多档电动机换档控制方法技术

一种多档电动机换档控制方法，包括以下步骤：在自动档位切换开关上预设若干个速度档位，至少包括第一速度档位和第二速度档位，且第一速度档位所对应的电动机的转速值小于第二速度档位所对应的电动机的转速值；将自动档位切换开关置于第一速度档位；确认档位选择单元处于自动档状态，启动自动换档功能，以及根据电动机负载的变化，自动调节电动机的转速。还包括以下步骤：确认档位选择单元处于低速档状态，启动匀速行驶功能，以及将自动档位切换开关置于或保持在一个预设的速度档位。本发明专利技术提供的多档电动机换档控制方法，采用电子离合方式，自动换档时不产生电弧，能够有效解决电弧对自动开关的损坏，并能根据负载的变化，自动切换电动机档位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动机换档控制方法，特别是一种可用于电动车辆的星形连接 多档电动机绕组或串励电动机励磁线圈绕组的。
技术介绍
目前，电动自行车广泛普及，用于电动自行车的单速电动机往往不能互相 兼顾速度和转矩。电动机绕组的换档多采用自动开关，自动开关主要由接触器 和继电器等组成，由于自动开关本身的电气特性，在带电切换的过程中，会发 生拉弧，容易造成自动开关的损坏。也有一些灭弧的方法和产品，其主要采用 无触点继电器和真空灭弧装置，这些装置均因制造工艺复杂、真空环境难以保 证、成本高等原因，不能得到广泛的应用。但由于直流电动机本身的机械特性，转速随着速度的上升而降低。这样使 得电动车如果设计较高的转速，则会降低最大输出转矩。如果保证最大转矩的 输出，则会降低最高输出的转速。这样的电动车就会出现保证平坦路面高速运 转就不能保证爬坡的最大转矩输出。另外，电动机绕组的换档多采用自动开关，自动开关主要由接触器和继电 器等组成，由于自动开关本身的电气特性，在带电切换的过程中，会发生拉弧， 容易造成自动开关的损坏。也有一些灭弧的方法和产品，其主要采用无触点继 电器和真空灭弧装置，这些装置均因制造工艺复杂、真空环境难以保证、成本高等原因，不能得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能有效解决电弧对自动开关的损坏的多档电 动机换档控制方法。为达到上述目的，本专利技术的目的可以通过以下技术措施来实现 一种，其特征在于，包括以下步骤 在自动档位切换开关上预设若干个速度档位，至少包括第一速度档位和第 二速度档位，且第一速度档位所对应的电动机的转速值小于第二速度档位所对 应的电动机的转速值；将自动档位切换开关置于第一速度档位；确认档位选择 单元处于自动档状态，启动自动换档功能，以及根据电动机负载的变化，自动 调节电动机的转速。还包括以下步骤确认档位选择单元处于低速档状态，启动匀速行驶功能， 以及将自动档位切换开关置于或保持在一个预设的速度档位。 所述预设的速度档位为第一速度档位。所述自动调节电动机的转速包括以下步骤检测电动机的转速和电动机的 工作电流；若电动机的转速不小于第一预设转速值且电动机的工作电流不大于 第一预设电流值，则提高电动机的转速；若电动机的转速小于第二预设转速值， 或电动机的工作电流大于第二预设电流值，则降低电动机的转速；确认档位选 择单元处于低速档状态，以及降低电动机的转速。所述第一预设转速值不大于第二预设转速值；第一预设电流值不小于第二 预设电流值。所述提高电动机的转速包括以下步骤控制单元切断电动机绕组回路电 流；等待至少一个第一预设时间间隔；控制单元发出置第二速度档位指令，以 及自动档位切换开关切换为第二速度档位；等待至少一个第二预设时间间隔； 控制单元接通电动机绕组回路电流；电动机以第二速度档位运行。所述降低电动机的转速包括以下步骤控制单元切断电动机绕组回路电 流；等待至少一个第三预设时间间隔；控制单元发出置第一速度档位指令，以 及自动档位切换开关切换为第一速度档位；等待至少一个第四预设时间间隔； 控制单元接通电动机绕组回路电流；电动机以第一速度档位运行。还包括以下步骤检测控制单元与电源的连接；若控制单元与电源连接， 则启动控制单元；若控制单元与电源断开连接，则停止控制单元工作。还包括以下步骤若电动机的转速逐渐升高或电动机的工作电流逐渐减 小，则将电动机的转速逐级提高至少一个速度档位；若电动机的转速逐渐降低 或电动机的工作电流逐渐增大，则将电动机的转速逐级降低至少一个速度档 位。