一種電動車增程器發電機的控制裝置的製作方法

2023-10-04 05:15:49

專利名稱：一種電動車增程器發電機的控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車控制技術領域，具體涉及一種電動車增程器發電機的控制
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
傳統電動車由於電池能力密度的缺陷，續駛裡程不足成為傳統電動車市場推廣的障礙。為了解決該問題，出現了混合動力的自動電動車，正常行駛時蓄電池為安裝在電動車上的驅動電機提供電能，驅動電機帶動電動車運行。當蓄電池電量耗盡或電量不足時，增程器的中的發電機為電動車提供能量保證其正常行駛，當電動車大負載運行，可同時使用蓄電池或/和大電機提供能量。
·[0003]圖I是現有技術中混合動力電動車增程器、驅動電機和蓄電池的連接簡圖，從圖I中可以看出，現有的增程器由混合動力控制器和發電機構成，蓄電池通過混合動力控制器直接向驅動電機供電，當需要發電機工作時，混合動力控制器直接控制發電機發電，但是，由於現有的發電機一旦開始工作，其輸出的電流I足恆定，當發電機輸出的電流I 超過驅動電機需要的電流時，多餘部分的電流用於給蓄電池充電，這就可能造成蓄電池過充電，損害蓄電池，發電機輸出的電流先滿足驅動電機的需要，而後將多餘的電流用於給蓄電池充電，這是根據蓄電池兩端的電壓與驅動電機兩端的電壓的差值進行分配的。當然為了避免蓄電池過充電的危害，可以將發電機輸出的電流Js調小，但這同時又會產生其他問題1、由於發電機輸出的電流較小，當驅動電機需要較大的電流時，發電機無法滿足，從而造成駕駛者使用電動車的不便；2、現有的用於電動車的發電機型號基本是一定的，這樣發電機的最大發電電流也是可以確定的，而將發電機輸出的電流/s調小，這樣沒有發揮出發電機的性能，是資源的浪費。
發明內容針對現有技術存在的上述問題，本實用新型解決的技術問題是如何使發電機根據驅動電機的需要發電，降低耗油量，同時儘可能的防止蓄電池過充電，延長蓄電池使用壽命O解決該技術問題，本實用新型是這樣實現的一種電動車增程器發電機的控制裝置，包括混合動力控制器，所述混合動力控制器包括驅動電流取樣電路和單片機；所述電流取樣電路用於對驅動電機的驅動電流進行取樣獲得取樣電流，並將取樣電流傳輸給單片機；所述電流取樣電路包括兩個取樣端和輸出端，其中第一取樣端與電動車蓄電池負極連接，第二取樣端與驅動電機控制器負極連接，輸出端與單片機的輸入端連接；所述單片機根據輸入的取樣電流生成控制信號，並根據該控制信號控制發電機發電。由於發電機是根據流入驅動電機的驅動電流進行發電，因此可以儘可能地避免發電機發出的電流過大，導致蓄電池過衝的問題，同時，由於是根據流入驅動電機的驅動電流進行發電，可以恰當地發揮發電機的使用功能，避免大材小用，而且還可以降低能耗，節能減排。具體地，所述電流取樣電路包括運算放大器和取樣電阻；所述運算放大器的正向輸入端經過第二電阻接兩個取樣端，兩個取樣端之間接有取樣電阻；取樣電阻和第二電阻
(16)的結點連接第一電阻的一端,第一電阻的另一端接電源；所述運算放大器的負向輸入端經過第三電阻接地，運算放大器的輸出端和運算放大器的負向輸入端之間接有第四電阻；所述運算放大器的輸出端經過第五電阻接單片機；所述運算放大器的正電源端接供電電源，負電源端端接地。本使用新型中可以採用現有技術中任何可以方便對流入驅動電機的電流進行取樣的電流取樣電路，優選上述電流取樣電路，由於該電流取樣電路中的元器件少，且連接關係簡單，故此該電流取樣電路的造價較低，非常適合使用於整體造價本身就不高的電動車。 進一步地，所述取樣電阻為康銅絲。康銅絲是以銅鎳為主要成份的電阻合金，具有較低的電阻溫度係數，較寬的使用溫度範圍，在驅動電機工作過程中，驅動電機會發熱致使混合動力控制器的溫度升高，一般的電阻其阻值會隨溫度的變化而變化，致使測量的誤差比較大，但是康銅絲的電阻溫度係數低，其使用溫度範圍非常寬，因此其阻值隨溫度的變化不大，測量結果的準確性比較高；而且康銅絲的加工性能和焊接性較好，安裝和更換非常方便。