CN202243054U - 节能型可控式超越离合电动车智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明节能型可控式超越离合电动车智能控制系统由调速电路、单片机、电池过流欠压保护电路、速度传感器、倾角传感器、电阻应变传感器、启动按钮等构成。单片机通用P0口作为输入/输出口。P0口作为输入口时：启动按钮输入端与电源相连，其输出端与单片机P0的某一口相连，作为启动信号输入端；速度传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；倾角传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；称重传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端。P0口作为输出口时：单片机通用P0的某一口作为输出端与原控制器使能端相连。本发明可用于各种电动车控制系统，具有响应速度快、调速范围宽，性能稳定等优点。

Description

节能型可控式超越离合电动车智能控制系统

技术领域

本实用新型属于电动车控制技术领域，具体涉及一种节能智能电动车控制方法，特别是涉及一种节能电动车档智能控制系统。

背景技术

电动车作为一种环保、节能、轻便代步交通工具，具有重量轻、体积小、使用方便、节能环保的优点，已经逐渐被各国广大费者所接受。但电动车存在续航能力差、爬坡能力差、可靠性差、成本过高等等问题。目前电动车多数用一个固定减速器变速，在起步和爬坡时扭矩大，电机电流比正常大几十倍，影响电机、电池及电路寿命，缩短了航程。为此出现了电子及机械式变速装置。有的将汽车变速器改装，增加了驱动力矩，但成本提高一倍，且操作复杂。大多数采用二档机械式变速，如在先技术（ZL03233130.4），其结构、可靠性、实用性是目前电动车电机中最简单可靠的，已被转让生产；这类变档装置的驱动力及爬坡性能有很大提高，但变档数太少，调节有限，节能有限，不符合节能需求。有的二档电动车提出数字式、智能式、自适应式控制系统，可根据不同路况来自动调速；为此，增加了太多传感器及附属装置，造成结构复杂、故障率高、成本高；并且不能完成专利说明书上的功能。因二档电动车不可能根据不同路况输出不同扭矩，从工程角度讲，也没有这个必要，最多是讲一个概念。同时，该类电动车控制系统没有具体描述控制电机高效、电池高效的原理；没有定量说明，显然是不严谨的，根据发明者描述也不能实现其控制功能。对于中大功率电动车（如高尔夫球电动车、观光车等功率>3kw），其低速大扭矩特性更为重要。

经研究与实验发现：电动车耗电量主要表现在启动、刹车、突然加速、爬坡等情况。电动车在行驶过程中，不管速度是慢还是快，只要保持速度稳定，不要频繁刹车、加减速，是不耗电的。但路况不同，导致电动车电输出扭矩和转速同路况不匹配，更不能完成定量控制。因此，靠人工操作，很难达到节能、高效工作的目的。尽管许多生产商家及有识之士进行了卓有成效的研究和开发，但至今也没有合理的产品问世。

发明内容

为了克服现有电动车控制系统及电机存在的上述不足，本实用新型提出一种合理控制电动车电机高效工作方法,设计一种电机变档数合理、控制简单的节能型智能自适应控制系统。它能根据路况变化范围确定变档级数，并控制其输出不同扭矩，使电动车电机、电池工作于高效率区。

电动车电机有一个最佳转速，在这个转速下是最省电的（最佳效率点，即额定功率，也称最佳功率）。因此，电动车转速太快、太慢都费电。其最佳速度是多少呢？本实用新型的工作原理如下：

设电动车电机额定功率为P，电动车所受阻力之和为f，则电机输出扭矩力为：

                            （1）

式中

为电动车行驶速度。所以，当F=f时，电动车做匀速行驶时耗电量最少。但路况复杂，不能保证它们一直相等。由牛顿第二定律知：

                          （2）

式中m为电动车及载重量之和，a为电动车行驶加速度。依据误差理论及路况复杂多变特性，取加速度变化范围为：

                       （3）

式中

为加速度的变化量。因此，根据加速度变化范围确定电动车变档级数。

由加速度定义知:

