑累加器将两个信号进行累加；
步骤二，如果累加器输出是0V低电平，则伺服电机不动作，低差速齿轮工作，车速低，启动爬坡低速；
步骤三，如果累加器输出是6V中电平，中速信号电路工作，伺服电机控制中差速齿轮工作，车速中，启动小坡度中速；
步骤四，如果累加器输出是12V高电平，高速信号电路工作，伺服电机控制高差速齿轮工作，车速高，启动平路高速。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤一中，所述电机输出信号为所述电机控制器的仪表速度信号，所述电机主电路信号为所述电机主电路的主电路电流信号。
电动汽车自动电机变速控制方法能够根据具体路况以及电动汽车的实际运行情况，自动对车辆行进时的速度、电源电流的大小进行控制，以达到增加续行里程、减少损耗的目的；同时，可以有效的减少电动汽车电源输出的电流值，保护了电池组以及整车的电气线路；延长电池组的有效使用寿命；提高驾驶人在行车时的舒适度以及操控性。
附图说明
图1是本发明实施例的电路原理图；
图2是本发明实施例的的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，电动汽车自动电机变速控制电路，包括与电机控制器和电机主电路连接的信号导入电路，所述信号导入电路包括与所述电机控制器连接的二极管D2和与所述电机主电路连接的二极管D1，所述二极管D2的输出端与所述信息综合电路连接，所述二极管D1的输出端并联有电容C1和二极管D3，所述二极管D3的输出端与所述信息综合电路连接；所述信号导入电路连接有信息综合电路，所述信息综合电路包括与所述信号导入电路的输出端连接的逻辑累加器；所述信息综合电路连接有电动差速器控制单元，所述电动差速器控制单元连接有电动差速器，所述电动差速器包括伺服电机，所述伺服电机的输出端连接有低差速齿轮、中差速齿轮和高差速齿轮，所述低差速齿轮、所述中差速齿轮和所述高差速齿轮并联在所述伺服电机的信号输出端；所述电动差速器控制单元包括并联在所述信息综合电路和所述电动差速器之间的高速信号电路和中速信号电路，所述电动差速器还连接有低速信号电路，所述低速信号电路为接地电路。
所述高速信号电路包括运算放大器MU2，所述运算放大器MU2的同相输入端连接有高速基准比较电路，所述高速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU2同相输入端的分压电阻R3和分压电阻R5，所述分压电阻R3的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R5另一端接地；所述运算放大器MU2的反相输入端连接有高速信号采集电路，所述高速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU2反相输入端的分压电阻R2和分压电阻R4，所述分压电阻R2的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R4另一端接地；所述运算放大器MU2的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU2的输出端连接有限流电阻R6，所述限流电阻R6的输出端连接有光电耦合器MU3，所述光电耦合器MU3与12VDC电源连接，所述光电耦合器MU3的输出端与所述电动差速器连接。
所述中速信号电路包括运算放大器MU4，所述运算放大器MU4的同相输入端连接有中速基准比较电路，所述中速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU4同相输入端的分压电阻R8和分压电阻R10，所述分压电阻R8的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R10另一端接地；所述运算放大器MU4的反相输入端连接有中速信号采集电路，所述中速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU4反相输入端的分压电阻R7和分压电阻R9，，所述分压电阻R7的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R9另一端接地；所述运算放大器MU4的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU4的输出端连接有限流电阻R11，所述限流电阻R11的输出端连接有光电耦合器MU5，所述光电耦合器MU5连接有中速信号分级控制电路，所述中速信号分级控制电路包括分压电阻R12和分压电阻R13，所述分压电阻R12的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R12的另一端与12VDC电源连接，所述分压电阻R13的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R13的另一端接地；所述光电耦合器MU5的输出端与所述电动差速器连接。
电动汽车自动电机变速控制方法，包括下述步骤：
步骤一，信号采集，采集电机输出信号和电机主电路信号，利用逻辑累加器将两个信号进行累加；所述电机输出信号为所述电机控制器的仪表速度信号，所述电机主电路信号为所述电机主电路的主电路电流信号；
步骤二，如果累加器输出是0V低电平，则伺服电机不动作，低差速齿轮工作，车速低，启动爬坡低速；
步骤三，如果累加器输出是6V中电平，中速信号电路工作，伺服电机控制中差速齿轮工作，车速中，启动小坡度中速；
步骤四，如果累加器输出是12V高电平，高速信号电路工作，伺服电机控制高差速齿轮工作，车速高，启动平路高速。
本发明利用伺服电机的控制原理及其应用，对电动汽车控制器电路的电信号进行采集、运算、比较，输出0、6VDC、12VDC电平信号，使伺服电机运转三个相对应的角度，带动变档差速器工作，最终根据具体路况以及电动汽车的实际运行的情况，自动对车辆行进时的速度、电源电流的大小进行控制，以达到增加续行里程、减少损耗的目的；同时，可以有效的减少电动汽车电源输出的电流值，保护了电池组以及整车的电气线路；延长电池组的有效使用寿命；提高驾驶人在行车时的舒适度以及操控性。
