一种带控制档的电动车制造技术

本实用新型专利技术公开一种带控制档的电动车，所述电动车包括驱动车轮的驱动电机、给驱动电机供电的蓄电池、调节驱动电机转速快慢的调速转把、控制上述部件的控制系统，所述控制系统连接有控制蓄电池电流输出大小和驱动电机转速快慢的控制档。本方案根据驱动电机和蓄电池工作特性及相互联系，将电动车在里程、爬坡和车速三个行驶方面分别用三个档位来对应，通过与控制系统的连接来触发控制系统中不同的控制程序，针对不同的路况蓄电池和驱动电机能够做出适应性的调整，从而使电动车的行驶更加合理，同时还兼顾了节能、减少磨损等方面。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动车领域，具体涉及一种能够根据不同需要、不同路面进行车速及扭矩调整的电动车。
技术介绍
目前电动车用户对电动车性能要求各不相同，平原地区及道路平坦的市区对电动车的续行里程(一次充电骑行的里程)放在首位，其爬坡性能和最高车速放在其次，而在丘陵地区则对电动车的爬坡性能和最高车速放在首位，其续行里程放在其次，对于山区及道路较差的乡村，对电动车的爬坡性能放在首位，其续行里程和最高车速放在其次，因此为满足不同市场的需求，电动车生产厂家费尽心思，将电动车产品配置进行细分，从而出现“长跑王”、“爬坡王”等单项电动车优势产品，这样不但增加了电动车厂家的操作难度，而且在适应性上来说，还是不能满足消费者需要一种能够同时针对所有路面情况都能适应的“全 能王”产品的需求。根据电动车国内目前发展现状及其工作原理(以无刷直流电机为动力，铅酸蓄电池为动力能源)，电动车的里程、爬坡和车速三者之间成反比关系，这种需要在硬件上不能兼容在同一辆电动车上，要想里程长，爬坡性能就差，车速就慢；要想爬坡性能好，里程就短，车速就慢；要想车速快，里程就短，爬坡性能就差。
技术实现思路
为解决现有技术中一辆电动车仅通过调速转把进行速度控制，而不能根据不同的路况和要求对电动车的行驶参数进行细化调整的问题，本技术提供一种在电动车上设置不同控制档来针对不同的路况和要求，以实现同一辆电动车在爬坡、速度、里程方面发挥最大优势的装置。具体方案如下一种带控制档的电动车，所述电动车包括驱动车轮的驱动电机、给驱动电机供电的蓄电池、调节驱动电机转速快慢的调速转把、控制上述部件的控制系统，其特征在于，所述控制系统连接有控制蓄电池电流输出大小和驱动电机转速快慢的控制档。为避免电动车做无用功并发挥最大的效率所述控制档包括以爬坡为目的的爬坡档、以速度为目的的速度档和强调行驶距离的里程档。为方便驾驶者控制所述控制档安装在车头上或车把上。为方便操作所述控制档采用一个点动开关来实现档位转换，通过按下点动开关的不同次数来触发控制系统相应的控制程序，进而使电动车采用与当前路况相应的蓄电池电流和驱动电机转速。为方便操作和观察所述控制档采用拨动式开关，设置有三个拨动位，分别对应三种不同档位，每个档位通过信号线与控制系统连接，控制系统根据触发的不同信号进而使电动车采用与当前路况相应的蓄电池电流和驱动电机转速。为使驾驶者清楚当前的档位所述控制系统连接有提醒驾驶者改变当前不对应路况档位的提示灯。本方案根据无刷直流电机性能和铅酸蓄电池放电特性，即车速(电机转速)和爬坡性能(电机扭矩)跟驱动电机相关，里程跟蓄电池放电性能及驱动电机效率相关，在常规情况下，驱动电机转速高时，其工作电流大，最大扭矩小，驱动电机在低转速时，其工作电流小，最大扭矩大，驱动电机在最大扭矩时，电流最大但效率很低。铅酸蓄电池以2h容量为额定容量(即以0. 5C电流放电时间为2h)，如以大于0. 5C电流放电，蓄电池实际容量就会小于额定容量，电流越大，耗电量越快，反之，如以小于0. 5C电流放电,蓄电池实际容量就会大于额定容量。根据上述驱动电机和蓄电池工作特性及相互联系，将电动车在里程、爬坡和车速三个行驶方面分别用三个档位来对应，包括里程档一省电模式，即启动电流和工作电流都小于蓄电池额定容量的电流值，此时驱动电机的效率最高。