                         （4）

式中t ₁时刻电动车速度为v ₁，t ₂时刻电动车速度为v ₂。由（4）式知，测量加速度问题转换成测量速度差分问题，选用速度传感器即可得知其加速度。

    根据摩擦原理知：静摩擦系数大于滑动摩擦系数，电动车刚起动时牵引力F大于电动车行驶时滑动摩擦力等阻力之和f，也可近似为：

                          （5）

当电动车启动时，首先调到最小档，如能启动，则保持此档工作；若不能启动，则向上调一档。这样启动及运行时电动车都工作在最佳节能点，此时行驶近似为匀速直线运动。也可通过称重传感器及路况等参数预计其最佳启动档数。

电动车在行驶过程中，因路况等原因引起速度发生变化，当加速度变化增加超过20%，且扭力大于滑动摩擦力，则电动车自动降低一档工作。当加速度变化降低20%，且扭力小于滑动摩擦力，则电动车自动升高一档工作。

本实用新型所采用的技术方案：它包括可控式超越离合自动变速电机（简称电机）、机械式变速器（专利号：200710078425.4），保留原控制器、原功率驱动电路、原刹车、原电机过电流保护与欠压保护，新增多档节能型智能自适应控制系统。它由调速电路、单片机、电池过流欠压保护电路、速度传感器（无转速表电动车）、倾角传感器、电阻应变（称重）传感器、启动按钮等构成，如图1所示。单片机通用P0口作为输入/输出口。P0口作为输入口时：启动按钮输入端与电源+5V端相连，其输出端与单片机P0的某一口相连，作为启动信号输入端；速度传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；倾角传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；称重传感器由应变片及桥式放大电路组成，多个应变片固定在座垫背部及载物架上，其输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；电池有两路输出，一路与功率驱动电路相连，另一路和电池过流电路输入端相连，经过流保护电阻与单片机通用P0的某一口输入端相连；电池欠压电路输出端分别与单片机通用P0的某一口输入端及喇叭输入端相连。P0口作为输出口时：单片机通用P0的某一口作为输出端与原控制器使能端相连。

单片机P1口作输入/输出口。当单片机P1口作为输出时，P1口与显示面板输入端分别相连；当单片机P1口作为输入时，P1口与参数选择输入端（如阻力或路面摩擦系数设定）相连。单片机P2口作输出端，分别与机械式变速器每一档电磁阀相连。单片机P3口作输入端，分别与人工调速按钮输出端相连。调速系统分人工调速模式、自动调速模式、人工-自动交替调速三种模式。

原控制器除一个输入端与单片机相连外，另外还与刹车输入端、电机欠压保护端、电机过流保护端相连；控制器一输出端与原功率驱动电路相连。功率驱动电路输出端与电机输入端相连。电机第一路输出端与机械式变速器输入端相连；电机第二路输出端与欠压保护输入端相连；电机第二路输出端与过流保护输入端相连。机械式变档器输出端与负载相连。

所述单片机是整个智能自适应控制系统的核心，负责信息的处理及系统协调工作。并预置天气等参数。

所述电阻应变传感器用于测量载物（含电机）重量，用于预计地面阻力。所述速度传感器用于测量电动车速度及加速度（速度差分），用于确定平路调速换档。电动车爬坡时，所述倾角传感器测量电动车倾角，同载重量结合计算出爬坡时所需最小牵引力，为单片机智能调档变速提供依据。

（1）启动工作流程：

上电自检，智能自适应控制系统根据载重量及角度等参数预置一起动档。当启动按钮按下时，单片机产生启动信号经通用P0的某一口输出至控制器使能端；控制器输出端输出一系列脉冲信号驱动功率驱动电路工作，功率驱动电路将电池输入的直流信号换成电机工作信号输出，该信号驱动电机转动。电机带动机械式变档器传动，经变速后机械式变档器驱动负载转动，电动车开始行驶。

（2）人工调速模式及调速过程：

设n个人工选档按钮输出端分别与单片机通用P3口相连，开路时均为低电平；如P3.0表示第一档，P3.1表示第二档，P3.n表示第n+1档。由单片机实时检测是否有人工调速按钮被按下，当单片机检测到P3口有引脚是高电平时，表明智能自适应控制系统由自动调速模式过渡到人工调速模式，如P3.2口引脚为高电平，表明电动车工作在人工调速模式三档。单片机P3.2口输出三档控制信号；该档控制信号送入机械式变档器，机械式变档器将速度调至三档，从而完成电动车转速的人工调节。