本产品与目前同类产品比较所具有优点：
1、合理的对电池组电路进行输出控制，保护电池组以及其有效使用寿命；
2、采用自动变档技术后，车辆行驶平稳，对于复杂的综合路况可以最大限度的延长续行里程；
3、对电池组输出控制后，有效的保护的电动汽车的主电气线路，减少和预防电气事故的发生；
4、驾乘人员的舒适度大幅度提高，加速控制简单、方便，便于车辆操控。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.电动汽车自动电机变速控制电路，包括与电机控制器和电机主电路连接的信号导入电路，所述信号导入电路连接有信息综合电路，其特征在于：所述信息综合电路连接有电动差速器控制单元，所述电动差速器控制单元连接有电动差速器，所述电动差速器控制单元包括并联在所述信息综合电路和所述电动差速器之间的高速信号电路和中速信号电路，所述电动差速器还连接有低速信号电路。
2.如权利要求1所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述信号导入电路包括与所述电机控制器连接的二极管D2和与所述电机主电路连接的二极管D1，所述二极管D2的输出端与所述信息综合电路连接，所述二极管D1的输出端并联有电容C1和二极管D3，所述二极管D3的输出端与所述信息综合电路连接。
3.如权利要求1所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述信息综合电路包括与所述信号导入电路的输出端连接的逻辑累加器。
4.如权利要求1所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述电动差速器包括伺服电机，所述伺服电机的输出端连接有低差速齿轮、中差速齿轮和高差速齿轮，所述低差速齿轮、所述中差速齿轮和所述高差速齿轮并联在所述伺服电机的信号输出端。
5.如权利要求1所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述高速信号电路包括运算放大器MU2，所述运算放大器MU2的同相输入端连接有高速基准比较电路，所述运算放大器MU2的反相输入端连接有高速信号采集电路，所述运算放大器MU2的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU2的输出端连接有限流电阻R6，所述限流电阻R6的输出端连接有光电耦合器MU3，所述光电耦合器MU3与12VDC电源连接，所述光电耦合器MU3的输出端与所述电动差速器连接。
6.如权利要求5所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述高速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU2同相输入端的分压电阻R3和分压电阻R5，所述分压电阻R3的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R5另一端接地；
所述高速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU2反相输入端的分压电阻R2和分压电阻R4，所述分压电阻R2的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R4另一端接地。
7.如权利要求1所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述中速信号电路包括运算放大器MU4，所述运算放大器MU4的同相输入端连接有中速基准比较电路，所述运算放大器MU4的反相输入端连接有中速信号采集电路，所述运算放大器MU4的电源端连接有5VDC稳压电源模块，所述运算放大器MU4的输出端连接有限流电阻R11，所述限流电阻R11的输出端连接有光电耦合器MU5，所述光电耦合器MU5连接有中速信号分级控制电路，所述光电耦合器MU5的输出端与所述电动差速器连接。
8.如权利要求7所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于：所述中速基准比较电路包括并联在所述运算放大器MU4同相输入端的分压电阻R8和分压电阻R10，所述分压电阻R8的另一端与所述5VDC稳压电源模块连接，所述分压电阻R10另一端接地；
所述中速信号采集电路包括并联在所述运算放大器MU4反相输入端的分压电阻R7和分压电阻R9，，所述分压电阻R7的另一端与所述信息综合电路的输出端连接，所述分压电阻R9另一端接地；
所述中速信号分级控制电路包括分压电阻R12和分压电阻R13，所述分压电阻R12的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R12的另一端与12VDC电源连接，所述分压电阻R13的一端与所述光电耦合器MU5连接，所述分压电阻R13的另一端接地。
9.电动汽车自动电机变速控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一，信号采集，采集电机输出信号和电机主电路信号，利用逻辑累加器将两个信号进行累加；
步骤二，如果累加器输出是0V低电平，则伺服电机不动作，低差速齿轮工作，车速低，启动爬坡低速；
步骤三，如果累加器输出是6V中电平，中速信号电路工作，伺服电机控制中差速齿轮工作，车速中，启动小坡度中速；
步骤四，如果累加器输出是12V高电平，高速信号电路工作，伺服电机控制高差速齿轮工作，车速高，启动平路高速。
10.如权利要求9所述的电动汽车自动电机变速控制电路，其特征在于，在所述步骤一中，所述电机输出信号为所述电机控制器的仪表速度信号，所述电机主电路信号为所述电机主电路的主电路电流信号。
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