相對於現有技術，本實用新型具有如下優點I、由於採用了取樣電流對驅動電機的驅動電流進行採用，然後再將該取樣電流傳輸給單片機，單片機根據該取樣電流生成控制信號，並根據該控制信號控制發電機發電，這使發電機根據流入驅動電機的驅動電流進行發電，因此可以儘可能地避免發電機發出的電流過大，導致蓄電池過衝的問題。2、由於發電機是根據流入驅動電機的驅動電流進行發電，可以儘量地發揮發電機的使用功能，不會大材小用，而且還可以降低能耗，節能減排。

圖I-現有技術中混合動力電動車增程器發電機的控制簡圖。圖2-本實用新型電動車增程器發電機的控制裝置的結構簡圖。圖3-圖2中的電流取樣電路的結構簡圖。圖中，I-電流取樣電路，2-單片機，4-發電機，10-取樣電阻，11-第一取樣端，12-第二取樣端，13-輸出端，14-運算放大器，15-第一電阻，16-第二電阻，17-第三電阻，18-第四電阻，19-第五電阻。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例參見圖2和圖3，一種電動車增程器發電機的控制裝置，包括混合動力控制器，所述混合動力控制器包括驅動電流取樣電路I和單片機2 ;電流取樣電路I用於對流入驅動電機的電流進行取樣獲得取樣電流，並將取樣電流傳輸給單片機2 ；[0021]電流取樣電路包括運算放大器14、第一電阻15、第二電阻16、第三電阻17、第四電阻18、第五電阻19和取樣電阻10 ；電流取樣電路I有兩個取樣端11，12，兩個取樣端11，12分別位於取樣電阻10的兩端；其中第一取樣端11與電動車蓄電池負極連接，第二取樣端12與驅動電機控制器負極連接；第一電阻15連接在運算放大器14的正電源端Vs+與所述第一取樣端11之間；第二電阻16連接在運算放大器14的正向輸入端0Ρ_Ρ與所述第一取樣端11之間；第三電阻17 一端連接在運算放大器14的反相輸入端0Ρ_Ν，另一端接地；第四電阻18連接在運算放大器14的反相輸入端0Ρ_Ν與輸出端0P_0之間；第五電阻19連接在運算放大器14的輸出端0P_0與單片機2的輸入端之間；運算放大器14的正電源端Vs+接供電電源，負電源端
接地單片機2根據輸入的取樣電流生成控制信號，並根據該控制信號控制發電機發電4。在本實施例中取樣電阻可以選擇一般的電阻，優選康銅絲。康銅絲是以銅鎳為主·要成份的電阻合金，具有較低的電阻溫度係數，較寬的使用溫度範圍，在驅動電機工作過程中，驅動電機會發熱致使混合動力控制器的溫度升高，一般的電阻其阻值會隨溫度的變化而變化，致使測量的誤差比較大，但是康銅絲的電阻溫度係數低，其使用溫度範圍非常寬，因此其阻值隨溫度的變化不大，測量結果的準確性比較高；而且康銅絲的加工性能和焊接性較好，安裝和更換非常方便。單片機2中集成有控制程序，該程序用於實現的算法為/*= +Σ，其中Js為發
電機的輸出電流，Im為流入驅動電機的驅動電流,Σ為發電機輸出電流的修正值，取1-2Α之間。需要對電流取樣電路對驅動電機的驅動電流做一個取值在1-2Α的修正，這主要是為了避免電流取樣的可能產生的誤差。混合動力的電動車具有三種工作模式純電動模式，只有蓄電池給驅動電機供電，混合動力控制器控制發電機處於非工作狀態，當蓄電池電壓低於系統設定的欠壓值時，系統自動進入蓄電池欠壓保護狀態。自動啟動模式，當蓄電池電壓小於或等於預先設定的啟動電壓時，混合動力控制器控制發電機發電，由發電機為驅動電機供電，發電機輸出的電流優先為驅動電機供電，剩餘部分為蓄電池充電；當驅動電機需要的電流超過發電機的最大發電電流時，發電機輸出的電流為其的最大發電電流，此時不足部分由蓄電池補充。強力模式與自動啟動模式的工作過程相同，不同的是，當駕駛者啟動強力模式時，不需要判斷蓄電池電壓是否小於或等於系統設定的啟動電壓，而直接啟動發電機進行發電。