[发明专利]一种高低速快速平稳切换的电动车控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电动车高转速、低转速切换控制技术，尤其是一种高低速快速平稳切换的电动车控制系统。

背景技术

电动车是一种非常实用的代步工具，其后轮所装的轮毂电机为整车提供动力，具有骑行快、载重量大的优点，上述轮毂电机中，转子在外，定子在内，转子内缘径向均布安装磁极，定子外缘径向制出多个凸极，这些凸极上缠绕绕组，磁极与绕组相互作用实现了转子的旋转，由此带动电动车后轮的转动，使整车移动。

现有的控制器内安装有多个MOSFET管，这些MOSFET管与定子上的三相绕组中的一侧端点连接，该三相绕组的另一侧端点相互连接，这样的结构使轮毂电机在某一转矩和转速下效率达到最高值的点，但偏离该点的效率会逐渐下降，人们为了克服这一缺陷，研制出双速电机，该双速电机通过改变定子绕组的连接方法来改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速，但该双速电机中，一般采用继电器进行控制，整个控制系统复杂，不便于安装维护。

由此可知，在电动车控制过程中，急需一种能自动实现电机低转速工作状态与高转速工作状态之间自动转换且变化平稳，不会影响驾驶性能的系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供能根据信号自动进行低转速和高转速的工作状态切换且安全、平稳的一种高低速快速平稳切换的电动车控制系统。

本发明采取的技术方案是：

一种高低速快速平稳切换的电动车控制系统，包括控制器单元和三相绕组，该三相绕组的一侧的端点均连接控制器单元，其特征在于：所述三相绕组的另一侧串联连接另一三相绕组一侧的端点，该两个三相绕组之间并联连接一高速MOSFET开关单元，所述另一三相绕组另一侧的端点连接一低速MOSFET开关单元。

而且，所述高速MOSFET开关单元包括高转速MOSFET开关模块、MOSFET驱动后级模块和高转速控制信号，高转速MOSFET开关模块的一端并联在所述两个三相绕组之间，高转速MOSFET开关模块的另一端连接MOSFET驱动后级模块的一端，MOSFET驱动后级模块的另一端连接高转速控制信号。

而且，所述MOSFET驱动后级模块和高转速控制信号之间串联一光耦模块。

而且，所述光耦模块和高转速控制信号之间串联一输入滤波模块。

而且，所述低速MOSFET开关单元包括低转速MOSFET开关模块、MOSFET驱动后级模块和低转速控制信号，低转速MOSFET开关模块的一端串联所述另一三相绕组另一侧的端点，低转速MOSFET开关模块的另一端连接MOSFET驱动后级模块的一端，MOSFET驱动后级模块的另一端连接低转速控制信号。

而且，所述MOSFET驱动后级模块和低转速控制信号之间串联一光耦模块。

而且，所述光耦模块和低转速控制信号之间串联一输入滤波模块。

而且，所述MOSFET驱动后级模块为图腾柱式的推挽电路。

而且，所述高速MOSFET开关单元和低速MOSFET开关单元均通过一隔离电源单元供电。

而且，所述隔离电源单元包括多谐振荡器模块、隔离变压器模块、整流模块和稳压模块，该多谐振荡器模块的一端连接电源，该多谐振荡器模块的另一端连接隔离变压器模块的一端，该隔离变压器模块的另一端连接整流模块的一端，该整流模块的另一端连接稳压模块的一端，该稳压模块的另一端为所述高速MOSFET开关单元和低速MOSFET开关单元供电。

本发明的优点和积极效果是：

本发明中，在原有的一个三相绕组基础上增加了一个三相绕组，该两个三相绕组的绕制方式相同，二者之间的抽头连接一个高速MOSFET开关单元，远离控制器的三相绕组连接一低速MOSFET开关单元，高速MOSFET开关单元和低速MOSFET开关单元分别通过高转速控制信号和低转速控制信号进行控制，通过该两个信号的逻辑组合，实现了轮毂电机在启动和低速度状态下使用两个三相绕组，当轮毂电机在高速度状态下使用一个三相绕组，高速和低速切换过程中通过MOSFET管实现，持续时间非常短，约数百个微秒，切换时不会出现打火或拉弧的现象，而且切换过程中安全、平稳，驾驶员不会感到不适。

附图说明

图1是本发明的方框图；

图2（a）是本发明中高速MOSFET开关单元与高速隔离电源单元的电路原理图；

图2（b）是本发明中低速MOSFET开关单元与低速隔离电源单元的电路原理图；

图3是本发明中电机在低速及高速中的转矩和效率的曲线图。

具体实施方式