自平衡车控制系统及自平衡车技术方案

本发明专利技术公开一种自平衡车控制系统及自平衡车，自平衡车控制系统包括：安装在车架上的反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统、传动系统以及车身姿态检测系统，反扭/动力线性转换系统控制反扭/动力电机输出反扭力和/或动力；传动系统将反扭/动力电机输出的反扭力和/或动力传输至自平衡车的车轮；车身姿态检测系统实时检测自平衡车的车身横向姿态，在检测到自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动反扭/动力线性转换系统，控制反扭/动力电机输出与车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态。由此，采用反扭电机跟动力电机二合一的方式配合反扭/动力线性转换系统，降低了自平衡车的成本，并减小空间占用以及能量消耗。

【技术实现步骤摘要】
自平衡车控制系统及自平衡车
本专利技术涉及平衡车
，特别涉及一种自平衡车控制系统及自平衡车。
技术介绍
现有的自平衡车保持稳定的方式主要有以下三种：1、采用重心调整方式来达到平衡；2、采用车身内置高速旋转的陀螺保持方向稳定；3、采用独立反扭电机提供反扭力来保持稳定。上述三种方式存在以下缺陷：其中，重心调整方式类似于骑自行车的时候通过身体摆动来保持车身稳定，其调整能力非常有限，不能对抗较大的外部干扰。对于通过高速旋转的陀螺来保持稳定，需要陀螺本身具有足够大的质量和足够高的动能，也就是足够高的转速才能提供足够大的车身稳定能力。而这就意味着需要很大的额外重量、体积以及额外的能量消耗，增加额外的成本。而通过反扭力来保持平衡，需要独立的反扭电机，保持平衡力的大小跟反扭电机的功率有很大关系，额外的大功率的反扭电机意味着额外的很高的成本，额外的重量、体积以及额外的能量消耗。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种自平衡车控制系统及自平衡车，旨在降低自平衡车的成本，减小空间占用以及能量消耗。为实现上述目的，本专利技术提供了一种自平衡车控制系统，所述自平衡车包括车架和车轮，所述自平衡车控制系统包括：安装在所述车架上的反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统、传动系统以及车身姿态检测系统，其中：所述反扭/动力电机与所述电池电连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统，与所述反扭/动力电机连接，用于控制所述反扭/动力电机输出反扭力和/或动力；所述传动系统，分别与所述反扭/动力电机及车轮传动连接，用于将所述反扭/动力电机输出的反扭力和/或动力传输至所述自平衡车的车轮；所述车身姿态检测系统，与所述反扭/动力线性转换系统连接，用于实时检测所述自平衡车的车身横向姿态，在检测到所述自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动所述反扭/动力线性转换系统，控制所述反扭/动力电机输出与所述车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态。可选地，所述反扭/动力电机包括：定子和与所述定子配合的转子，所述定子与所述电池一同固定在所述车架上。可选地，所述反扭/动力线性转换系统包括：具备反扭/动力线性转换能力的离合器，所述离合器与所述反扭/动力电机的定子配合连接，在所述离合器处于松开状态时，所述定子可自由转动，在所述离合器处于锁紧状态时，所述定子被锁紧在所述车架上；所述离合器还与所述车身姿态检测系统连接。可选地，所述离合器还具有工作在临界状态的半离合状态，在半离合状态下，所述离合器控制所述定子部分旋转，以保证相应的动力输出。可选地，所述自平衡车控制系统还包括外壳，所述反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统以及车身姿态检测系统安装在所述外壳内，所述外壳固定在所述车架上。可选地，所述传动系统与所述反扭/动力电机的转子传动连接。可选地，所述自平衡车控制系统还包括：设置在自平衡车后轮上的后轮刹车。本专利技术实施例还提出一种自平衡车，其特征在于，包括车架、车轮以及如上所述的自平衡车控制系统。可选地，所述自平衡车为两轮自平衡车。可选地，所述车轮包括前轮和后轮，所述传动系统与所述后轮传动连接；所述后轮上设有后轮刹车。本专利技术实施例提出的自平衡车控制系统及自平衡车，通过设置安装在车架上的反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统、传动系统以及车身姿态检测系统，其中：反扭/动力电机与所述电池电连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统，与所述反扭/动力电机连接，用于控制所述反扭/动力电机输出反扭力和/或动力；所述传动系统，分别与所述反扭/动力电机及车轮传动连接，用于将所述反扭/动力电机输出的反扭力和/或动力传输至所述自平衡车的车轮；所述车身姿态检测系统，与所述反扭/动力线性转换系统连接，用于实时检测所述自平衡车的车身横向姿态，在检测到所述自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动所述反扭/动力线性转换系统，控制所述反扭/动力电机输出与所述车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态，由此，采用反扭电机跟动力电机二合一的方式配合反扭/动力线性转换系统，降低了自平衡车的成本，并减小空间占用以及减小能量消耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术提供的自平衡车实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例自平衡车处于平衡状态时的前面示意图；图3为本专利技术实施例自平衡车处于平衡状态时的侧面示意图；图4为本专利技术实施例中反扭/动力线性转换系统锁紧定子的结构示意图；图5为本专利技术实施例自平衡车处于非平衡状态时的前面示意图；图6为本专利技术实施例自平衡车处于非平衡状态时的侧面示意图；图7为本专利技术实施例中反扭/动力线性转换系统松开定子的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1车架2车轮3反扭/动力电机4电池5反扭/动力线性转换系统6传动系统7车身姿态检测系统8外壳31定子32转子10自平衡车9后轮刹车本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。具体地，请参阅图1，本专利技术实施例提供一种自平衡车控制系统，所述自平衡车10可以为两轮自平衡车10，比如两轮自行车、两轮摩托车等。本实施例方案主要实现对两轮自平衡车10的横向稳定性控制。所述自平衡车10包括车架1和车轮2，所述车轮2包括前轮和后轮。所述自平衡车控制系统包括：安装在所述车架1上的反扭/动力电机3、电池4、反扭/动力线性转换系统5、传动系统6以及车身姿态检测系统7，其中：所述反扭/动力电机3与所述电池4电连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统5，与所述反扭/动力电机3连接，用于控制所述反扭/动力电机3输出反扭力和/或动力；所述传动系统6，分别与所述反扭/动力电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自平衡车控制系统，所述自平衡车包括车架和车轮，其特征在于，所述自平衡车控制系统包括：安装在所述车架上的反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统、传动系统以及车身姿态检测系统，其中：所述反扭/动力电机与所述电池电连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统，与所述反扭/动力电机连接，用于控制所述反扭/动力电机输出反扭力和/或动力；所述传动系统，分别与所述反扭/动力电机及车轮传动连接，用于将所述反扭/动力电机输出的反扭力和/或动力传输至所述自平衡车的车轮；所述车身姿态检测系统，与所述反扭/动力线性转换系统连接，用于实时检测所述自平衡车的车身横向姿态，在检测到所述自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动所述反扭/动力线性转换系统，控制所述反扭/动力电机输出与所述车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态。

