一種具有軟換擋功能的電動車的製作方法
2023-05-23 17:19:36
專利名稱：一種具有軟換擋功能的電動車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及交通工具，具體涉及電動車，更具體地說，涉及一種採用永磁無刷直流電機驅動並具有軟換擋功能的電動車。
背景技術：
在現有技術中，電動車所採用的永磁無刷直流電機中的定子線圈通常只設有一套繞組或只有一擋速度，要實現變速需採用專用的變速控制器(由於電機繞組結構等原因，通常採用脈寬調製技術進行調速，即無級調速)或機械變速裝置來完成，上述電機結構和調速方法存在如下缺點現有電動機繞組結構和變速控制方法或硬變速裝置難以適應不同的路面狀況的變速需求，使電動車即能滿足在平路行駛時的高速運行性能要求，又能保證在低速運行條件下和起動時對轉矩的特性要求，在現有技術中公開了一種具有換擋結構的無刷直流電機，將其應用在電動車上可實現軟換擋變速，滿足電動車的行駛要求。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，提供一種採用具有換擋結構的無刷電機與具有軟換擋功能控制器配合使用的電動車，使電動車中的驅動電機能適應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矩，使電動車的行駛更平穩更快捷，行駛效率更高。
本實用新型提供的技術方案是構造一種具有軟換擋功能的電動車，包括無刷電機、與無刷電機連接的控制器、驅動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進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車中，所述具有換擋結構的定子線圈是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用於與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設有與所述換擋連接線對應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軟換擋。
在上述具有軟換擋功能的電動車中，通常是將每相定子繞組分設成三段或五段，在所述控制器中設有對應的換擋接口。
在上述具有軟換擋功能的電動車中，軟換擋控制電路採用如下原理來實現包括逆變器、與逆變器連接的可編程控制晶片、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，所述電控開關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，所述可編程控制晶片通過檢測逆變器過零電流和電機轉子位置控制所述換擋電控開關接通電機的不同換擋接頭實現軟換擋變速。
實施本實用新型提供的具有軟換擋功能的電動車，通過在電動車中採用具有換擋結構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換擋信號，接通驅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於不同的運行特性中，使電動車能適應不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現軟換擋，可簡化調速機構的結構和改變運行工況和調速操作。
圖1是本實用新型電動車的結構示意圖；圖2是圖1所示電動車中無刷電機定子線圈結構示意圖圖3是圖1所示電動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。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的具有軟換擋功能的電動車2，設有無刷電機4、控制器1、驅動電池3，電動車2所採用的無刷電機4中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈(具體結構和工作原理見已公開專利，公告號CN2415533Y)，所採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，能進行軟換擋的定子線圈5是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用於與控制器連接的換擋連接線，相應地軟換擋控制器設有與換擋連接線對應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，以實現軟換擋。通常是將每相定子繞組分設成三段或五段(一般最多分設成8段)，使電動車具有二檔、三擋或五擋變速功能，圖2所示為採用三擋變速的定子線圈結構圖，在控制器6中設有對應的換擋接口(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。控制器中的軟換擋控制電路如圖4所示，在換擋時，通過換擋開關SS給控制晶片發出換擋信號，可編程控制晶片通過H1、H2、H3接口檢測電機轉子位置(確定轉子線圈的供電時刻)，並檢測逆變器的過零電流時刻，控制晶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的導通狀態；可編程控制晶片控制換擋電控開關中的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之間轉換，實現軟換擋變速。
權利要求1.一種具有軟換擋功能的電動車，包括無刷電機、控制器、驅動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈，其特徵在於，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.根據權利要求1所述具有軟換擋功能的電動車，其特徵在於，所述能進行軟換擋的定子線圈是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用於與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設有與所述換擋連接線對應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軟換擋。
3.根據權利要求2所述具有軟換擋功能的電動車，其特徵在於，所述每相定子繞組分設成兩段，所述控制器設有兩個對應的換擋接口。
4.根據權利要求2所述具有軟換擋功能的電動車，其特徵在於，所迷每相定子繞組分設成三段，所述控制器設有三個對應的換擋接口。
5.根據權利要求2所述具有軟換擋功能的電動車，其特徵在於，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晶片、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，所述電控開關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，所述可編程控制晶片通過檢測逆變器過零電流和電機轉子位置控制所述換擋電控開關接通電機的不同換擋接頭實現軟換擋變速。
專利摘要本實用新型公開了一種具有軟換擋功能的電動車，包括無刷電機、控制器、驅動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈，其特徵在於，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。通過在電動車中採用具有換擋結構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換擋信號，接通驅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於不同的運行特性中，使電動車能適應不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現軟換擋，可簡化調速機構的結構和改變運行工況和調速操作。
文檔編號B60L15/20GK2880575SQ200520144399
公開日2007年3月21日 申請日期2005年12月16日 優先權日2005年12月16日
發明者王俊雙 申請人:王俊雙