用于轮毂电机式电动平衡车的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于轮毂电机式电动平衡车的控制系统，包括车载端装置和可视多媒体控制装置；车载端装置包括第一控制模块、第一无线传输模块、右轮毂电机驱动模块、左轮毂电机驱动模块、姿态检测模块、脚踏检测模块和转向检测模块；可视多媒体控制装置包括第二控制模块、第二无线传输模块、触摸屏和数据存储模块；触摸屏用于接收电动平衡车启动密码、多媒体播放控制信号以及显示电动平衡车运行状态信息；车载端装置和可视多媒体控制装置之间通过第一无线传输模块和第二无线传输模块进行信息交互，能够提高电动平衡车的安全性和驱动性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及电动车
，具体地说设及一种用于轮穀电机式电动平衡车 的控制系统。
技术介绍
电动平衡车主要是基于车体内部巧螺仪和加速度传感器所检测到的车体姿态变 化，在动态稳定原理基础上通过电机驱动来实现车体运动中的平衡。目前的电动平衡车的 控制系统主要设及到车载端控制运类单端控制系统，例如，公开号为"CN102874356A"的中 国技术专利中公开了一种双轮自平衡车辆控制系统，设及到平衡车控制系统组成，是 一种单端控制系统，当人远离平衡车时，无法获知平衡车的运行状态，即使被盗也无法获 知，所W其安全性差。[000引另外，目前大多数电动平衡车中采用的是非轮穀电机，然而非轮穀电机式的电动 平衡车的控制系统往往存在驱动效率低、性能差、电路复杂、成本高的问题。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的上述问题，提出一 种具有良好安全性和驱动性能的用于轮穀电机式电动平衡车的控制系统。 本技术的一种用于轮穀电机式电动平衡车的控制系统，包括车载端装置和可 视多媒体控制装置；所述车载端装置包括第一控制模块、第一无线传输模块、右轮穀电机驱 动模块、左轮穀电机驱动模块、姿态检测模块、脚踏检测模块和转向检测模块；所述第一控 制模块分别与第一无线传输模块、右轮穀电机驱动模块、左轮穀电机驱动模块、姿态检测模 块、脚踏检测模块和转向检测模块连接； 所述可视多媒体控制装置包括第二控制模块、第二无线传输模块、触摸屏和第一 数据存储模块；所述第二控制模块分别与第二无线传输模块、触摸屏和第一数据存储模块 连接；所述触摸屏用于接收电动平衡车启动密码，多媒体播放控制信号，W及显示电动平衡 车运行状态信息； 所述车载端装置和可视多媒体控制装置之间通过所述第一无线传输模块和所述 第二无线传输模块进行信息交互。 优选地，所述第一无线传输模块和所述第二无线传输模块均能采用WIFI无线传 输模块、GSM无线传输模块、CDM无线传输模块、红外无线传输模块或Zigbee无线传输模块 来实现。 优选地，所述右轮穀电机驱动模块和左轮穀电机驱动模块均包括轮穀电机驱动电 路、霍尔转子位置检测电路和反电动势转子位置检测电路。 优选地，所述轮穀电机驱动电路包括U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路； 所述U相驱动电路包括第一光电禪合器、第一M0S管驱动忍片、第一M0S管和第二M0S管； 第一光电禪合器的输出端与第一M0S管驱动忍片的输入端连接，第一M0S管驱动忍片的输 出端分别与第一MOS管和第二MOS管的栅极连接，第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极 连接后与轮穀电机定子绕组的U相连接，第一M0S管的漏极与电源端连接，第二M0S管的源 极接地； 所述V相驱动电路包括第二光电禪合器、第二M0S管驱动忍片、第SM0S管和第四 M0S管；第二光电禪合器的输出端与第二M0S管驱动忍片的输入端连接，第二M0S管驱动忍 片的输出端分别与第SM0S管和第四M0S管的栅极连接，第SM0S管的源极与第四M0S管 的漏极连接后与轮穀电机定子绕组的V相连接，第SM0S管的漏极与电源端连接，第四M0S 管的源极接地； 所述W相驱动电路包括第S光电禪合器、第SM0S管驱动忍片、第五M0S管和第六 M0S管；第S光电禪合器的输出端与第SM0S管驱动忍片的输入端连接，第SM0S管驱动忍 片的输出端分别与第五M0S管和第六M0S管的栅极连接，第五M0S管的源极与第六M0S管 的漏极连接后与轮穀电机定子绕组的W相连接，第五M0S管的漏极与电源端连接，第六M0S 管的源极接地；所述第一光电禪合器、第二光电禪合器和第=光电禪合器的输入端分别与 第一控制模块的输出端连接； 所述霍尔转子位置检测电路包括霍尔位置传感器，霍尔位置传感器与第一控制模 块连接； 所述反电动势转子位置检测电路包括第一电阻、第二电阻、第=电阻、第四电阻、 