專利名稱：一種具有軟換擋功能的電動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通工具，具體涉及電動(dòng)車，更具體地說，涉及一種采用永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)并具有軟換擋功能的電動(dòng)車。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)車所采用的永磁無刷直流電機(jī)中的定子線圈通常只設(shè)有一套繞組或只有一擋速度，要實(shí)現(xiàn)變速需采用專用的變速控制器(由于電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)等原因，通常采用脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行調(diào)速，即無級(jí)調(diào)速)或機(jī)械變速裝置來完成，上述電機(jī)結(jié)構(gòu)和調(diào)速方法存在如下缺點(diǎn)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)繞組結(jié)構(gòu)和變速控制方法或硬變速裝置難以適應(yīng)不同的路面狀況的變速需求，使電動(dòng)車即能滿足在平路行駛時(shí)的高速運(yùn)行性能要求，又能保證在低速運(yùn)行條件下和起動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)矩的特性要求，在現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷直流電機(jī)，將其應(yīng)用在電動(dòng)車上可實(shí)現(xiàn)軟換擋變速，滿足電動(dòng)車的行駛要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機(jī)與具有軟換擋功能控制器配合使用的電動(dòng)車，使電動(dòng)車中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)能適應(yīng)不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下提供最佳的輸出轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)車的行駛更平穩(wěn)更快捷，行駛效率更高。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是構(gòu)造一種具有軟換擋功能的電動(dòng)車，包括無刷電機(jī)、與無刷電機(jī)連接的控制器、驅(qū)動(dòng)電池，所述無刷電機(jī)中的定子線圈是一種能進(jìn)行軟換擋的定子線圈，所述控制器是一種與所述無刷電機(jī)相適配的軟換擋控制器。
在上述具有軟換擋功能的電動(dòng)車中，所述具有換擋結(jié)構(gòu)的定子線圈是將每相定子繞組設(shè)計(jì)成至少兩段，每段繞組間引出用于與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設(shè)有與所述換擋連接線對(duì)應(yīng)的接口和軟換擋控制電路，所述控制器通過檢測過零電流接通繞組中的換擋連接線實(shí)現(xiàn)軟換擋。
在上述具有軟換擋功能的電動(dòng)車中，通常是將每相定子繞組分設(shè)成三段或五段，在所述控制器中設(shè)有對(duì)應(yīng)的換擋接口。
在上述具有軟換擋功能的電動(dòng)車中，軟換擋控制電路采用如下原理來實(shí)現(xiàn)包括逆變器、與逆變器連接的可編程控制芯片、與所述逆變器輸出接口連接的多擋位控制觸頭的電控開關(guān)，所述電控開關(guān)的多擋位觸頭分別與所述無刷電機(jī)中的多組換擋接頭連接，所述可編程控制芯片通過檢測逆變器過零電流和電機(jī)轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關(guān)接通電機(jī)的不同換擋接頭實(shí)現(xiàn)軟換擋變速。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的具有軟換擋功能的電動(dòng)車，通過在電動(dòng)車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機(jī)和與其配套使用的軟換擋控制器，在行駛過程中，如需要變速，軟換擋控制器的輸出接口會(huì)根據(jù)換擋信號(hào)，接通驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈中的一段繞組，使無刷電機(jī)能在不同的運(yùn)行工況條件下處于不同的運(yùn)行特性中，使電動(dòng)車能適應(yīng)不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實(shí)現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運(yùn)行工況和調(diào)速操作。



圖1是本實(shí)用新型電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示電動(dòng)車中無刷電機(jī)定子線圈結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖1所示電動(dòng)車中控制器的方框圖；圖4是圖3所示控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的具有軟換擋功能的電動(dòng)車2，設(shè)有無刷電機(jī)4、控制器1、驅(qū)動(dòng)電池3，電動(dòng)車2所采用的無刷電機(jī)4中的定子線圈是一種能進(jìn)行軟換擋的定子線圈(具體結(jié)構(gòu)和工作原理見已公開專利，公告號(hào)CN2415533Y)，所采用的控制器是一種與軟換擋定子線圈相適配的軟換擋控制器。