（3）自动调速节能控制模式及调速过程：

单片机内部设置了每档能提供扭矩力的工作范围。如果人工选档按钮均未被按下，单片机相应端口全部为低电平，单片机识别得知系统处于自动调速状态。系统将依据三个传感器工作状态实现调速。

若倾角传感器测得角度<5⁰，认为电动车在平路上行驶，智能自适应控制系统根据（3）式进行变档调速。

若倾角传感器测得角度≥5⁰，电动车处于爬坡状态，根据倾角传感器测得电动车倾角，输出到单片机通用P0.2口，由单片机计算出电动车阻力为：

                    （6）

式中

为滑动摩擦系数（预置）；

为电动车质量，

为载重，由称重传感器确定；

为修正项（如风力等，根据天气预置确定）。据此可知电动车爬坡需要的扭矩力为：

                        （7）

电动车爬坡前的扭矩力如式（1）所示。当电动车爬坡时，如成立，则智能自适应控制系统中的单片机输出调速信号，根据事先设置档的扭矩力范围，将变速器向下调至

所对应的档。如

成立，则变速器不变档，电动车按此速度爬坡。电上述可知，电动车电机一直处于额定工作状态（最佳节能状态），电动车速度及扭矩力也处于最佳节能状态，实现了大力节能运行的目的。

（4）电池过流欠压控制流程：

在电池输出端串联一个很少的电阻用来取样过流信号，取样信号通过单片机通用P0口送入单片机；当达到设定阈值时，通过单片机控制控制器自动调低电流或者关闭电源，达到保护电源的目的。

欠压保护电路由三极管、电阻、预警喇叭构成。三极管的基极接两个分压偏置电阻，集电极串一电阻，集电极输出经非门接单片机通用P0口输入单片机。当电池电压正常时，集电极输出低电平，单片机P0口接收到高电平，表明电池电压正常。当电池接近欠压时，预警喇叭发出警报声，提醒用户充电。当电池处于欠压时，集电极输出高电平，单片机接收到低电平，表明电池欠压，工作不正常，单片机通过启动信号变为无效状态，控制器使能端无效。控制器输出端无脉冲信号驱动功率驱动电路，功率驱动电路停止工作，电池也停止工作，达到了保护电池的目的。

（5）刹车控制流程：

刹车输出端输出脉冲信号输入控制器的制动输入端，控制器接收到该信号后，控制器输出端无脉冲信号驱动功率驱动电路，功率驱动电路停止工作，交流电机无工作电流也停止工作，切断了电动车的动力。同时，刹车系统通过前刹或后刹阻止电动车前行，实现停车或减速的目的。

所述单片机有ATmega系列单片机，ATtiny系列单片机，AVR32系列单片机，ATxmega系列单片机，8051系列单片机，AT90系列单片机，DSP系列嵌入式处理器，ARM系列嵌入式处理器等。

