CN204749889U - 一种四轮驱动电动车系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电动车系统,更具体的说是一种四轮驱动电动车系统,能源清洁环保,能够实时、准确的对车进行可靠的监控。机械损耗低,具有行驶灵活性,控制方法简单、成熟。距离传感器将车身和周围物体的距离数据测量后反馈给主控制器,电位器组将驾驶者的操作信息反馈给主控制器,四自由度惯性传感器将车辆行驶过程中的车速和加速度数据反馈给主控制器,主控制器向电机控制器发送电机转速指令,电机控制器根据收到的指令控制电机驱动模块,电机驱动模块驱动电机运转。电机电流检测模块采集驱动信息反馈给电机控制器,霍尔传感器将车轮速度信息反馈给电机控制器。

Description

一种四轮驱动电动车系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电动车系统,更具体的说是一种四轮驱动电动车系统。
背景技术
[0002] 随着经济社会的发展,汽车日益普及,成为大众代步工具。但是,传统的汽车一方面燃烧大量的汽油,进一步加剧了能源短缺的问题,另一方面排出大量尾气,增加了环境的污染。这从经济和社会方面都不利于可持续发展。然而以电作为能源的电动车极好的解决了这个问题。随着太阳能电、核电、风电和潮汐电等的比重增加,利用这种清洁的电能作为能源的装置会愈加得到重视。电动车除了具有节能环保的优点,还易于控制,具有良好的应用前景,已经成为研究的热点。
发明内容
[0003] 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种四轮驱动电动车系统,采用电作为能源,清洁环保可持续,配备高速DSP处理器和高精度传感器,能够实时、准确的对车进行可靠的监控,采用轮毂式直流无刷电机,机械损耗低,具有行驶灵活性,控制方法简单、成熟。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型一种四轮驱动电动车系统,包括主控制器、电机控制器、四自由度惯性传感器、电位器组、距离传感器、电机驱动模块、电机电流检测模块和霍尔传感器,采用电作为能源,清洁环保可持续,配备高速DSP处理器和高精度传感器,能够实时、准确的对车进行可靠的监控,采用轮毂式直流无刷电机,机械损耗低,具有行驶灵活性,控制方法简单、成熟。
[0005] 该四轮驱动电动车系统距离传感器和主控制器相连,距离传感器将车身和周围物体的距离数据测量后反馈给主控制器。电位器组和主控制器相连,电位器组将驾驶者的操作信息反馈给主控制器。四自由度惯性传感器和主控制器相连,四自由度惯性传感器将车辆行驶过程中的车速和加速度数据反馈给主控制器。主控制器和电机控制器相连,主控制器向电机控制器发送电机转速指令。电机控制器和电机驱动模块相连,电机控制器根据收到的指令控制电机驱动模块。电机驱动模块和电机相连,电机驱动模块驱动电机运转。电机电流检测模块与电机驱动模块相连,电机电流检测模块采集驱动信息反馈给电机控制器,霍尔传感器和电机控制器相连,霍尔传感器将车轮速度信息反馈给电机控制器。
[0006] 作为本方案的进一步优化,本实用新型一种四轮驱动电动车系统所述的主控制器是美国德州仪器有限公司公司的一款主控制器,其型号为TMS320F2812。
[0007] 作为本方案的进一步优化,本实用新型一种四轮驱动电动车系统所述的电机控制器是美国微芯科技公司的一款电机控制器,其型号为PIC18F4480。
[0008] 作为本方案的进一步优化,本实用新型一种四轮驱动电动车系统所述的四自由度惯性传感器是美国亚德诺半导体公司的一款四自由度惯性传感器,其型号为ADIS16300。
[0009] 作为本方案的进一步优化,本实用新型一种四轮驱动电动车系统所述的电位器组包括电位器1、电位器II和电位器III;电位器I将加速信号转换成电信号,电位器II将转向信号转换成电信号,电位器III将制动信号转换成电信号。
[0010] 作为本方案的进一步优化,本实用新型一种四轮驱动电动车系统所述的电机为轮毂直流无刷电机。
[0011] 本实用新型一种四轮驱动电动车系统的有益效果为:
[0012] a、该四轮驱动电动车系统采用电作为能源,清洁环保可持续;
[0013] b、该四轮驱动电动车系统配备高速DSP处理器和高精度传感器,能够实时、准确的对车进行可靠的监控;
[0014] C、该四轮驱动电动车系统采用轮毂式直流无刷电机,降低了机械损耗,具有行驶灵活性,控制方法简单、成熟。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0016] 图1为本实用新型一种四轮驱动电动车系统的系统框图。
具体实施方式
[0017] 在图1中:本实用新型涉及一种电动车系统,更具体的说是一种四轮驱动电动车系统,包括主控制器、电机控制器、四自由度惯性传感器、电位器组、距离传感器、电机驱动模块、电机电流检测模块和霍尔传感器,采用电作为能源,清洁环保可持续,配备高速DSP处理器和高精度传感器,能够实时、准确的对车进行可靠的监控,采用轮毂式直流无刷电机,机械损耗低,具有行驶灵活性,控制方法简单、成熟。