根据电机效率曲线，选定效率较高曲线段相对应的驱动电机转速作为该档的最高车速，以IOOKgd个大人加I个小孩的体重)负载在该档选定车速上的电流为该档的限流值，为减少蓄电池大电流放电，起步时采用缓慢加速的软启动，即该档基本模式为软启动+限流+限速；爬坡档一动カ模式，即启动加速度要快，蓄电池电流输出大于额定容量的电流 值，同时限制驱动电机的转速，这样可減少电动车在爬坡时速度明显下降的现象，具体的电流值需要根据该款驱动电机的性能和蓄电池的额定容量确定，这种电动车起步快速提速的方式称为硬启动，即该档模式为硬启动+最大电流+限速；车速档——超车模式，为节省能量，采用缓慢加速的软启动和适当的限流(不超过蓄电池容量相同的电流)，即该档模式为软启动+限流+不限速。本方案根据上述原理，通过与控制系统连接的控制档，来触发控制系统中不同的控制程序，使不同的路况下，蓄电池和驱动电机能够根据档位设定做出适应性的调整，从而使电动车的行驶更加合理，同时还兼顾了节能、減少磨损等方面。采用点动开关能够快速将信号传递到控制系统，而采用拨动式开关能够清楚当前的档位，利用档位提示灯可以提醒驾驶者根据当前路况改变当前档位。附图说明图I本技术的连接示意图。图2本技术中各档位參数设定的根据表。附图中标号说明1_控制系统、2-调速转把、3-蓄电池、4-驱动电机、5-控制档、6-电源锁、7-电流线、8-转速线、9-扭矩线、10-效率线。具体实施方式如图I所示，本方案的电动车包括驱动电动车车轮的驱动电机4，与驱动电机4连接并给其供电的蓄电池3，调节驱动电机4转速快慢的调速转把2，分别与上述部件连接的控制系统1，其中控制系统I连接有控制蓄电池3电流输出和驱动电机4转速快慢的控制档5，本方案的控制档为ー个档位切换开关，具体的档位包括保证电动车最大行驶距离的里程档，适应坡地或丘陵地形的爬坡档，提高最高时速的速度档，各档位通过信号线与控制系统连接，以上三种档位使驾驶者在不同地形时采用不同的档位，不但实现电动车的效率最大化，而且能够减少电动车上蓄电池、驱动电机的磨损。本方案的控制原理是现有电动车是控制系统为调速转把提供5V的电压，调速转把根据提供的5V电压，将其在I 4. 2V之间进行调节，再回输给控制系统，控制系统将此调节后的电压信号传送到驱动电机进行相应的车速控制，如果控制系统输送给调速转把的基本电压低，那么调速转把能够调速的电压范围也就低，本方案就是通过控制控制系统输出到调速转把的电压大小来对驱动电机进行限速，具体体现在限流和限速两个方面；对于限流来说，目前电动车上的控制系统对电动车都有限流功能，这个限流值即为电动车的最大输出电流，这个电流值都是由电动车生产厂家制定的，一般在蓄电池额定容量的I. 5 2倍之间，如电池为12Ah，限流一般为17 25A，电池为20Ah，限流一般为25 35A,由于市场上各电动车米用的驱动电机功率不一样,蓄电池的容量大小也不一样，针对目前市面上的电动车，路试按标准负重75kg的人骑行时，速度加到最快且平稳时，驱动电机的扭矩一般在9. 5N. m,而在9. 5N. m扭矩所对应的最快速度下的电流大小是不同的，如车速为34km/h时，这个9. 5N.m所对应的电流为IlA左右，最高车速在26km/h时，这个9. 5N. m所对应的电流为7A左右，所以里程档要限速，目的就是降低行驶电流，增加续行里程，而爬坡档的设定思想是电动车在启动或爬坡时就直接是该档的最大电流，利用档位切 换，能够避免在不同路况时蓄电池输出无用电流，而导致耗电量大，续行里程短，电池寿命短等问题。如图2所示，具体每个档位的限速、限流依据是根据电机效率曲线来确定的，电机效率曲线是由检测电机参数的“测功系统”测试出来的，测功系统是目前国内的电机厂及电动车整车厂都采用的一套检测设备，由测功机和电脑软件以及一些显示仪表组成，根据电机效率曲线相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带控制档的电动车，所述电动车包括驱动车轮的驱动电机(4)、给驱动电机供电的蓄电池(3)、调节驱动电机(4)转速快慢的调速转把(2)、控制上述部件的控制系统(1)，其特征在于，所述控制系统(1)连接有控制蓄电池电流输出大小和驱动电机(4)转速快慢的控制档(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌雄，
申请(专利权)人：台州市王派车业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：