專利名稱：能源回收電機驅(qū)動器及電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源回收電機驅(qū)動器，特別涉及能源回收的電動車驅(qū)動器 及電動車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電動車，采取蓄電池內(nèi)的電能作為能源，在上坡的過程中蓄電池輸出 很大的電流才能完成車輛行駛，在下坡的過程中，由于車輛滑坡的車速過快需
要進行制動剎車，制動剎車的過程中在剎車裝置上產(chǎn)生很大的熱量；另外在平 路上行駛時，遇到緊急情況和紅燈時，需要進行制動剎車，這些剎車都會產(chǎn)生 能源的消耗；車輛的總重量的大小直接影響了蓄電池的行駛路程。
一般情況下，蓄電池供電的電動車，其滑行時發(fā)電的電壓比較低，不能直 接向蓄電池充電，在現(xiàn)有的專利技術(shù)中，采取的是將該電壓進行升壓后給蓄電 池充電，需要配置發(fā)電控制器，這種辦法回收的效率極低，電路復(fù)雜，故障率 高，駕駛員需要頻繁操作，真正能用起來的寥寥無幾。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)存在的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能源回收 電機驅(qū)動器及電動車，直接利用了電機驅(qū)動器控制來進行電能回收，以制動剎 車來完成電能的回收，電動車還可以根據(jù)制動剎車的強度大小，自動調(diào)節(jié)充電 電流的大小。
為此，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的 一種能源回收 電機驅(qū)動器，包括安裝在電路板上的控制電路、功率管激勵電路、功率驅(qū)動電能向蓄電池充電；電動車上裝有剎車信號采集元件，該采集元件與驅(qū)動器電連 接；速度調(diào)節(jié)裝置包括信號采集元件，該采集元件產(chǎn)生的信號，既可以作為速 度信號又可以作為剎車強度信號；所述的驅(qū)動器中的功率驅(qū)動電路為場效應(yīng)管 橋式電路；所述橋式電路上或下橋臂上的至少兩只功率管開通后至少一只功率 管關(guān)閉，使電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電流，該續(xù)流電流向蓄電池充電；直流無刷電機 上安裝了轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的驅(qū)動器根據(jù)該傳感器采集的信號，使對應(yīng)的 電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電流；所述的電機驅(qū)動器上有驅(qū)動電流限流電路和回路電流 限流電路或續(xù)流電流限流電路；所述的驅(qū)動電流限流電路和回路電流限流電路 或續(xù)流電流限流電3各共用電流取樣電阻；所述的電;^幾驅(qū)動器每相都具有電流^f又 樣電阻。 一種具有上述能源回收電機驅(qū)動器的電動車，其特征在于安裝在車輛 上的蓄電池、前輪、后輪、速度調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、照明裝置、三相直流無 刷電機。
在電動車上配置的既可以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動也可以將電機轉(zhuǎn)動所輸出的電能向 蓄電池充電的驅(qū)動器，使該驅(qū)動器既具有驅(qū)動功能又具有充電功能， 一舉兩得； 電動車上裝有剎車信號采集元件，主觀上是對車輛制動剎車的同時，實現(xiàn)了對 蓄電池的充電；速度調(diào)節(jié)裝置包括信號采集元件，該采集元件產(chǎn)生的信號，既 可以作為速度信號又可以作為剎車強度信號，直接將轉(zhuǎn)把信號作為制動剎車信 號，使操縱更方便；所述的驅(qū)動器中采用的功率驅(qū)動電路為場效應(yīng)管橋式電路， 所述橋式電路上或下橋臂上的至少兩只功率管開通后至少一只功率管關(guān)閉，使 電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電流，該續(xù)流電流向蓄電池充電，使驅(qū)動器中的驅(qū)動電路和 充電電路功率場效應(yīng)管共用，使電路簡化；所述的直流無刷電機上安裝了轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的驅(qū)動器根據(jù)該傳感器采集的信號，使對應(yīng)的電機繞組產(chǎn)生
續(xù)流電流，使充電控制流程更簡單；所述的電機驅(qū)動器上有驅(qū)動電流限流電路