所述的速度传感器是普通的速度传感器，也可是原电动车速度表等。

所述倾角传感器是普通倾角传感器，有速率陀螺等。

所述的压力传感器是普通压力传感器，有金属电阻应变片传感器、半导体应变片传感器等。

所述电机是交流电机，也可是直流电机。

所述电池可以是铅酸电池、镍氢电池，锂离子电池，镍隔电池、太阳能电池等蓄电池。

所述开关可以是按扭开关，也可是触摸开关。

本实用新型的控制方法

a.启动时所在档为电动车运行时最佳节能行驶档。保持此速度行驶，其耗电量最低。有两种启动方式：

方法一：首先将变速器调至最低档，若不能启动，再上调一级，直到启动为止。

方法二：根据角度传感器、称重传感器、预置参数（阻力或路面摩擦系数），由单片机自动预置启动行驶档级数。

b.在行驶过程中，根据称重传感器及速度传感器的差分得电动车载重与行驶加速度大小、方向，从而可计算出所在路况下实际阻力与扭矩力。

c.根据上述扭矩力和阻力确定是否变档，是向上调速变档还是向下调速变档。

d.爬坡时，根据倾角传感器测得角度、称重传感器测得质量、速度传感器测得速度差分（加速度）。由单片机

计算出扭矩力大小，并用

估算出阻力大小。

e.比较上述扭矩力与阻力大小，从而确定爬坡时是向下调速变档还是向上调速变档或不变档。

由述表明，在调速变档过程中，电机始终工作在最佳节能状态下，并提供电动车最佳扭矩力及行驶速度。达到节能行驶目的。

f.过流与欠压保护电路所用元件及电路结构采用节能设计，正常时处于低能耗状态。具有节能性功能。

g.单片机采用优化设计，减少工作流程，以低能耗方式工作。也具有节能功能。

    本方法保护范围不局限于本论述，还应包括本实用新型的变换方式及本实用新型的扩展，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的优点：

本实用新型的节能型智能自适应控制系统安装在电动车上，直接参与电动车的控制与传动，同步检测路况及速度信号和电机扭矩，供智能自适应控制系统单片机处理与控制机构做出实时判断，准确实时控制转速、扭矩力与路况间关系，使电动车电机功率始终保持最佳输出状态，以保证最佳输出动力，实现高效节能目的。

在平路上行驶时，由速度传感器及初始启动档作为最佳节能运行状态。爬坡时由倾角传感器、称重传感器及公式（7）确定最佳节能运行状态。能在任意时刻、任何位置检测电动车真实的加速度信号、速度信号和负载大小，由智能自适应控制系统进行处理，准确适时调节电动车扭矩及行驶速度，避免爬坡等大负载情况下电机超负荷运行和堵转现象发生，控制电机始终处于高效节能工作状态。具有自动排除人为误操作、控制不准确等状态带来电能损失及排除事故的能力。

设计了节能型电池过流欠压保护电路等电池管理系统及最佳自动调速模式，电池始终工作在最佳供电状态，延长了电池使用寿命，增加电动车续航能力和爬坡能力。

设置人工调速模式，多档选择控制按钮，让驾驶员选择系统自动调速模式或是人工调速模式，由智能自适应控制系统依据调速按钮确认人工调速模式及调速变档数。如遇意外或人工驾驶，具有人工干扰电动车行驶功能。

设置自动调速模式，电动车智能自适应控制系统依据速度传感器、倾角传感器、称重传感器等参数实现自动调节电动车转速及扭矩力，自动完成调速变档级数。

本实用新型具有识别路况、人工控制、智能自适应控制、人工自动互补驾驶、节能自动保护等多种功能和使用方式，比原电动车可增加35%的续航里程，其节能性高、安全性更好，达到全面及时高效节能、智能驱动的效果。具有节能大力机械式自适应调速的特点。

附图说明：

图1是本实用新型的超越无离合机械式变档大力节能型电动车多档智能自适应控制系统示意图。

图2是实用新型的具体实际电路图。

具体实施方式：

参见图1及图2，本例将智能自适应控制系统用于超越无离合机械式变档电动摩托车，它由速度传感器（转速表）、倾角传感器、称重传感器、启动按钮、人工调速电路、单片机、控制器、电池过流欠压保护电路、功率驱动电路、交流电机、电机过流欠压保护电路、机械式变档器、负载、刹车控制电路等组成，其中保留原控制器、原功率驱动电路、原刹车、原电机过流保护与欠压保护，新增多档节能型智能自适应控制系统由人工调速电路、单片机、电池过流欠压保护电路、速度传感器（无转速表电动车）、角位感器、压力传感器、启动按钮等构成。

所述控制器是LV8125芯片的电动车控制器。

所述单片机是AT89C51-12PI，P0口作为输入/输出口。当P0口作输入口时，启动按钮输入端与电源+5V端相连，其输出端与单片机P0.0口相连，作为启动信号输入端，启动系统进入自动调速模式工作状态；速度传感器（转速表）输出端与单片机P0.1口相连，用于电动车行驶速度信号输入端；倾角传感器输出端与单片机P0.2口输入端相连，用于电动车爬坡倾角信号输入端；称重传感器由应变片及桥式放大电路组成，多个应变片固定在座垫背部及载物架上，输出端与单片机P0.3口相连，用于称重信号输入端；电池有两路输出，第一路与功率驱动电路相连，第二路和电池过流与欠压保护电路输入端相连；电池过流保护取样信号与单片机P0.4口相连，用于电池过流取样信号输入端；电池欠压保护电路输出端与单片机P0.5口相连，用于电池欠压信号输入端，电池欠压信号还与告警喇叭输入端相连，用于提醒驾驶员电池欠压；单片机P0.6口作为输出端，与控制器使能端相连，向控制器提供启动信号，通过控制器控制功率驱动电路工作状态，从而达到控制交流电机工作状况的目的。

