CN114261467A - 电动车的智能调节动力方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电动车的智能调节动力方法和系统，包括：当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；在不增加电机、控制器和电池成本的前提下适时提升动力，在重载或爬坡时将动力适时提升，从而提升电控系统利用率和用户体验。

Description

电动车的智能调节动力方法和系统

技术领域

本发明涉及电动车控制技术领域，尤其是涉及电动车的智能调节动力方法和系统。

背景技术

电动车作为人们中短距离出行的重要交通工具，普遍存在爬坡动力弱及重载条件下加速慢的问题。

目前，主要通过提高电机和控制器的功率，以及提升电池容量借以提升动力等级。但是，上述方法主要存在以下几个问题：1)系统成本过高；2)平路或低负载状态下的动力冗余；3)综合能耗相对较高，影响续驶里程；4)爬坡或重载状态下的动力和平路/轻载一样，电机在最大温升范围内还有性能裕量，但是并没有发挥出来。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供电动车的智能调节动力方法和系统，在不增加电机、控制器和电池成本的前提下适时提升动力，在重载或爬坡时将动力适时提升，从而提升电控系统利用率和用户体验。

第一方面，本发明实施例提供了电动车的智能调节动力方法，所述方法包括：

当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，所述预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和所述控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

判断所述当前转速是否处于下降状态；

如果是，则在所述当前转速小于第一预设转速的情况下，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至第二设定限流；

如果否，则在所述当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至所述第二设定限流。

进一步的，所述方法还包括：

判断所述当前转速是否大于第三预设转速；

如果是，则控制所述当前母线电流从所述第二设定限流下降至所述第一设定限流；

如果否，则控制所述当前母线电流维持在所述第二设定限流。

进一步的，所述初始状态为骑行状态和可行驶状态。

进一步的，所述第一预设转速为180rpm，所述第二预设转速为150rpm，第三预设转速为220rpm。

第二方面，本发明实施例提供了电动车的智能调节动力系统，所述系统包括：电机、转把、模式开关和控制器，所述电机包括第一霍尔元件，所述转把包括第二霍尔元件；

所述电机、所述转把和所述模式开关分别与所述控制器相连接；

所述第一霍尔元件，用于检测所述电机的当前转速，并将所述当前转速发送给所述控制器；

所述第二霍尔元件，用于检测所述转把的转动角度后得到最高电压信号，并将所述最高电压信号发送给所述控制器；

所述模式开关，用于获取用户的操作指令，并根据所述操作指令将所述电动车切换到最高档位或动力档；

所述控制器，用于当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，接收所述第一霍尔元件发送的所述当前转速，其中，所述预设动力条件包括所述电动车处于所述最高档位或所述动力档、不处于巡航模式、所述转把向所述控制器输出所述最高电压信号和所述控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

判断所述当前转速是否处于下降状态；如果是，则在所述当前转速小于第一预设转速的情况下，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在所述当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至所述第二设定限流。

进一步的，所述控制器，用于判断所述当前转速是否大于第三预设转速；

如果是，则控制所述当前母线电流从所述第二设定限流下降至所述第一设定限流；

如果否，则控制所述当前母线电流维持在所述第二设定限流。

进一步的，所述电机为无刷直流电机或差速电机。

进一步的，所述系统还包括电池组；

所述电池组，与所述控制器相连接，用于向所述控制器提供电能。

本发明实施例提供了电动车的智能调节动力方法和系统，包括：当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；在不增加电机、控制器和电池成本的前提下适时提升动力，在重载或爬坡时将动力适时提升，从而提升电控系统利用率和用户体验。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的电动车的智能调节动力方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的另一电动车的智能调节动力方法流程图；

图3为本发明实施例三提供的电动车的智能调节动力系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的电动车的智能调节动力方法流程图。

参照图1，该方法包括以下步骤：

步骤S101，当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，预设动力条件包括电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

这里，当电动车处于初始状态，并且进入智能调节动力的模式时，需要满足预设动力条件，预设动力条件包括电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流。如果在执行过程中，失去预设动力条件中的其中一个条件，则程序立即终止，电动车将按照常规状态运行。

电动车处于最高档位或动力档时，用户可通过左右开关上的按键切换档位；电动车没有处在巡航模式下，用户可通过左右开关上的按键进入或退出巡航模式；将转把拧到底，即转把向控制器输出最高电压信号；控制器的当前母线电流达到第一设定限流。需要简要说明的是，控制器是电动车上用于驱动电机转动的一种三相逆变器，将电池组的直流电压转换成三相交流电驱动电动车的无刷直流电机或差速电机，转把包括第二霍尔元件和磁钢，转把由控制器供给5V电压，当转把转动角度越大，输出电压越高。

步骤S102，判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则执行步骤S103；如果否，则执行步骤S104；

步骤S103，在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；

步骤S104，在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流。

具体地，当电动车满足预设动力条件时，控制器检测电机的当前转速；如果电动车正在骑行上坡，坡度较大或电动车的动力不足导致电动车电机的当前转速下降，且下降到小于第一预设转速时，此时判断电动车当前状态动力不足以爬坡；且用户转把拧到底，并且用户使电动车处在动力档下，判断用户有提升动力快速爬坡的需求，此时提升控制器的第一设定限流，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流，从而增大控制器的输入功率，使电机的输出功率提高并快速爬坡。