和回路電流限流電路或續(xù)流電流限流電路，所述的驅(qū)動電流限流電路和回路電 流限流電路或續(xù)流電流限流電路共用電流取樣電阻，所述的電機驅(qū)動器每相都 具有電流取樣電阻，保證了驅(qū)動器工作在最大電流值以內(nèi)，保證了工作的穩(wěn)定。 將上述能源回收電機驅(qū)動器安裝在電動車上，明顯提高了蓄電池的行駛里程， 由于對電池的短時間大電流充電，提高了蓄電池的使用壽命，使車輛增多一套 制動剎車裝置。


下面再結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的有關(guān)細節(jié)。
圖1為本發(fā)明電機驅(qū)動器電路原理圖；
具體實施例方式
一種能源回收電機驅(qū)動器，包括安裝在電路板上的控制電路、功率管激 勵電路、功率驅(qū)動電路，其特征在于電機驅(qū)動器既可以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動也可以將 電機轉(zhuǎn)動所輸出的電能向蓄電池充電；電動車上裝有剎車信號采集元件，該采 集元件與驅(qū)動器電連接；速度調(diào)節(jié)裝置包括信號采集元件，該采集元件產(chǎn)生的 信號，既可以作為速度信號又可以作為剎車強度信號；所述的驅(qū)動器中的功率 驅(qū)動電路為場效應(yīng)管橋式電路；所述橋式電路上或下橋臂上的至少兩只功率管 開通后至少一只功率管關(guān)閉，使電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電流，該續(xù)流電流向蓄電池 充電；直流無刷電機上安裝了轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的驅(qū)動器根據(jù)該傳感器采 集的信號，使對應(yīng)的電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電流；所述的電機驅(qū)動器上有驅(qū)動電流 限流電路和回路電流限流電路或續(xù)流電流限流電路；所述的驅(qū)動電流限流電路和回路電流限流電路或續(xù)流電流限流電路共用電流取樣電阻；所述的電機驅(qū)動
器每相都具有電流取樣電阻。 一種具有上述能源回收電機驅(qū)動器的電動車，其 特征在于安裝在車輛上的蓄電池、前輪、后輪、速度調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、照 明裝置、三相直流無刷電機。
圖1示意三相直流無刷電機驅(qū)動器電路原理圖，圖中的Dl至D6為續(xù)流二 極管，地線接蓄電池的負極，+48乂接蓄電池的正極，M1至M6為功率驅(qū)動電路 的N溝道場效應(yīng)管，Ml、 M2相對應(yīng)，M3、 M4相對應(yīng)，M5、 M6相對應(yīng)，Ml至M6 構(gòu)成了六個橋臂，在場效應(yīng)管中已經(jīng)包含了上述的二極管(像M1中包含了 Dl)， N6、 N5、 N4為M1、 M3、 M5的開激勵管，P6、 P5、 P4為M1、 M3、 M5的關(guān)激勵管; Nl、 N2、 N3為M2、 M4、 M6的開激勵管，Pl、 P2、 P3為M2、 M4、 M6的關(guān)激勵管； 11,12,13為直流無刷電機的繞組，HRA、 HRB、 HRC為安裝在直流無刷電機上的 霍爾元件，用于檢測電機轉(zhuǎn)子的位置，HRA、 HRB、 HRC檢測到的相位相差120度; SPEED為速度調(diào)節(jié)裝置上速度采集元件，采用線性霍爾元件，BLK為剎車采集元 件，采用線性霍爾元件，IC1為單片機微控制器，Rl為電流取樣電阻，RA、 RB、 RC為各相電流取樣電阻，輸出信號腳與激勵電路相連接；D8、 D9、 D10自舉電 路二極管，Cl、 C2、 C3自舉電路的儲能電容，IC1、 N7至N12和激勵電路組成 了控制電路。
結(jié)合原理圖分析工作原理本實施例是直流無刷電機驅(qū)動器，驅(qū)動器驅(qū)動 方面的工作原理，從原理圖中非常容易理解，這里不再介紹，介紹驅(qū)動器向蓄 電池充電的原理，方便介紹將該驅(qū)動器安裝在電動車上。
首先，驅(qū)動器根據(jù)BLK采集的信號，判斷需要作出制動剎車，根據(jù)HRA、 HRB、 HRC采集的信號，確定哪組繞組產(chǎn)生最大的電壓及方向，如HRA、 HRB、 HRC采集信號中反映出線圈11 + 12的電壓最大，電流方向A—〉繞組一〉B,開通M2和 M4管使回路電路產(chǎn)生電流，電流方向為II —〉I2 — 〉M4 — >RB—>RA_〉 M2或D2 一Ml,電流直線上升，同時檢測RB上取樣的電壓送至回路電疼限流電路或驅(qū)動 電流限流電路，確定電流是否過流，過流時關(guān)閉M4管，經(jīng)延時N微秒時間后關(guān) 閉M4管，由11 + 12產(chǎn)生的續(xù)流電流回路11一>12—〉D3 — 〉蓄電池正極一>蓄電 池負極一>111 —〉RA—〉 M2或D2 — 〉I1,此時檢測Rl上取樣的電壓送至續(xù)流電流 限流電路，確定電流是否過流，過流時，使上述的N微秒的時間變短，產(chǎn)生的 續(xù)流回路給蓄電池充電。驅(qū)動器根據(jù)BLK采集的信號越強，設(shè)定N微秒時間越 長。每次制動剎車開始工作時，其N微秒的時間從短開始。