[0018] 该四轮驱动电动车系统距离传感器和主控制器相连,距离传感器将车身和周围物体的距离数据测量后反馈给主控制器;电位器组和主控制器相连,电位器组将驾驶者的操作信息反馈给主控制器;四自由度惯性传感器和主控制器相连,四自由度惯性传感器将车辆行驶过程中的车速和加速度数据反馈给主控制器;主控制器和电机控制器相连,主控制器向电机控制器发送电机转速指令;电机控制器和电机驱动模块相连,电机控制器根据收至IJ的指令控制电机驱动模块;电机驱动模块和电机相连,电机驱动模块驱动电机运转;电机电流检测模块与电机驱动模块相连,电机电流检测模块采集驱动信息反馈给电机控制器,霍尔传感器和电机控制器相连,霍尔传感器将车轮速度信息反馈给电机控制器。
[0019] 主控制器是美国德州仪器有限公司公司的一款主控制器,其型号为TMS320F2812。主控制器工作主频高达150MHz,是具有数字信号处理能力和事件管理能力的32位嵌入式控制器。高工作主频能够快速处理数据,具有良好的实时控制性能,且该主控制器提供了浮点函数库,能够快速处理浮点运算,进一步提高了处理速度,其具有丰富的外围接口,模数转换器可对传感器输出的模拟量进行模数转换,串行外设接口总线可连接数字传感器或者其他符合串行外设接口协议外设。控制器局域网络总线可用来和电机控制器连接。主控制器负责车身众多传感器信息采集、处理和控制算法、控制策略的实施。采集方向盘上的传感器提供的转向角、霍尔传感器提供的车轮速度和检测四自由度惯性传感器提供的车速、车辆角速度、横向加速度以及纵向加速度和距离传感器提供的车身和周围物体的距离等信息从而对车辆运行的整体状况监控,选择合适的控制算法和策略,主控制器和电机控制器通信,向电机控制器发送电机转速指令。
[0020] 电机控制器是美国微芯科技公司的一款电机控制器,其型号为PIC18F4480。电机控制器包含模数转换器、控制器局域网络总线等资源,可与传感器连接及和主控制器通信。电机控制器根据主控制器的指令控制电机驱动,从而控制电机。同时,电机驱动的电流信息通过电机电流检测设备反馈给电机控制器,对电机的运行过程中的电流进行监控,确保电机运行稳定。霍尔传感器将车轮速度信息反馈给电机控制器,进而反馈给主控制器,进行车的整体监控。
[0021] 四自由度惯性传感器是美国亚德诺半导体公司的一款四自由度惯性传感器,其型号为ADIS16300。该四自由度惯性传感器是四自由度MU是完整的惯性测量传感器,内置单轴陀螺仪和三轴加速计。每个传感器都实现了 iMEMS技术和信号调理技术的完美结合,可提供优化的动态性能,具有动态补偿性能。采用串行外设接口,实现更快的数据收集和配置。
[0022] 电位器组包括电位器1、电位器II和电位器III。电位器I将加速信号转换成电信号,电位器II将转向信号转换成电信号,电位器III将制动信号转换成电信号。电位器I和油门踏板相连,将驾驶者的加速操作转换成电信号,电位器II是精密多圈旋转电位器,安装在方向盘上面,将驾驶者的转向操作转换成电信号,电位器III和制动板相连,将驾驶者的刹车操作转换成电信号。这些传感器的数据被主控制器采集,经过计算,控制电机控制器,从而通过电机驱动来控制电机的运行状态。
[0023] 电机为轮毂直流无刷电机,将电机安装在车轮的轮毂内,降低了机械损耗。无刷电机具有声音小、无火花、寿命长和速度高等优点,增加了汽车的舒适度、安全性和使用性。
[0024] 当然,上述说明并非对本实用新型的限制,本实用新型也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种四轮驱动电动车系统,包括主控制器、电机控制器、四自由度惯性传感器、电位器组、距离传感器、电机驱动模块、电机电流检测模块和霍尔传感器,其特征在于:距离传感器和主控制器相连,距离传感器将车身和周围物体的距离数据测量后反馈给主控制器;电位器组和主控制器相连,电位器组将驾驶者的操作信息反馈给主控制器;四自由度惯性传感器和主控制器相连,四自由度惯性传感器将车辆行驶过程中的车速和加速度数据反馈给主控制器;主控制器和电机控制器相连,主控制器向电机控制器发送电机转速指令;电机控制器和电机驱动模块相连,电机控制器根据收到的指令控制电机驱动模块;电机驱动模块和电机相连,电机驱动模块驱动电机运转;电机电流检测模块与电机驱动模块相连,电机电流检测模块采集驱动信息反馈给电机控制器,霍尔传感器和电机控制器相连,霍尔传感器将车轮速度信息反馈给电机控制器。
2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动车系统,其特征在于:所述主控制器是美国德州仪器有限公司公司的一款主控制器,其型号为TMS320F2812。
3.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动车系统,其特征在于:所述电机控制器是美国微芯科技公司的一款电机控制器,其型号为PIC18F4480。
4.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动车系统,其特征在于:所述四自由度惯性传感器是美国亚德诺半导体公司的一款四自由度惯性传感器,其型号为ADIS16300。
5.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动车系统,其特征在于:所述电位器组包括电位器1、电位器II和电位器III ;电位器I将加速信号转换成电信号,电位器II将转向信号转换成电信号,电位器III将制动信号转换成电信号。
6.根据权利要求1所述的一种四轮驱动电动车系统,其特征在于:所述电机为轮毂直流无刷电机。
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