[实用新型]具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器。

背景技术

控制器是电动车必备的部件之一。现在的电动车控制器的控制方法都是根据骑行者的操作手柄直接控制电机供电电压，这种人为控制方式很容易出现误操作，对行车安全造成威胁。比如车辆在转弯过程中，为了防止侧翻必须降低车辆的行驶速度以保证转弯过程中所需要的向心力，此时必须适当降低电机供电电压，甚至应该停止电机供电，但是由于电机的供电电压由骑行者通过调速手柄直接控制，骑行者很难准确控制此时的安全行驶电压，如果供电电压超出安全电压就必然使车辆速度过快，造成车辆侧翻，影响骑行者及车辆的安全。再如在车辆的加速及刹车过程中，人和车体的连接是通过车把和座椅等提供接触力和摩擦力等附着力以保证骑行者和车体保持一致运动，但是这种附着力是有一定限度的，当这种附着力无法保持人体和车体的一致运动时人就会从车上跌落下来，对骑行者和车辆造成危险。现在的电动车控制器的控制方式为骑行者直接控制电机供电电压，从而控制车辆的加速和减速过程，如果电机供电电压不正确就会造成车辆的加速过快或减速过快，使人车之间的附着力不足以提供骑行者和车体相同的加速度或减速度，人就会从车上跌落下来。要防止这种事故发生必须对车辆的行驶过程进行实时监控，根据行驶工况控制电机的供电电压，使车辆的加速和减速过程在允许的安全范围内，保证骑行者和车体的一致运动，防止跌落事故发生。目前，电动自行车和电动摩托车的控制器都没有转弯、刹车和加速保护功能，故存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有电动车电机供电控制存在的安全隐患，提供一种具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器。它能在车辆转弯过程中自动限制车速，能在车辆刹车的过程中限制车速的减速度，能在车辆加速的过程中限制车速的加速度，保持电机供电电压与电动车的实际工况相匹配，减少电能消耗，防止驾乘人员跌落事故发生。

本实用新型所述的具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器，包括设在壳体内电路板上的主控电路、与主控电路联接的电机驱动电路、分别与主控电路和电机驱动电路联接电平转换电路；控制器电源与电平转换电路联接，电机电源与电机驱动电路联接；电机驱动电路与电机联接，主控电路与故障报警灯联接；其特征在于：电机驱动电路的CURRENT端与主控电路的CURRENT端联接；主控电路的接线端子J_SPD与调速手柄传感器联接，接线端子J_TN与转向信号传感器联接，接线端子J_AM与手动/自动开关联接，接线端子J_BKH和接线端子J_BKL与刹车传感器联接，接线端子J_SA、接线端子J_SB和接线端子J_SC与电机转子位置传感器联接。

所述的具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器，其电平转换电路的接线端子J_PC+和接线端子J_PGND与控制器电源联接。

所述的具有多种智能保护功能的电动车安全行驶控制器，其电机驱动电路的接线端子J_U、接线端子J_V和接线端子J_W与电机联接。

主控电路：完成模拟信号的转换、转速的测量、开关量的检测等，然后对信号进行软件处理后输出控制信号传输给电机驱动电路，并输出故障信号给故障报警灯。

电机驱动电路：驱动电路按照主控电路的控制信号供给平均电机工作电压。

电平转换电路：将电池组输出的48V电压转换为30V、15V、5V、4.3V、3.3V低电平电源供给各电路使用。

本控制器采集了调速手柄、转向、刹车、人工/智能切换开关和电机转子位置信号，其中调速手柄、转向为模拟量信号，刹车、人工/智能切换为开关信号。对信号的转换、计算、修正由单片机完成，通过对这些信号的处理，输出控制信号给电机驱动电路，准确地控制电机的供电电压，保证车辆的安全行驶。该控制器在保证安全性的前提下，能够有效保证整车的动力性，并减少电量消耗以延长电池寿命和提高经济性。

本控制器根据转向信号限制最高转向车速，确定电机供电电压，使车辆在转弯过程中自动限速或减速，保证骑车者和车辆的安全，控制器在测量车速时会计算车辆的加速度，用最大加速度限制法确定电机供电电压，限制车辆在加速和刹车时的转速变化率，防止骑车者从车上跌落。该控制方法能够在保证车辆行驶安全的前提下，有效保证整车的动力性，在转弯、加速、刹车等变工况时减少电量消耗。

在车辆转弯的过程中，控制器将根据转向传感器输入的转弯角度大小信号并结合车辆的行驶工况，确定最高限速，并据此控制电机供电电压，使车速限制在安全范围内。