第五电阻、第六电阻、第屯电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容和第=电容；第一 电阻的一端与第一控制模块连接，另一端与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与轮 穀电机定子绕组的U相连接；第=电阻和第一电容并联后跨接在第二电阻的一端与电源端 之间；第四电阻的一端与第一控制模块连接，另一端与第五电阻的一端连接；第五电阻的 另一端与轮穀电机定子绕组的V相连接；第六电阻和第二电容并联后跨接在第五电阻的一 端与电源端之间；第屯电阻的一端与第一控制模块连接，另一端与第八电阻的一端连接； 第八电阻的另一端与轮穀电机定子绕组的W相连接；第九电阻和第=电容并联后跨接在第 八电阻的一端与电源端之间。 优选地，所述姿态检测模块包括加速度计和巧螺仪，所述加速度计和巧螺仪分别 与第一控制模块连接。 优选地，所述脚踏检测模块包括压力传感器，所述压力传感器与第一控制模块连 接。 优选地，所述转向检测模块包括转向电位器，所述转向电位器与第一控制模块连 接。 优选地，所述车载端装置还包括音频解码模块、第二数据存储模块和扬声器；所述 音频解码模块与第一无线传输模块连接，所述第二数据存储模块和扬声器分别与音频解码 模块连接。 优选地，所述车载端装置还包括前照明灯模块和后指示灯模块，所述前照明灯模 块和后指示灯模块分别与第一控制模块连接。 本技术的上述技术方案相比现有技术具有W下优点： 本技术的控制系统通过车载端装置的第一无线传输模块和可视多媒体控制 装置的第二无线传输模块、触摸屏等，能够将平衡车的运行状态通过触摸屏等进行显示和 控制，实现了平衡车的可视多媒体控制，并且可实现电动平衡车的远程密码启动控制，为电 动平衡车提供了密码保护，从而提高了电动平衡车的安全性。通过设置左轮穀电机驱动模 块和右轮穀电机驱动模块实现了对轮穀电机式电动平衡车的控制，能够提高电动平衡车的 驱动、控制性能，改善了电动平衡车的驾驶性能。 本控制系统通过设置U相驱动电路、V相驱动电路和W相驱动电路的能够实现对 轮穀电机的驱动控制，从而实现对轮穀电机式电动平衡车的控制，并改善了电动平衡车的 驱动、控制性能。 由于电动平衡车对电机工作性能有较高要求，任何情况下，电机工作失误都会威 胁驾驶安全。而霍尔位置传感器作为独立的信号传感元件，长时间工作或恶劣条件下都存 在失效的可能，运将会导致转子位置判断失效。本控制系统中通过霍尔转子位置检测电路 和反电动势转子位置检测电路，构成了一种复合式的轮穀电机位置检测电路，分别对霍尔 位置信号和反电动势信号进行检测，第一控制模块能够采集霍尔位置信号，并对霍尔真值 进行判断，当霍尔真值为0时，即判断霍尔位置传感器失效，再通过采集反电动势信号，将 反电动势信号作为轮穀电机位置的判断依据，可有效避免轮穀电机正常运行下因霍尔位置 传感器失效而导致的电机停转问题，从而提升轮穀电机运转可靠性及稳定性。 本控制系统通过加速度计和巧螺仪对电动平衡车的倾角进行检测，提高了检测精 度，能够实现对电动平衡车倾角直行的高精度控制。 本控制系统通过压力传感器对脚踏信号进行检测，从而控制电动平衡车只有在驾 驶员脚踏踏板时才能前行或后退，避免在电动平衡车启动后未刹车时直接运动，提高了电 动平衡车的安全性。 本控制系统通过采用转向电位器实现了对轮穀电机式电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轮毂电机式电动平衡车的控制系统，其特征在于，包括车载端装置(10)和可视多媒体控制装置(20)；所述车载端装置(10)包括第一控制模块(101)、第一无线传输模块(102)、右轮毂电机驱动模块(103)、左轮毂电机驱动模块(104)、姿态检测模块(105)、脚踏检测模块(106)和转向检测模块(107)；所述第一控制模块(101)分别与第一无线传输模块(102)、右轮毂电机驱动模块(103)、左轮毂电机驱动模块(104)、姿态检测模块(105)、脚踏检测模块(106)和转向检测模块(107)连接；所述可视多媒体控制装置(20)包括第二控制模块(201)、第二无线传输模块(202)、触摸屏(203)和第一数据存储模块(204)；所述第二控制模块(201)分别与第二无线传输模块(202)、触摸屏(203)和第一数据存储模块(204)连接；所述触摸屏(203)用于接收电动平衡车启动密码、多媒体播放控制信号以及显示电动平衡车运行状态信息；所述车载端装置(10)和可视多媒体控制装置(20)之间通过所述第一无线传输模块(102)和所述第二无线传输模块(202)进行信息交互。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明新，江亚峰，卞俊，申燚，华晓彬，赵荣，王彬彬，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32