如圖2所示，能進(jìn)行軟換擋的定子線圈5是將每相定子繞組設(shè)計(jì)成至少兩段，每段繞組間引出用于與控制器連接的換擋連接線，相應(yīng)地軟換擋控制器設(shè)有與換擋連接線對(duì)應(yīng)的接口和軟換擋控制電路，這種控制器在接到換擋信號(hào)時(shí)，通過檢測電機(jī)中的過零電流來接通繞組中的換擋連接線，以實(shí)現(xiàn)軟換擋。通常是將每相定子繞組分設(shè)成三段或五段(一般最多分設(shè)成8段)，使電動(dòng)車具有二檔、三擋或五擋變速功能，圖2所示為采用三擋變速的定子線圈結(jié)構(gòu)圖，在控制器6中設(shè)有對(duì)應(yīng)的換擋接口(圖中示出的是兩擋變速控制器的原理圖，其它多擋位的換擋原理相同)，如圖3所示?？刂破髦械能洆Q擋控制電路如圖4所示，在換擋時(shí)，通過換擋開關(guān)SS給控制芯片發(fā)出換擋信號(hào)，可編程控制芯片通過H1、H2、H3接口檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置(確定轉(zhuǎn)子線圈的供電時(shí)刻)，并檢測逆變器的過零電流時(shí)刻，控制芯片與逆變器連接的輸出接口TA、TB、TC、BC、BB、BA輸出控制信號(hào)控制逆變器中的6個(gè)主功率管Q1-Q6的導(dǎo)通狀態(tài)；可編程控制芯片控制換擋電控開關(guān)中的sac、sbc、scc換擋觸頭分別接通無刷電機(jī)中的換擋線圈在A1、B1、C1和A2、B2、C2之間轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)軟換擋變速。
權(quán)利要求1.一種具有軟換擋功能的電動(dòng)車，包括無刷電機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)電池，所述無刷電機(jī)中的定子線圈是一種能進(jìn)行軟換擋的定子線圈，其特征在于，所述控制器是一種與所述軟換擋定子線圈相適配的軟換擋控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有軟換擋功能的電動(dòng)車，其特征在于，所述能進(jìn)行軟換擋的定子線圈是將每相定子繞組設(shè)計(jì)成至少兩段，每段繞組間引出用于與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設(shè)有與所述換擋連接線對(duì)應(yīng)的接口和軟換擋控制電路，所述控制器通過檢測過零電流接通繞組中的換擋連接線實(shí)現(xiàn)軟換擋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有軟換擋功能的電動(dòng)車，其特征在于，所述每相定子繞組分設(shè)成兩段，所述控制器設(shè)有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的換擋接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有軟換擋功能的電動(dòng)車，其特征在于，所迷每相定子繞組分設(shè)成三段，所述控制器設(shè)有三個(gè)對(duì)應(yīng)的換擋接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有軟換擋功能的電動(dòng)車，其特征在于，所述軟換擋控制電路包括逆變器、與逆變器連接的可編程控制芯片、與所述逆變器輸出接口連接的多擋位控制觸頭的電控開關(guān)，所述電控開關(guān)的多擋位觸頭分別與所述無刷電機(jī)中的多組換擋接頭連接，所述可編程控制芯片通過檢測逆變器過零電流和電機(jī)轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關(guān)接通電機(jī)的不同換擋接頭實(shí)現(xiàn)軟換擋變速。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有軟換擋功能的電動(dòng)車，包括無刷電機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)電池，所述無刷電機(jī)中的定子線圈是一種能進(jìn)行軟換擋的定子線圈，其特征在于，所述控制器是一種與所述軟換擋定子線圈相適配的軟換擋控制器。通過在電動(dòng)車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機(jī)和與其配套使用的軟換擋控制器，在行駛過程中，如需要變速，軟換擋控制器的輸出接口會(huì)根據(jù)換擋信號(hào)，接通驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子線圈中的一段繞組，使無刷電機(jī)能在不同的運(yùn)行工況條件下處于不同的運(yùn)行特性中，使電動(dòng)車能適應(yīng)不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實(shí)現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運(yùn)行工況和調(diào)速操作。
文檔編號(hào)B60L15/20GK2880575SQ200520144399
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者王俊雙 申請(qǐng)人:王俊雙