电动车效率自动跟踪双闭环控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电动车效率自动跟踪双闭环控制系统，包括依次连接的速度传感器、单片机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路。控制系统通过传感器采集霍尔信号，准确判断换相正确性、变档时的车速与电流比值的设定、降低用户的操作难度同时减少起步长时大电流冲击，对于整个系统有很好的保护作用。采用双闭环控制系统，由于电流环存在，保护电动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值，实现自动限流，这样在任何运行情况下，蓄电池均不会出现超过设定值电流的放电过程，保证了蓄电池的安全。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动车控制器，尤其涉及一种电动车效率跟踪双闭环控制系统。
技术介绍
电动车简而言之就是以电力为驱动，以电力为能源的车辆。电动车通常包括蓄电池、电动轮毂、控制器、充电器四大件和车体部分组成。电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止，以及控制电动车其它电子器件的核心控制器件，它就象是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。参见图2，目前现有的控制器由于是单闭环控制系统，在启动和加速时经常会出现控制器大电流输出至限流保护的运行状态。并且，现有电动车速度是采集电机内部霍尔信号，提供给控制器与仪表，由于霍尔安装在电机内部受到 温度与电流的影响，测出的信号就不准确。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种提高控制精度的电动车效率追踪双闭环控制系统，解决控制器大电流输出超出设定的电流限幅值，影响测量信号准确性的问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种电动车效率自动跟踪双闭环控制系统，其特征在于，包括依次连接的速度传感器、单片机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路；速度传感器采集电机的速度信号将非电量的变化转变为电量变化信号并输至单片机，单片机输出电流信号传至效率比控制器与设定效率值比较，再经电流比较器、PWM发生器和驱动器输出实现对电机的限流洞时，电流传感器获取驱动器的电流信号，经电流放大器放大，一方面传给单片机跟踪速度传感器的电流信号，另一方面电流放大器将放大的电流信号输至电流比较器。相比现有技术，本技术具有如下优点该控制系统通过传感器采集霍尔信号，准确判断换相正确性、变档时的车速与电流比值的设定、降低用户的操作难度同时减少起步长时大电流冲击，对于整个系统有很好的保护作用。由于采用双闭环控制系统，由于电流环存在，实现对电流的限幅，即可以保护电动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值，实现自动限流，这样在任何运行情况下，蓄电池均不会出现超过设定值电流的放电过程，保证了蓄电池的安全。另外，由于闭环的配合作用，可以使电机实现最理想的启动过程和加速过程，使蓄电池的电流得到有效的利用，从而可以增加电动自行车的行驶里程。而且，双闭环控制系统，车速与电流的比值始终让整车都运行在最大效率点上；车速信号安装在外部不会有信号的干扰，让控制器不会出现判断错而损坏部件。附图说明图I为本技术电动车效率自动跟踪双闭环控制系统的结构示意图。图2是现有电动车单闭环控制系统原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明如图I所示所示,一种电动车效率自动跟踪双闭环控制系统,包括依次连接的速度传感器、单片机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成的第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路；速度传感器采集电机的速度信号并输出至单片机，单片机输出电流信号传至效率比控制器与设定效率值比较，再经电流比较器、PWM发发生器和驱动器输出实现限流； 同时，电流传感器获取驱动器的信号，经电流放大器放大，一方面传给单片机跟踪速度传感器的电流信号，另一方面电流放大器放大信号控制电流比较器。其中，速度传感器用于采集电动车的速度，将非电量的变化转变为电量变化信号；单片机用于接收速度传感器传递的电量变化信号，并输出经效率比较器第一回路控制电动车电机的转速；电动车电机的转速信号传递给变速机械，变速机械根据电动车电机的转速信号控制电动车速度。本技术控制器采用双闭环控制系统，由于电流环存在，实现对电流的限幅，SP可以保护电动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值，实现自动限流，这样在任何运行情况下，蓄电池均不会出现超过设定值电流的放电过程，保证了蓄电池的安全。通过测速采集传感器霍尔信号，准确判断换相正确性、变档车速与电流的设定、降低用户的操作难度同时减少起步长时大电流冲击，对于整个系统有很好的保护作用。本技术单片机可采用ATMegaS，将转速和电流两种反馈信号分别进行调节控制，并将模拟系统转变为数字系统具有良好的控制速度，可以使电机实现最理想的启动过程和加速过程，使蓄电池的电流得到有效的利用，从而可以增加电动自行车的行驶里程。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。权利要求1.电动车效率自动跟踪双闭环控制系统，其特征在于，包括依次连接的速度传感器、单片 机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路；速度传感器采集电机的速度信号将非电量的变化转变为电量变化信号并输至单片机，单片机输出电流信号传至效率比控制器与设定效率值比较，再经电流比较器、PWM发生器和驱动器输出实现对电机的限流；同时，电流传感器获取驱动器的电流信号，经电流放大器放大，一方面传给单片机跟踪速度传感器的电流信号，另一方面电流放大器将放大的电流信号输至电流比较器。专利摘要本技术涉及电动车效率自动跟踪双闭环控制系统，包括依次连接的速度传感器、单片机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路。控制系统通过传感器采集霍尔信号，准确判断换相正确性、变档时的车速与电流比值的设定、降低用户的操作难度同时减少起步长时大电流冲击，对于整个系统有很好的保护作用。采用双闭环控制系统，由于电流环存在，保护电动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值，实现自动限流，这样在任何运行情况下，蓄电池均不会出现超过设定值电流的放电过程，保证了蓄电池的安全。文档编号H02P6/08GK202652131SQ20122035118公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日专利技术者彭家洪 申请人:贵州兴国新动力科技有限公司重庆分公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动车效率自动跟踪双闭环控制系统，其特征在于，包括依次连接的速度传感器、单片机、效率比较器、电流比较器、PWM发生器和驱动器，并与电机连接构成第一回路；还包括与电流比较器、PWM发生器和驱动器连接的电流传感器及电流放大器构成的第二回路；速度传感器采集电机的速度信号将非电量的变化转变为电量变化信号并输至单片机，单片机输出电流信号传至效率比控制器与设定效率值比较，再经电流比较器、PWM发生器和驱动器输出实现对电机的限流；同时，电流传感器获取驱动器的电流信号，经电流放大器放大，一方面传给单片机跟踪速度传感器的电流信号，另一方面电流放大器将放大的电流信号输至电流比较器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭家洪，
申请(专利权)人：贵州兴国新动力科技有限公司重庆分公司，
类型：实用新型
国别省市：