如果电动车刚刚起步，但起步负载较大，例如带了比较重的货或带了比较重的人，用户将转把拧到底，使电动车处于动力档下，当前转速虽然没有处于下降状态，但是当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，依然没有超过预设转速，说明用户有需求更快骑行，但电动车此时动力不足，此时提升控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流。

本实施例中，在不增加电机、控制器和电池成本的前提下，在重载或爬坡时将动力适时提升，提升电控系统利用率和用户体验。适时提升动力的好处是智能识别路况和负载情况；快速通过坡道，或重载下加快提速；电机的温升更低，寿命更长；系统能耗更低。

进一步的，该方法还包括以下步骤：

步骤S201，判断当前转速是否大于第三预设转速；如果是，则执行步骤S202；如果否，则执行步骤S203；

步骤S202，控制当前母线电流从第二设定限流下降至第一设定限流；

步骤S203，控制当前母线电流维持在第二设定限流。

进一步的，初始状态为骑行状态和可行驶状态。

这里，骑行状态是用户正在骑行的状态，可行驶状态是指用户拧转把即可骑行但还没有骑行。

进一步的，第一预设转速为180rpm，第二预设转速为150rpm，第三预设转速为220rpm。

本申请可以智能识别路况和负载，即在确定用户主观动力需求的前提下(使电动车处于动力档、转把拧到底)，电动车已经处于动力极限(控制器限流状态)下骑行过程中转速下降或起步太慢，借以识别用户场景和负载情况；

还可以快速通过坡道，或重载下加快提速。由于增大了控制器的当前母线电流使控制器的输入功率提升，使控制器能输出更大电流给电机，最终使电机的输出功率提高，并更快通过。

还可以使电机的温升更低，寿命更长。在同一输入功率下，电机的转速越低，效率则越低，此时铜损提高，更多的能量被转换成热量。如果长时间处于爬坡或重载下，电机的温升会更高，对漆包线、霍尔元件、磁钢等都有所损伤，电机的寿命也会降低。因此，适当提升控制器的当前母线电流，虽然使电机的输入功率提高，原理上电机的温升会更高，但实际上由于适当的提升了控制器的当前母线电流，使电机的转速提升，快速通过了坡道或快速完成了加速过程，使电机快速通过了低效区，通过效率和时间的影响使电机的温升反而降低，从而延长了电机的寿命。

还可以使系统能耗更低。虽然提升了电流，加大了单位时间的能耗，但由于快速爬坡/加速，且电机处于较高转换效率下，整体上的能耗反而有所降低。

实施例二：

图2为本发明实施例二提供的另一电动车的智能调节动力方法流程图。

参照图2，该方法包括以下步骤：

步骤S301，电动车处于初始状态；

步骤S302，判断电动车是否处于最高档位或动力档；如果是，则执行步骤S303；如果否，则执行步骤S304；

步骤S303，判断电动车是否处于巡航模式；如果否，则执行步骤S305；如果是，则执行步骤S304；

步骤S304，依照原状态行驶(第一设定限流)；

步骤S305，判断转把向控制器是否输出最高电压信号；如果是，则执行步骤S306；如果否，则执行步骤S304；

步骤S306，判断控制器的当前母线电流达到第一设定限流；如果是，则执行步骤S307；如果否，则执行步骤S304；

步骤S307，控制器监测电机转速；

步骤S308，判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则执行步骤S309；如果否，则执行步骤S311；

步骤S309，判断当前转速是否下降至第一预设转速；如果是，则执行步骤S310；如果否，则执行步骤S307；

步骤S310，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；

步骤S311，判断当前转速是否小于第二预设转速，并且持续预设时间；如果是，则执行步骤S310；如果否，则执行步骤S307；

步骤S312，判断当前转速是否大于第三预设转速；如果是，则执行步骤S313；如果否，则执行步骤S310，即控制当前母线电流维持在第二设定限流；

步骤S313，控制当前母线电流从第二设定限流下降至第一设定限流。

本发明实施例提供了电动车的智能调节动力方法，包括：当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；在不增加电机、控制器和电池成本的前提下适时提升动力，在重载或爬坡时将动力适时提升，从而提升电控系统利用率和用户体验。

实施例三：

图3为本发明实施例三提供的电动车的智能调节动力系统示意图。

参照图3，该系统包括：电机、转把、模式开关和控制器，电机包括第一霍尔元件，转把包括第二霍尔元件；

电机、转把和模式开关分别与控制器相连接；

第一霍尔元件，用于检测电机的当前转速，并将当前转速发送给控制器；

第二霍尔元件，用于检测转把的转动角度后得到最高电压信号，并将最高电压信号发送给控制器；

模式开关，用于获取用户的操作指令，并根据操作指令将电动车切换到最高档位或动力档；

这里，模式开关按压下时将控制器负线(低电平)反馈给控制器；通过模式开关点触可切换动力档/经济档或1/2/3循环档，在一定骑行速度下长按模式开关可进入巡航模式，再点触模式开关或捏刹把可解除巡航模式；其中，刹把包括左刹把和右刹把。

