[实用新型]一种智能平衡休闲车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能平衡休闲车，尤其涉及一种基于磁场定向控制（FOC）平台电力驱动的坐式智能平衡休闲车。

背景技术

目前两轮智能平衡车已在市面上大量销售，市场反应良好，但市面上的以站立骑行为主,站立骑行由于人的重心高，存在比较大的安全风险; 还有较长时间的站立容易造成人的疲劳,所以坐着骑行的智能休闲平衡车有效解决了上述问题。在保证两轮智能平衡车新颖的驾驶方式和灵活性前提下,同时也兼顾了安全性。然而目前现有的两轮智能平衡车都是采用无刷直流电机（BLDC）驱动方案，这种驱动方案明显存在以下几个问题。

1、动态响应慢，会产生控制间隙造成所谓空档问题；

2、低速时候效率过低，电机温度升高；

3、转矩波动大，低速时候控制不够平稳；

4、系统平台集成度还不高。

实用新型内容

本实用新型针对以上缺点，提供了一种智能平衡休闲车，以达到车体更加平稳，动态响应更快，稳定性更高的目的。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案来实现：

一种智能平衡休闲车，包括车体、用于骑乘者乘坐的承载装置、安装于承载装置上的行走装置、安装于承载装置下方的底盘，设置于车体内的驱动系统以及车体前后安装的安全辅助装置，所述驱动系统包括陀螺仪加速度传感器、中央微处理器（DSP）控制模块、功率驱动模块和电机。

进一步的，陀螺仪加速度传感器包括陀螺仪、加速度传感器和方向传感器。

进一步，所述中央微处理器控制模块采用12路、16路、18路中的任意一种的脉冲宽度调制（PWM）输出。

优选的，所述中央微处理器控制模块采用18路的PWM输出。

作为优选的，所述中央微处理器控制模块采用塑料方块平面（PQFP）176封装。

作为优选的，所述功率驱动模块采用NMOS集成电路封装。

作为优选的，所述电机为永磁同步电机。

作为优选的，所述永磁同步电机采用混合式光电编码器。

总之，本实用新型的有益效果为：磁场定向控制（FOC）方案设计的一种电力驱动、且具有自我平衡能力的个人坐式休闲代步车。从而使得电机在低速的时候效率更高，力矩的波动小，车体更加平稳，动态响应更快，较好的解决了以上存在的问题，提高了产品的稳定性；

进一步，陀螺仪加速度传感器包括陀螺仪、加速度传感器和方向传感器，可以实现灵活控制控制休闲车前进、后退和左右轮的原地转向;

进一步，DSP控制模块采用多达18路的PWM输出，可以同时驱动2路PMSM电机；

进一步，DSP控制模块采用PQFP-176封装，提供丰富的IO口,提高系统集成度；

进一步，所述功率驱动模块采用驱动IC+NMOS方案，使得电机效率更高；

进一步，所述电机为永磁同步电机，具有功率密度大，效率高，可靠性高等优点，使得平衡车动态响应迅速，低速时效率升高，控制平稳；

进一步，所述永磁同步电机采用混合式光电编码器精度高，提升产品的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型智能平衡休闲车的驱动系统结构示意图。

图2是本实用新型智能平衡休闲车的陀螺仪加速器传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

一种基于FOC平台的智能平衡休闲车，包括车体、用于骑乘者乘坐的承载装置、安装于承载装置上的行走装置、安装于承载装置下方的底盘，设置于车体内的驱动系统以及车体前后安装的安全辅助装置。图1是所述驱动系统的结构示意图，如图所示，包括陀螺仪加速度传感器1、中央微处理器（DSP）控制模块2、功率驱动模块3和电机4。

其中陀螺仪加速度传感器1为置于车体内的精密电子装置，图2是所述陀螺仪加速器传感器的结构示意图。从图2可以看出其具体包括陀螺仪11、加速度传感器12和方向传感器13。Y轴陀螺仪11和加速度传感器12在系统中作为速度发生器，通过检测人车重心偏离设定平衡点的角度，并把此角度值传给DSP做处理，经过计算处理控制休闲车前进、后退。方向传感器13和X轴陀螺仪11采集到左右转弯的方向信号，通过DSP处理灵活控制左右轮的原地转向。

本实施例中，DSP控制模块2的工作频率为150M，可以快速有效的实现PMSM FOC的控制算法。DSP控制模块2可以多用12路、16路或18路的PWM输出，优选的，采用多达18路的PWM输出，可以同时驱动2路PMSM电机。