【技术特征摘要】
1.一种自平衡车控制系统，所述自平衡车包括车架和车轮，其特征在于，所述自平衡车控制系统包括：安装在所述车架上的反扭/动力电机、电池、反扭/动力线性转换系统、传动系统以及车身姿态检测系统，其中：所述反扭/动力电机与所述电池电连接，用于输出反扭力和/或动力；所述反扭/动力线性转换系统，与所述反扭/动力电机连接，用于控制所述反扭/动力电机输出反扭力和/或动力；所述传动系统，分别与所述反扭/动力电机及车轮传动连接，用于将所述反扭/动力电机输出的反扭力和/或动力传输至所述自平衡车的车轮；所述车身姿态检测系统，与所述反扭/动力线性转换系统连接，用于实时检测所述自平衡车的车身横向姿态，在检测到所述自平衡车的车身横向姿态达到预设翻转姿态时，启动所述反扭/动力线性转换系统，控制所述反扭/动力电机输出与所述车身横向姿态相反的反扭力，将车身拉回平衡状态。2.根据权利要求1所述的自平衡车控制系统，其特征在于，所述反扭/动力电机包括：定子和与所述定子配合的转子，所述定子与所述电池一同固定在所述车架上。3.根据权利要求1所述的自平衡车控制系统，其特征在于，所述反扭/动力线性转换系统包括：具备反扭/动力线性转换能力的离合器，所述离合器与所述反扭/动力电机的定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，陆海传，
申请(专利权)人：深圳傲科海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44