控制器，用于当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，接收第一霍尔元件发送的当前转速，其中，预设动力条件包括电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向所述控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流。

进一步的，控制器，用于判断当前转速是否大于第三预设转速；

如果是，则控制当前母线电流从第二设定限流下降至第一设定限流；

如果否，则控制当前母线电流维持在第二设定限流。

进一步的，电机为无刷直流电机或差速电机。其中，电机内的第一霍尔元件采集当前电机内磁场变化的次数以确定磁钢变化的次数，以此判断电机的当前转速，将当前转速传递给控制器的数据采样模块。

进一步的，该系统还包括电池组；

电池组，与控制器相连接，用于向控制器提供电能。

另外，控制器通过电池组给正负极供电，即控制器+和控制器-。控制器的电源启动信号打开，通过刹把或其他按键解除P档使车辆处于可行驶模式；通过拧转把使控制器输出三相电压控制电机转动。

其中，控制器相较于普通控制器的不同在于，控制器内包括增强型功率管，在常规使用条件下第一设定限流为I1，这是普通功率管控制器的限流模式，而此增强型功率管能在一定时间内提升至第二设定限流I2，提升整车动力输出。通过转把电压检测转把最大转动角度，车辆没有进入巡航模式，点触模式开关使车辆进入动力档或最高档，且控制器电流采样回路采样到此时第一设定限流为I1，通过这些检测回路的识别信息汇总到控制器MCU，再识别逻辑框图内的转速条件，将暂时提升至第二设定限流I2，通过对三相桥功率管的驱动提供给电机更大动力。

本发明实施例提供了电动车的智能调节动力系统，包括：当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和控制器的当前母线电流达到第一设定限流；判断当前转速是否处于下降状态；如果是，则在当前转速小于第一预设转速的情况下，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制当前母线电流从第一设定限流上升至第二设定限流；在不增加电机、控制器和电池成本的前提下适时提升动力，在重载或爬坡时将动力适时提升，从而提升电控系统利用率和用户体验。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的电动车的智能调节动力方法的步骤。

本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的电动车的智能调节动力方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电动车的智能调节动力方法，其特征在于，所述方法包括：

当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，检测电机的当前转速，其中，所述预设动力条件包括所述电动车处于最高档位或动力档、不处于巡航模式、转把向控制器输出最高电压信号和所述控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

判断所述当前转速是否处于下降状态；

如果是，则在所述当前转速小于第一预设转速的情况下，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至第二设定限流；

如果否，则在所述当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至所述第二设定限流。

2.根据权利要求1所述的电动车的智能调节动力方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述当前转速是否大于第三预设转速；

如果是，则控制所述当前母线电流从所述第二设定限流下降至所述第一设定限流；

如果否，则控制所述当前母线电流维持在所述第二设定限流。

3.根据权利要求1所述的电动车的智能调节动力方法，其特征在于，所述初始状态为骑行状态和可行驶状态。

4.根据权利要求1所述的电动车的智能调节动力方法，其特征在于，所述第一预设转速为180rpm，所述第二预设转速为150rpm，第三预设转速为220rpm。

5.一种电动车的智能调节动力系统，其特征在于，所述系统包括：电机、转把、模式开关和控制器，所述电机包括第一霍尔元件，所述转把包括第二霍尔元件；

所述电机、所述转把和所述模式开关分别与所述控制器相连接；

所述第一霍尔元件，用于检测所述电机的当前转速，并将所述当前转速发送给所述控制器；

所述第二霍尔元件，用于检测所述转把的转动角度后得到最高电压信号，并将所述最高电压信号发送给所述控制器；

所述模式开关，用于获取用户的操作指令，并根据所述操作指令将所述电动车切换到最高档位或动力档；

所述控制器，用于当电动车处于初始状态并且满足预设动力条件时，接收所述第一霍尔元件发送的所述当前转速，其中，所述预设动力条件包括所述电动车处于所述最高档位或所述动力档、不处于巡航模式、所述转把向所述控制器输出所述最高电压信号和所述控制器的当前母线电流达到第一设定限流；

判断所述当前转速是否处于下降状态；如果是，则在所述当前转速小于第一预设转速的情况下，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至第二设定限流；如果否，则在所述当前转速小于第二预设转速并且持续预设时间后，控制所述当前母线电流从所述第一设定限流上升至所述第二设定限流。

6.根据权利要求5所述的电动车的智能调节动力系统，其特征在于，所述控制器，用于判断所述当前转速是否大于第三预设转速；

如果是，则控制所述当前母线电流从所述第二设定限流下降至所述第一设定限流；

如果否，则控制所述当前母线电流维持在所述第二设定限流。

7.根据权利要求5所述的电动车的智能调节动力系统，其特征在于，所述电机为无刷直流电机或差速电机。

8.根据权利要求5所述的电动车的智能调节动力系统，其特征在于，所述系统还包括电池组；

所述电池组，与所述控制器相连接，用于向所述控制器提供电能。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至4任一项所述的方法。

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