电动车档位控制系统、电动车档位控制方法和电动车技术方案

本发明专利技术提供了一种电动车档位控制系统，包括：转速检测单元，用于检测电动车的驱动轮转速和牙盘转速；比值计算单元，用于计算出所述驱动轮转速和所述牙盘转速的比值；比较单元，用于将所述比值与所有预设变速比进行比较，确定与所述比值最接近的预设变速比；获取单元，用于获取与所述比值最接近的预设变速比对应的预设档位；控制器，用于控制电驱动系统根据所述预设档位对应的输出功率工作。本发明专利技术还提出了一种电动车档位控制方法和一种电动车。通过本发明专利技术的技术方案，能够避免用户空踩脚踏板，提高骑行乐趣和舒适性，并且能够减缓电池电量的消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车控制
，具体而言，涉及一种电动车档位控制系统、一种电动车档位控制方法和一种电动车。
技术介绍
现有的电动车控制模式可以分为速度型和力矩型。其中，速度型控制模式是以链轮转动的速度为输出信号，控制器接收此输出信号后对电机执行工作指令。因此当链轮不断转动时，此输出信号一直存在，致使电机持续工作，因此会产生以下一些缺点(I)可能会导致骑行者空踩，影响骑行的舒适性以及乐趣； (2)电池消耗过快，无法达到省电以及增加骑行里程的目的；(3)减少电池以及电机的使用寿命；(4)减少骑行者锻炼身体的机会。力矩型控制模式是以脚踩力为输出信号，控制器接收此输出信号，并且检测脚踩力的大小，然后根据脚踩力的大小控制电机提供相应的功率输出。此控制模式有以下一些缺点( I)力矩型控制系统的制作成本很高；(2)力矩型控制系统的内部元件的损耗比较大，因此长期工作的稳定性不高，容易产生错误；(3)力矩型控制系统安装复杂，不适合任意款式的电动车的安装。因此，需要一种新的电动车档位控制技术，能够避免用户空踩脚踏板，提高骑行乐趣和舒适性，并且能够减缓电池电量的消耗。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述问题，提出了一种电动车档位控制技术，能够避免用户空踩脚踏板，提高骑行乐趣和舒适性，并且能够减缓电池电量的消耗。有鉴于此，本专利技术提出了一种电动车档位控制系统，包括转速检测单元，用于检测电动车的驱动轮转速和牙盘转速；比值计算单元，用于计算出所述驱动轮转速和所述牙盘转速的比值；比较单元，用于将所述比值与所有预设变速比进行比较，确定与所述比值最接近的预设变速比；获取单元，用于获取与所述比值最接近的预设变速比对应的预设档位；控制器，用于控制电驱动系统根据所述预设档位对应的输出功率工作。在该技术方案中，可以通过计算电动车驱动轮转速和牙盘转速的比值，控制电动车的档位，相对于力矩型控制系统，制作成本较低，而且内部构造简单，工作稳定性较高，适用于不同款式的电动车。在上述技术方案中，优选地,还包括判断单元,判断所述电动车的传动链条的实时张紧力是否大于或等于预设张紧力，若所述实时张紧力大于或等于所述预设张紧力，则判定所述传动链条张紧，若所述实时张紧力小于所述预设张紧力，则判定所述传动链条未张紧；以及所述转速检测单元在所述传动链条张紧的情况下，检测所述电动车的驱动轮转速和牙盘转速；所述控制器在所述传动链条未张紧的情况下，控制所述电驱动系统停止工作。在该技术方案中，通过判断传动链条的实时张紧力，可以判断用户是否在空踩脚踏板(即用户踩脚踏板的动作是否为驱动轮的转动提供有效功率)，当传动链条的实时张紧力大于或等于预设张紧力时，可以判定用户没有空踩脚踏板，而当用户没有空踩脚踏板时，用户踩脚踏板的力(和传动链条的张紧力正相关)与此时的机械变速比(飞轮的转速与牙盘的转速的比值)存在一定的关系，当机械变速比较大时，用户踩动脚踏板需要较大的力，当机械变速比较小时，用户用较小的力即可踩动脚踏板，并且在用户未空踩的情况下，驱动轮的转速与飞轮的转速近似相等，此时通过计算电动车驱动轮转速和牙盘转速的比值(采集驱动轮的转速相对于采集飞轮的转速比较容易)，可以得到此时电动车的机械变速比，控制器根据此机械变速比控制电驱动系统提供相应的输出功率(即相当于根据用户踩脚踏板的力提供相应的输出功率，但无需直接对踩踏的力进行检测，也就无需相应的价格高昂的元·器件)。而当实时张紧力小于预设张紧力时，可以判定用户空踩脚踏板，此时控制器可以控制电驱动系统停止工作，使得电动车驱动轮的转动需要用户踩脚踏板提供有效功率，从而在行驶过程中有效地避免了用户空踩脚踏板。