[实用新型]左右两轮自动平衡电动车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动车，尤其是只有两个轮子左右分布、具有自动平衡功能的电动车。

背景技术

1988年，日本专利说明书JP63-305082公开了一种只有左右两轮、能自动保持动态平衡的小车。该申请只是一种能演示一级倒立摆的实验方案，离使用者的骑行在技术上尚有一段遥远的距离。

在日本专利申请的基础上，美国专利说明书US5,701,965披露了骑行者的站立骑行功能，但存在的主要缺点是：

(1)技术方案繁琐、复杂，可靠性差，制造成本高。

(2)电池的使用和更换存在以下缺陷：需要从车的底部拆卸电池，更换非常不便；二是没有防盗措施，不安全。

(3)电池室与电气室没有隔离，机械结构的用户界面不友好：电池是需要经常维护、更换使用的部件，电池室需要对用户友好开放，需要使用便利；电气驱动装置因里面安装有较精密部件，不需轻易对用户开放，而宜采用封闭结构。

(4)存放、运输不方便：用轿车携带时，需要专用机械，美国专利说明书US20040050611披露了这种专用辅助机械装置。

(5)其采用的每边三个轮子的轮系结构过于复杂。

其中上述(1)中技术复杂、繁琐、制造成本过高的主要技术原因有四点：(1)冗余过度：为维持所述车的动态平衡，左右电动机的正反转需要切换迅速，但这样会导致瞬态过电压和瞬态过电流的产生，击穿电动机驱动电路中的功率放大开关管。上述美国专利为了提高所述车的安全与可靠，把电气驱动电路、中央处理电路、传感器以及电动机的绕组等几乎全部多备份了一套。

(2)不必要的重复：上述美国专利文献披露的技术方案中，在车体上安装了角度传感器和角速度传感器的同时，两只电动机上都安装了转速或位置传感器。事实上，车体倾斜的角度和角速度与电机的转速存在直接的因果关联关系。在采用角度传感器和角速度传感器全闭环的情况下，如果两台电动机的性能参数一致性较好，完全没有必要在电动机处加入位置或速度传感器，重复半闭环反馈，即可以去掉电动机的位置或速度传感器。

(3)转向控制不必采用闭环，转弯机构太复杂：美国专利US6,581,714和US6,789,640专门设计了转向控制的机构。

(4)检测骑行者上车的传感装置太复杂：美国专利说明书US6,796,396的图6a、图6b披露了这种传感装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种控制和驱动电路拓扑结构简单、可靠性高、电池易于更换、转向容易、便于运输和上下坡推行、安全便捷、制造成本低的左右两轮自动平衡电动车。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种左右两轮自动平衡电动车，两轮分布在骑行者的左右两侧，包括车厢、立杆、车轮、电动机及其驱动电路、角度及角速度传感器、蓄电池、面板处理电路、把手总成、转向控制机构、脚踏传感器，其特征在于：

车厢由电池室和电气室分隔组成，电池室存放有蓄电池组，电气室安装有左右电动机及其电动机驱动电路以及中央处理电路；把手总成的端部设有左右转向控制机构；电动机驱动电路包含泄放回路，泄放回路设有泄放开关和耗能或储能元件。

本实用新型进一步的技术措施采用以下方案：

上述车中，车厢的上表面设有脚踏传感器，脚踏传感器是金属防水开关。

上述车中，所述的电池室和电气室均由上下两部分组成，下部分共用车厢底盖，中间由隔板分开，电气室的上部分设有电气盖，电气盖与隔板之间采用固定联接；电池室的上部分设有电池盖，电池盖与底盖之间采用活动联接。

上述车中，所述的车厢的底盖上部还设有一电池室，经电气室与前述的电池室对称布置，该电池室中放置有蓄电池组。

上述车中，所述的立杆为空腔结构，底部设有折叠机构，电源通过穿过立杆腔内的供电电缆从电池室传输到把手总成。

上述车中，所述的电气盖的背面安装有电池锁具，电池锁具的锁头被梯形盒罩住。

上述车中，所述的蓄电池组的正极或负极通过一只电流传感器接入电动机驱动电路。

上述车中，与所述的车厢底盖的平行位置设有角度传感器，与车厢底盖的垂直位置设有角速度传感器。

上述车中，所述的左右转向控制机构中分别设有复位弹簧，两根复位弹簧的扭向相反。

上述车中，所述的两个蓄电池组的负极并联，作为地线，每组正极分别通过继电器和开关管串联后接入直流母线的正极。