AT89C51—12PI的8位P1口作为输入/输出口。当单片机P1口作为输出时，P1.0-P1.7与液晶显示面板输入端分别相连；当单片机P1口作为输入时，P1.0-P1.7为参数选择输入端（P1.0-P1.3阻力参数，分别表示无风、微风、中风、大风时的阻力大小；P1.4-P1.7路面摩擦参数，分别表示无雨、小雨、中雨、大雨时路面摩擦系数）。

单片机8位P2口作输出端，分别与机械式变速器八个调速电磁阀相连，用于8级调速变档控制，即P2.0与第一级电磁阀相连，P2.1与第二级电磁阀相连，以此类推，P2.7与第八级电磁阀相连。单片机P3口作输入端分别与8个人工调速按钮输出端相连，人工调速第一级与第一个按钮相连，人工调速第二级与第二个按钮相连，以此类推，人工调速第八级与第八个按钮相连。调速系统分人工调速模式、自动调速模式、人工-自动交替调速三种模式。

所述的速度传感器是霍尔速度传感器ATS665LSG，安装在电动摩托车后轮轴上，ATS665LSG输出端一路接速度表的输入端，另一路接单片机通用I/O口P0.1，用于速度信号输入口。速度传感器输出方波频率信号经单片机处理后，获得电动车行驶速度及加速度（速度差分）。

所述的角度传感器是Sang1000-s030角度传感器，输出端接单片机通用I/O口P0.2，作为角度信号输入口。

所述称重传感器是由四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和电桥桥压成正比。该四片电阻应变片固定在电动摩托车座垫背面内侧。电桥输出经放大后，变成电压信号送入变换器进行A/D转换，其输出端输出频率信号送到单片机通用I/O口P0.3，作为负载信号输入口，由内部负载处理程序得载重量。

所述的单片机、角度传感器、称重传感器信号处理电路封装后，固定在车架上。

所述人工调速按钮采取下拉、去抖动等措施后与单片机通用I/O口P3相连接。采集到人工调速信号后通过P2.0-P2.7给机械式变速器输出相应的调速变档控制信号，控制机械式变速器变速调级。

所述电池过流保护电路：一个0.5欧姆2W电阻，输入端与电池输出端相连接，输出端与单片机通用I/O口P0.4相连接。当达到设定阈值时，P0.5口由高电平变为低电平，单片机P0.6口向控制器发出调低电流或者关闭电源信号，达到保护电源的目的。

所述电池欠压保护电路：欠压保护电路由三极管BG3375、3个电阻、预警蜂鸣器构成。三极管BG3375的基极接两个分压偏置电阻，上偏置可变电阻10K，下偏置电阻5K集电极串2K电阻，集电极输出经非门接单片机通用I/O口P0.5相连接，作为欠压保护信号输出端。当电池电压正常时，集电极输出低电平，单片机P0.5接收到高电平，表明电池电压正常；当电池接近欠压时，预警喇叭发出警报声，提醒用户充电；当电池处于欠压时，集电极输出高电平，单片机P0.5接收到低电平，表明电池欠压，工作不正常，单片机P0.6输出（启动信号）变为无效状态，控制器使能端无效。控制器输出端无脉冲信号驱动功率驱动电路，功率驱动电路停止工作，电池也停止工作，达到了保护电池的目的。

所述启动按钮是一按钮开关，其输出端与单片机通用I/O口P0.0端相连接。当按下启动按钮时，将产生一脉冲信号送入单片机，单片机产生启动信号从通用I/O口P0.6输出高电平至控制器使能端；控制器输出端产生一系列脉冲信号驱动功率驱动电路工作，功率驱动电路将电池输入的直流信号转换成交流信号，该交流信号输入交流电机驱动交流机转动。交流电机带动机械式变档器转动，经变档后机械式变档器驱动电动车转动，带动负载行驶。

