專利名稱：電動車控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車控制器，適用于電動車在剎車制動及下坡滑動時，將機械慣量能轉(zhuǎn)換為電能，為電動車的蓄電池組充電。
電動自行車是一種零污染、低噪音、安全、節(jié)能，低故障的綠色環(huán)保交通工具，在國內(nèi)外有廣闊的發(fā)展前景，但是，困擾電動自行車產(chǎn)業(yè)化的最大障礙是蓄電池比能量低，行駛距離短等問題。目前，受技術(shù)條件及材料科學的制約，完全靠蓄電池生產(chǎn)廠大幅度提高蓄電池比能量是不現(xiàn)實的。國內(nèi)外電動自行車均不具備將機械慣量能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰糠答伋潆姽δ?，因此，在電動自行車剎車制動及下坡滑行時，將其機械動能白白地損耗了，待蓄電池儲存的電能消耗用到一定值后，只能通過外接充電器向蓄電池充電。
本發(fā)明的目的是提供一種電動車控制器，通過能量反饋充電控制電路，有效地利用了蓄電池可反復充電的特性，將電動自行車在剎車制動及下坡時的機械慣量能轉(zhuǎn)換為電能，適時地向電動車的蓄電池組進行充電，從而提高了能量有效利用率，增加了電動車的續(xù)駛里程。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施利用蓄電池可反復充放電的特性，在電動自行車剎車制動及下坡滑行時，將機械慣量能轉(zhuǎn)換為電能，反充到蓄電池，是一條增加其比能量的有效途徑，設(shè)計了電動車控制器。
直流電機的基本方程式為端電壓U＝E+IaRa反電勢E＝K1WΦ轉(zhuǎn)矩 M＝K2IaΦ磁通 Φ＝K3If總的機械功率 P＝MW＝EIa式中Ia、If分別為電樞電流和磁場電流；Ra為電樞電阻；W為電樞旋轉(zhuǎn)速度(rad/S)；K1、K2、k3為比例常數(shù)。
當電動車自行車剎車制動或下坡滑行時，封鎖蓄電池供電回路，提供充電回路，利用泵升原理，使電樞感應的反電勢高于蓄電池端電壓，從而形成充電電流，達到既能制動減速，又能回饋電能，向蓄電池充電的目的，進而延長了電動車的續(xù)駛里程。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和效果充分利用了電動自行車頻繁剎車制動及下坡滑行時機械動能，自動轉(zhuǎn)換為電能，適時向蓄電池充電，達到既能制動減速，又能回饋電能，向蓄電池組充電，提高了能量有效利用率，增加了電動車續(xù)駛里程，下坡剎車時能量反饋，增加電量10-20％，電路結(jié)構(gòu)簡單，通過電動自行車實際運轉(zhuǎn)檢測，得出如下數(shù)據(jù)車速(Km/h)時間(s)反饋時充電電流(A)200.125161 7102.53

圖1為一種電動車控制器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
根據(jù)圖1可知，控制器IC1的1腳和2腳分別與功率開關(guān)管BG1、BG2的G極相連，控制器IC1與電阻R1、R2的上端相連，電阻R1、R2下端接地，電阻R1、R2的主要作用是為了降低VDMOS功率開關(guān)管BG1、BG2的輸入阻抗，防止干擾，功率開關(guān)管BG1的D端與續(xù)流二極管D1的負極相連，同時與蓄電池E的正極相連，功率開關(guān)管BG1的S端與功率開關(guān)管BG2的D端相連，同時與續(xù)流二極管D2的負極、續(xù)流二極管D1的正極及電抗器L1的左端相連，功率開關(guān)管BG2的S端與續(xù)流二極管D2的正極相連，同時與蓄電池E的負極相連，也與電機M右端相連，電機M的左端與電抗器L1的右端相連，從而構(gòu)成了半橋式聯(lián)接回路。當電動車正常行駛時，控制器IC1的1腳發(fā)出導通信號，使功率開關(guān)管BG1導通，控制器IC1的2腳發(fā)出關(guān)斷信號，功率開關(guān)管BG2關(guān)斷，蓄電池E的正極通過功率開關(guān)管BG1的D端、S端及電抗器L1向電機供電，使其旋轉(zhuǎn)運動，其電流回路為ABCDEA，當剎車制動或下坡時，功率開關(guān)管BG1和功率開關(guān)管BG2導通時序受控制器IC1的控制，分為三步時序(一)功率開關(guān)管BG1、BG2同時關(guān)斷，儲存在電機繞組LM及電抗器L1的能量形成反電勢，通過DFCD回路消耗。
時序(二)當反電勢減少為零時，控制器IC1發(fā)出信號，功率開關(guān)管BG2導通，功率開關(guān)管BG1關(guān)斷，同時，由于電動車的機械慣量，電機繼續(xù)同方向旋轉(zhuǎn)，電動機變?yōu)榘l(fā)電機，通過CFDC回路形成電流。根據(jù)克希荷夫定律，可得出如下方程iR+E+Ldi/dt＝0 7-1i＝-E/R+(I2+E/R)e-RT/L7-2E＝KeN27-3式中E為電機電動勢，N2為電機轉(zhuǎn)速，I2為時序(二)開始的回路電流。
時序(三)當功率開關(guān)管BG2導通一段時間后，控制器IC1又發(fā)出信號，令其關(guān)斷，由于儲存在電機繞組LM和電抗器L1的能量不能突然消失，自動泵升成反電勢向蓄電池組充電，其充電回路為DCBAED，此時，向蓄電池充電的電能為W＝SoToffEidt＝E[(Ui-E)/R+(Ion-(Ui-E)/Re-R/L]dt因此達到了機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，自動泵升充電的目的，RM為直流電機等效電阻，LM為直流電機等效電感。
權(quán)利要求
1.一種電動車控制器，其特征是控制器IC1與功率開關(guān)管BG1、BG2的G級相連，控制器IC1與電阻R1、R2相連，功率開關(guān)管BG1的D端與續(xù)流二極管D1的負極相連，并與蓄電池E的正極相連，功率開關(guān)管BG1的S端與功率開關(guān)管BG2的D端相連，同時與續(xù)流二極管D2的負極、續(xù)流二極管D1的正極及電抗器L1的左端相連，功率開關(guān)管BG2的S端與續(xù)流二極管D2的正極相連，同時與蓄電池E的負極相連，也與電機M的右端相連，電機M的左端與電抗器L1的右端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動車控制器,控制器與功率開關(guān)管相連,控制器與電阻相連,功率開關(guān)管的D端與續(xù)流二極管的負極相連,并與蓄電池的正極相連,功率開關(guān)管的S端與功率開關(guān)管的D端相連,同時與續(xù)流二極管的負極、正極及電抗器的左端相連,功率開關(guān)管的S端與續(xù)流二極管的正極相連,同時與蓄電池E的負極相連,也與電機的右端相連,電機M的左端與電抗器的右端相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,達到了既能制動減速,又能回饋電能,向蓄電池組充電,提高了能量有效利用率,增加了電動車續(xù)駛里程。
文檔編號B62M7/00GK1270907SQ99116439
公開日2000年10月25日 申請日期1999年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月16日
發(fā)明者李開貴, 楊培德 申請人:武漢云鶴車輛制造廠, 武漢思德計算機房技術(shù)有限責任公司