本實用新型的工作原理以上三種模式是通過駕駛者進行選擇的。當駕駛者選擇自動啟動模式時，首選判斷蓄電池電壓是否小於或等於設定的預先的啟動電壓值，當蓄電池電壓小於或等於設定的預先的啟動電壓值時，混合動力控制器控制發電機發電。首先是啟動階段，混合動力控制器啟動發電機4，此時發電機4進入啟動階段，在該階段由蓄電池為發電機4供電；接著發電機4進入工作階段，發電機4開始工作，電流取樣電路I對流入驅動電機4的驅動電流J 進行取樣獲得取樣電流I* ,並將取樣電流傳輸給單片機2，單片機2中的控制程序將取樣電流Jb轉換成發電機4應該輸出的電流Js，使/*與I*滿足1ιΗΓ·τ^Σ ,且Σ在1-2Α之間，同時該控制程序生成相應的控制信號控制發電機4發電，此時發電機4輸出的電流Js的大小就是Λ+Σ,且Σ在卜2Α。發電機
4的輸出的電流滿足了驅動電機需要後，若還有富裕部分，該富裕部分的電流就用於為蓄電池充電。為了保護髮電機，混合動力控制器中預先設定了發電機4的最大發電電流/_，當電流取樣電路I取樣獲得流入驅動電機的驅動電流&大於發電機4的最大發電電流1_時，單片機2會自動控制發電機4按照最大發電電流發電，即此時發電機4輸出的電流仍為I畫,部分的電流由蓄電池補充。 最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種電動車增程器發電機的控制裝置，包括混合動力控制器，其特徵在於所述混合動力控制器包括驅動電流取樣電路(I)和單片機(2); 所述電流取樣電路(I)用於對驅動電機的驅動電流進行取樣獲得取樣電流，並將取樣電流傳輸給單片機(2);所述電流取樣電路(I)包括兩個取樣端(11，12)和輸出端(13)，其中第一取樣端(11)與電動車蓄電池負極連接，第二取樣端(12)與驅動電機控制器負極連接，輸出端(13)與單片機(2)的輸入端連接； 所述單片機(2 )根據取樣電流生成控制信號，並根據該控制信號控制發電機(4 )發電。
2.根據權利要求I所述的電動車增程器發電機的控制裝置，其特徵在於所述電流取樣電路包括運算放大器(14 )和取樣電阻(10 ); 所述運算放大器(14)的正向輸入端經過第二電阻(16)接兩個取樣端(11，12)，兩個取樣端(11，12)之間接有取樣電阻(10);取樣電阻(10)和第二電阻(16)的結點連接第一電阻(15)的一端,第一電阻(15)的另一端接電源； 所述運算放大器(14)的負向輸入端經過第三電阻(17)接地，運算放大器(14)的輸出端和運算放大器(14)的負向輸入端之間接有第四電阻(18)； 所述運算放大器(14)的輸出端經過第五電阻(19)接單片機(2) 所述運算放大器(14 )的正電源端接供電電源，負電源端接地。
3.根據權利要求2所述的電動車增程器發電機的控制裝置，其特徵在於所述取樣電阻(10)為康銅絲。
專利摘要本實用新型涉及電動車控制技術領域，具體涉及一種電動車增程器發電機的控制裝置，該控制裝置包括混合動力控制器，所述混合動力控制器包括驅動電流取樣電路和單片機；電流取樣電路用於對驅動電機的驅動電流進行取樣獲得取樣電流，並將取樣電流傳輸給單片機；電流取樣電路包括兩個取樣端和輸出端，其中第一取樣端與電動車蓄電池負極連接，第二取樣端與驅動電機控制器負極連接，輸出端與單片機的輸入端連接；單片機根據輸入的取樣電流生成控制信號，並根據該控制信號控制發電機發電。由於發電機是根據流入驅動電機的驅動電流進行發電，儘可能地避免發電機發出的電流過大，導致蓄電池過衝的問題，同時還可以恰當地發揮發電機的使用功能，避免大材小用。
文檔編號B60L15/00GK202716748SQ20122040919
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者趙國安, 鄒愛心 申請人:重慶和平自動化工程有限公司