因此在不同的机械变速比下，用户和电驱动系统可以分别为电动车驱动轮的转动提供部分有效功率，从而在骑行过程中，避免了用户空踩，提高了骑行的乐趣，并且减缓了电池电量的消耗，延长了电池的使用寿命。在上述技术方案中，优选地，还包括速度检测单元，用于检测所述电动车的实时行走速度；以及所述电动车档位控制系统在所述实时行走速度大于预设速度时，对所述电动车的档位进行控制。在该技术方案中，当电动车的实时行走速度达到预设的速度要求时，再按照上述档位控制的过程控制档位，以达到最佳的骑行体验。同时，当在电动车的实时行走速度小于预设速度时，可以通过软启动的方式进行启动。在上述技术方案中，优选地，还包括设置单元，用于设置所述控制器中功率管的最大占空比，以调节所述电驱动系统在不同的预设档位下所提供的最大速度。在该技术方案中，可以通过设置控制器中功率管的最大占空比实现在各档位下最大速度的不同，其中，每个机械档位对应于电驱动系统提供的一个输出功率，且在电驱动系统空载满电的情况下，对应的输出功率最大，相应的电驱动系统的电机最大转速为Vniax ;当用户踩脚踏板带动牙盘转动时，电驱动系统将根据不同的牙盘转速提供相应的输出功率，相应的电驱动系统的电机转速为％，假设用户以V1的转速踩脚踏板行驶时用户感觉最舒适，那么可以调整最大占空比，使Vmax与牙盘在V1转速下相应的电驱动系统的电机转速Vtl相等。在上述技术方案中，优选地，所述设置单元还用于设置所述控制器中功率管的最小占空比，以调节所述电驱动系统在不同的预设档位下所提供的最大启动力，其中，所述最大启动力与所述最大速度负相关。在该技术方案中，可以通过设置控制器中功率管的最小占空比实现在各档位下最大启动力(最大扭矩)的不同，进一步地，可以根据最大启动力与所述最大速度负相关设置最小占空比。在上述任一技术方案中，优选地，还包括操作信号生成单元，用于根据用户的操作动作生成相应的操作信号；以及所述控制器还用于根据所述操作信号生成相应的控制命令，以控制所述电驱动系统以相应的输出功率进行工作。在该技术方案中，用户可以手动调整电驱动系统的输出功率，从而根据自身的实际需求骑行，而不必检测传动链条的实时张紧力再判断相应的输出功率。根据本专利技术的又一方面，还提出了一种电动车档位控制方法，包括步骤204，检测电动车的驱动轮转速和牙盘转速，并计算出所述驱动轮 转速和所述牙盘转速的比值；步骤206，将所述比值与预设变速比进行比较，确定与所述比值最接近的预设变速比，并获取该预设变速比对应的预设档位；步骤208，控制器控制电驱动系统根据所述预设档位对应的输出功率进行工作。在该技术方案中，可以通过计算电动车驱动轮转速和牙盘转速的比值，控制电动车的档位，相对于力矩型控制系统，制作成本较低，而且内部构造简单，工作稳定性较高，适用于不同款式的电动车。在上述技术方案中，优选地，在所述步骤204之前，还包括步骤202，判断所述电动车的传动链条的实时张紧力是否大于或等于预设张紧力，若所述实时张紧力大于或等于所述预设张紧力，则判定所述传动链条张紧，并进入所述步骤204;若所述实时张紧力小于所述预设张紧力，则判定所述传动链条未张紧，所述控制器控制所述电驱动系统停止工作。在该技术方案中，通过判断传动链条的实时张紧力，可以判断用户是否在空踩脚踏板(即用户踩脚踏板的动作是否为驱动轮的转动提供有效功率)，当传动链条的实时张紧力大于或等于预设张紧力时，可以判定用户没有空踩脚踏板，而当用户没有空踩脚踏板时，用户踩脚踏板的力(和传动链条的张紧力正相关)与此时的机械变速比(飞轮的转速与牙盘的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车档位控制系统，其特征在于，包括：转速检测单元，用于检测电动车的驱动轮转速和牙盘转速；比值计算单元，用于计算出所述驱动轮转速和所述牙盘转速的比值；比较单元，用于将所述比值与所有预设变速比进行比较，确定与所述比值最接近的预设变速比；获取单元，用于获取与所述比值最接近的预设变速比对应的预设档位；控制器，用于控制电驱动系统根据所述预设档位对应的输出功率工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪捷，陈文胜，叶孝，吴存所，陈吉，
申请(专利权)人：浙江绿源电动车有限公司，
类型：发明
国别省市：