以下结合图2具体说明本实用新型智能自适应控制器工作流程:

本智能自适应控制系统密封后安装在电动车车架上。系统测速传感器、称重传感器、倾角传感器将实时速度信号、电动摩托车负载信号、道路坡度信号以电压形式输入单片机。其控制流程如下：

（1）开电源，系统上电初始化，设置相关工作参数，并根据气候变化及路面状况选择相应参数。

（2）根据称重传感器测量负载质量。

（3）根据倾角传感器判断电动车工作路况是平路还是爬坡或下坡。

（4）根据上述信息及表达式（7），单片机判断启动工作档级，并向机械式变速器发调速变档信息，将变速器调到所需工作级，做好行驶准备工作。

（5）等待启动信息。如按下启动按钮，电动车启动开始行驶。

（6）在行驶过程中，将速度差分转换成加速度，判断电动车是加速还是减速。当加速度变化范围超出表达式（3），且加速度在一定时间内保持负值，则变速器自动向下调一档（增力加速）。同理，若加速度在一定时间内保持正值，则变速器自动向上调一档（减力减速）。

    这种方法无论在启动、行驶、爬坡、加速、减速都工作在比较平稳状态，交流电机始终工作在最佳节能点上，且控制电路采用节能设计方案，所选用元件是低功耗节能器件。所以本方法是一款节能型智能自适应控制系统。

a.启动工作流程：

启动按钮按下，P0.0脚由低电平变为高电平，单片机识别启动按钮有效后，智能自适应控制系统运行启动处理程序，将根据载重量、路面角度、路面摩擦系统、气候等参数预置启动动档级。单片机产生启动信号从P0.6脚输出至控制器使能端；控制控制器输出端产生一系列脉冲信号至功率驱动电路，驱动功率驱动电路开始工作；功率驱动电路将电池输入的直流信号转换成交流信号输出，该交流信号输入交流电机，驱动交流电机转动。交流电机带动机械式变档器传动，经变档后机械式变档器驱动电动车负载转动，电动车开始启动行驶。在行驶过程中，电动车可采用人工调速模式、自动调速模式或人工—自动交替调速模式工作。

b.人工调速模式及调速过程：

变速器有8级变速方式，8个人工变速按钮输出端分别与单片机通用P3口相连：P3.0表示第一档，P3.1表示第二档，以此类推，P3.7表示第8档。按钮开路时，单片机P3口8位均为低电平。单片机实时循环检测是否有人工调速按钮被按下，当单片机检测到P3口有引脚是高电平时，表明智能自适应控制系统由自动调速模式切换到人工调速模式；如P3.2口引脚为高电平，表明电动车工作在人工调速模式三档，单片机P2口的P2.2输出端送出高电平三档调速控制信号；该调速档控制信号送至机械式变档器，控制变档器三档工作，从而实现了电动车转速的人工调速方式。

c.自动调速节能控制模式及调速过程：

单片机内部设置了每档能提供扭矩力的工作范围。如果人工选档按钮均未被按下，单片机P3口全部为低电平，单片机识别系统处于自动调速状态。系统将依据三个传感器工作状态实现调速。

若倾角传感器测得角度大于0⁰，小于5⁰，认为电动车行驶在平路上，智能自适应控制系统根据（3）式进行变档调速。

若倾角传感器测得角度≤0⁰，认为电动车在下坡路上行驶，由单片机计算出电动车阻力为：

                    （8）

智能自适应控制系统根据（3）式及（8）式进行变档调速。

若倾角传感器测得角度≤0⁰，认为电动车行驶下坡路上（下坡时电动车也可工作在空档状态），智能自适应控制系统处于休眠状态，只有控制器与刹车处于工作状态。

若倾角传感器测得角度≥5⁰，电动车处于爬坡状态，根据倾角传感器测得电动车倾角，输出到单片机通用P0口，由单片机计算出电动车阻力为：

                    （9）

式中

为滑动摩擦系数（预置），

为电动车质量，

为载重，

为修正项（如风力等，根据天气预置确定）。据此可知电动车爬坡需要的扭矩力为：

                        （10）

电动车爬坡前的扭矩力如式（1）所示。电动车爬坡时，如

成立，则智能自适应控制系统中的单片机输出调速信号，根据事先设置档的扭矩力范围，将变速器向下调至所对应的档。如

成立，则变速器不变档。

d.电池过流欠压控制流程：

在电池输出端串联0.5欧姆电阻，用来对过流进行取样。该取样信号通过单片机通用P0.4口输入单片机，当达到设定阈值时，单片机P0.6口输出低电平，通过控制器自动调低电流或者关闭电源，达到保护电源的目的。