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的，采用电子离合方式，自动换档时 不产生电弧，能够有效解决电弧对自动开关的损坏，并能根据负载的变化，自 动切换电动机档位。该方法所使用的装置制造工艺简单，成本低，利于推广应用。本专利技术均可通过现有电子元器件实现，具有很好的通用性，可广泛用于各 种所有多档绕组的电动交通工具用电动机及设备电动机。它具有启动力矩大， 带负载运行平稳，正常运行区域速度高，且能随负载的增加依次递减切换档位，保证了运行的平稳性和可靠性。本专利技术充分利用了无刷永磁直流电动机的特性原理，使电动机能在不同的 运行工况条件下处于不同的运行状态之中，满足电动车辆的无刷永磁直流电动 机既满足高速行驶的性能要求，又能保证在低速运行条件下和起动时对力矩的 性能要求。且控制方便，可通过电动车手柄的旋转实现换档操作。附图说明图1为本专利技术的多档电动机换档控制模块功能原理图。图2为本专利技术的多档电动机换档控制信号时序图。图3为本专利技术流程图。图4为本专利技术实施例的四档电动机换档控制执行电路的电路图。图5是本专利技术实施例的换档控制信号时序图。图6是本专利技术实施例的档位控制状态逻辑图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。 结合图2、图3，以两档电动机换档控制过程为例。一种两档电动机换档控制方法，步骤如下首先，在自动档位切换开关上预设第一速度档位和第二速度档位，且第一 速度档位所对应的电动机的转速值小于第二速度档位所对应的电动机的转速值；然后，将自动档位切换开关置于第一速度档位；若档位选择单元处于自动档状态，启动自动换档功能，并根据电动机负载的变化，自动调节电动机的转 速。若档位选择单元处于低速档状态，启动匀速行驶功能，并将自动档位切换 开关置于或保持在第一速度档位。自动调节电动机的转速时，先检测电动机的转速和电动机的工作电流；若 电动机的转速不小于第一预设转速值x转/每分钟且电动机的工作电流不大于 第一预设电流值y安培，则提高电动机的转速。提高电动机的转速时先由控 制单元切断电动机绕组回路电流，在第一预设时间间隔a毫秒后，控制单元发 出置第二速度档位指令使自动档位切换开关切换为第二速度档位；再经过第二 预设时间间隔b毫秒后，控制单元才接通电动机绕组回路电流使电动机以第二 速度档位运行。若电动机的转速小于第二预设转速值X转/每分钟，或电动机的工作电流 大于第二预设电流值Y安培，则降低电动机的转速。降低电动机的转速时先 由控制单元切断电动机绕组回路电流，在第三预设时间间隔a毫秒后，控制单 元发出置第一速度档位指令使自动档位切换开关切换为第一速度档位；再经过 第四预设时间间隔b毫秒后，控制单元才接通电动机绕组回路电流使电动机以第一速度档位运行。第一预设时间间隔与第三预设时间间隔均为a毫秒；第二预设时间间隔与第四预设时间间隔均为b毫秒。第一预设转速值x转/每分钟小于第二预设转速值X转/每分钟；第一预设 电流值y安培大于第二预设电流值Y安培。两档电动机换档控制方法，具体工作流程如下控制单元发出置第一速度档位信号，接下来自动档位切换开关执行换档动作，切换至第一速度档位。如果控制单元与电源保持接通，则对档位选择单元 的档位状态进行判断，如果档位选择单元处于低速档状态，电动机起动，并保 持在第一速度档位运行；如果档位选择单元处于自动挡状态，电动机起动，并 在第一速度档位运行。当电动机运转后，判断电动机的转速是否大于x转/每 分钟且电动机的工作电流是否稳定在y安培，则电动机绕组继续以第一速度档 位运行；如果电动机的转速大于x转/每分钟且电动机的工作电流稳定在y安 培，说明电动机的负载变小，此时，控制单元切断电动机绕组回路电流，a毫 秒后，控制单元发出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多档电动机换档控制方法，其特征在于，包括以下步骤：　在自动档位切换开关上预设若干个速度档位，至少包括第一速度档位和第二速度档位，且第一速度档位所对应的电动机的转速值小于第二速度档位所对应的电动机的转速值；　将自动档位切换开关置于第一速度档位；　确认档位选择单元处于自动档状态，启动自动换档功能，以及　根据电动机负载的变化，自动调节电动机的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，简金勇，
申请(专利权)人：江苏新日电动车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]