驅(qū)動器驅(qū)動電機時，檢測Rl上取樣的電壓送至驅(qū)動電流限流電路，確定電 流是否過流，過流時調(diào)節(jié)驅(qū)動電流變小。速度調(diào)節(jié)裝置中的信號采集元件采用 線性霍爾元件，既可以作為速度信號又可以作為剎車強度信號，原理介紹線 性霍爾元件采集的信號電壓范圍一般為1. 0至4. 0伏，從1. 0到2. 0為制動剎 車區(qū)，電壓越低制動剎車越強，從2. 2到4. Q為速度調(diào)節(jié)區(qū)，電壓越高速度越 快。
權(quán)利要求
1、一種能源回收電機驅(qū)動器，包括安裝在電路板上的控制電路、功率管激勵電路、功率驅(qū)動電路，其特征在于電機驅(qū)動器既可以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動也可以將電機轉(zhuǎn)動所輸出的電能向蓄電池充電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于電動車上裝有剎 車信號采集元件，該采集元件與驅(qū)動器電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于速度調(diào)節(jié)裝置包 括信號采集元件，該采集元件產(chǎn)生的信號，既可以作為速度信號又可以作 為剎車強度信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于所述的驅(qū)動器中 的功率驅(qū)動電路為場效應(yīng)管橋式電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于所述橋式電路上 或下橋臂上的至少兩只功率管開通后至少一只功率管關(guān)閉，使電機繞組產(chǎn) 生續(xù)流電流，該續(xù)流電流向蓄電池充電。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于直流無刷電機上 安裝了轉(zhuǎn)子位置傳感器，所述的驅(qū)動器根據(jù)該傳感器采集的信號，使對應(yīng) 的電機繞組產(chǎn)生續(xù)流電 流o
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于所述的電機驅(qū)動 器上有驅(qū)動電流限流電路和回路電流限流電路或續(xù)流電流限流電路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在于所述'的驅(qū)動電流 限流電路和回^各電流限流電路或續(xù)流電流限流電路共用電流取樣電阻。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源回收電機驅(qū)動器，其特征在午所述的電機驅(qū)動器每相都具有電流取樣電阻。
10、 一種具有權(quán)利要求1-9任何一項能源回收電機驅(qū)動器的電動車，其特征在 于安裝在車輛上的蓄電池、前輪、后輪、速度調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、照明 裝置、三相直流無刷電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能源回收電機驅(qū)動器，包括安裝在電路板上的控制電路、功率管激勵電路、功率驅(qū)動電路，其特征在于電機驅(qū)動器既可以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動也可以將電機轉(zhuǎn)動所輸出的電能向蓄電池充電。還公開了一種具有上述驅(qū)動器的電動車，其特征在于安裝在車架上的蓄電池、前輪、后輪、速度調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、照明裝置、三相直流無刷電機。該發(fā)明在駕駛的過程中隨時會回收電能，提高了電池的電能使用效率，提高了車輛的行駛里程數(shù)。
文檔編號H02P6/24GK101414799SQ200810170490
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者何偉斌 申請人:何偉斌