欠压保护电路由三极管、电阻、预警喇叭构成。三极管的基极接两个分压偏置电阻，集电极串一电阻，集电极输出经非门接单片机通用P0.5口输入单片机。当电池电压正常时，集电极输出低电平，单片机接收到高电平，表明电池电压正常。当电池接近欠压时，预警喇叭发出警报声，提醒用户充电。当电池处于欠压时，集电极输出高电平，单片机P0.5接收到低电平，表明电池欠压，单片机通过P0.6将启动信号变为无效状态，控制器使能端无效。控制器输出端无脉冲信号驱动功率驱动电路，功率驱动电路停止工作，电池也停止工作，达到了保护电池的目的。

e.刹车控制流程：

刹车输出端输出脉冲信号接入控制器的制动输入端，控制器接收到该信号后，控制器输出端无脉冲信号驱动功率驱动电路，功率驱动电路停止工作，交流电机无工作电流也停止工作，切断了电动车的动力。同时，刹车系统通过前刹或后刹阻止电动车前行，实现停车或减速的目的。

综上所述，电动车电机一直处于额定工作状态（最佳节能状态），电动车速度及扭矩力也处于最佳节能状态。无论启动、加减速行驶都处于节能状态，对电池设有过流欠压等管理功能，不仅节能，还延长电池工作寿命，并采用节能电路结构及节能器件，实现了大力节能行驶目的。本实用新型的智能自适应控制系统，可用于控制电动汽车、电动摩托车、电动三轮车等电动车。

Claims (2)

1.一种节能型可控式超越离合电动车智能控制系统，它包括控式超越离合自动变速电机、机械式变速器，保留原控制器、原功率驱动电路、原刹车、原电机过电流保护与欠压保护，新增多档节能型智能自适应控制系统；它由调速电路、单片机、电池过流欠压保护电路、速度传感器、倾角传感器、电阻应变传感器、启动按钮等构成；其特征为：

所述单片机是整个智能自适应控制系统的核心，负责信息的处理及系统协调工作；并预置天气等参数；

所述电阻应变传感器用于测量载物重量，用于预计地面阻力；所述速度传感器用于测量电动车速度及加速度，用于确定平路调速换档；电动车爬坡时，所述倾角传感器测量电动车倾角，同载重量结合计算出爬坡时所需最小牵引力，为单片机智能调档变速提供依据。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征为：单片机通用P0口作为输入/输出口；P0口作为输入口时：启动按钮输入端与电源+5V端相连，其输出端与单片机P0的某一口相连，作为启动信号输入端；速度传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；倾角传感器输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；称重传感器由应变片及桥式放大电路组成，多个应变片固定在座垫背部及载物架上，其输出端接到单片机通用P0的某一口输入端；电池有两路输出，一路与功率驱动电路相连，另一路和电池过流电路输入端相连，经过流保护电阻与单片机通用P0的某一口输入端相连；电池欠压电路输出端分别与单片机通用P0的某一口输入端及喇叭输入端相连；P0口作为输出口时：单片机通用P0的某一口作为输出端与原控制器使能端相连。

3. 根据权利要求1所述的控制系统，其特征为：

所述单片机有ATmega系列单片机，ATtiny系列单片机，AVR32系列单片机，ATxmega系列单片机，8051系列单片机，AT90系列单片机；

所述的速度传感器是普通的速度传感器；

所述倾角传感器是普通倾角传感器；

所述的压力传感器是普通压力传感器；

所述电机是交流电机；

所述电池可以是铅酸电池、镍氢电池，锂离子电池，镍隔电池、太阳能电池；

所述开关可以是按扭开关，也可是触摸开关。

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