專利名稱：一種具有軟換擋功能的電動自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交通工具，具體涉及電動單車，更具體地說，涉及一種采用永磁無刷直流電機驅(qū)動并具有軟換擋功能的電動自行車。
本實用新型提供的技術(shù)方案是構(gòu)造一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機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相適配的軟換擋控制器。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，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現(xiàn)軟換擋。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，通常是將每相定子繞組分設(shè)成兩段或三段或多段(不超過8段)，在所述控制器中設(shè)有對應(yīng)的換擋接口。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，軟換擋控制電路采用如下結(jié)構(gòu)來實現(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轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關(guān)接通電機的不同換擋接頭實現(xiàn)軟換擋變速。
實施本實用新型提供的具有軟換擋功能的電動自行車，通過在電動車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機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根據(jù)換擋信號，接通驅(qū)動電機定子線圈中的一段繞組，使無刷電機能在不同的運行工況條件下處于不同的運行特性中，使電動車能適應(yīng)不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運行工況和調(diào)速操作。
如圖2所示，能進(jìn)行軟換擋的定子線圈是將每相定子繞組設(shè)計成至少兩段，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時，通過檢測電機中的過零電流來接通繞組中的換擋連接線，以實現(xiàn)軟換擋。通常是將每相定子繞組分設(shè)成二段或三段，如圖2所示，控制器1設(shè)有三個對應(yīng)的換擋接口(圖中只示出了其中兩組)，如圖3所示。
控制器中的換擋電路如圖4所示，其工作原理是在換擋時，通過換擋開關(guān)SS給控制芯片發(fā)出換擋信號，可編程控制芯片通過H1、H2、H3接口檢測電機轉(zhuǎn)子位置(確定轉(zhuǎn)子線圈的供電時刻)，并檢測逆變器的過零電流時刻，控制芯片與逆變器連接的輸出接口TA、TB、TC、BC、BB、BA輸出控制信號控制逆變器中的6個主功率管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中的換擋線圈在A1、B1、C1和A2、B2、C2之間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)軟換擋變速。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，驅(qū)動電池可采用以下電池中的一種來實現(xiàn)鉛酸蓄電池、堿性電池、燃料電池或新開發(fā)的其它電池。
上述驅(qū)動電池通常都是安裝在電動自行車三角架的斜桿上，本實用新型還提供另一種安裝方式，可將電池3安裝在三角架的橫桿21上，以滿足不同年齡段的騎行者。
權(quán)利要求1.一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機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自行車，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自行車，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)有兩個對應(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自行車，其特征在于，所述每相定子繞組分設(shè)成三段，所述控制器設(shè)有三個對應(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自行車，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無刷電機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轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關(guān)接通電機的不同換擋接頭實現(xiàn)軟換擋變速。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述驅(qū)動電池是以下電池中的一種鉛酸蓄電池、堿性電池、燃料電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述驅(qū)動電池安裝在所述電動自行車的三角架的斜桿上或橫桿上。
專利摘要本實用新型公開了一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機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。通過在電動車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機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根據(jù)換擋信號，接通驅(qū)動電機定子線圈中的一段繞組，使無刷電機能在不同的運行工況條件下處于不同的運行特性中，使電動車能適應(yīng)不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運行工況和調(diào)速操作。
文檔編號H02K3/28GK2571051SQ0227289
公開日2003年9月3日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者陳賢珍 申請人:陳賢珍