CN1948044A

CN1948044A - 通用电动车发电控制器

Info

Publication number: CN1948044A
Application number: CN 200510113901
Authority: CN
Inventors: 项青松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-04-18

Abstract

一种用于交通工具电动车的通用发电控制器，它由控制行驶与发电状态的控制切换电路等十个不同电路构成，计有行驶与发电状态的控制切换电路、轮毂电机发电电压控制保护电路、发电升压充电电流输出电路、功能控制电路、电源部分电路、蓄电池组、蓄电池电压自动识别电路、主控芯片、限流保护电路、行驶与发电二种状态操的仪表显示电路构成，它由一个电动车行驶送电和发电能源回收的转换开关，实现电动车在行驶过程中，蓄电池通过“通用电动车发电控制器”，再通过“电机控制器”，向“轮毂电机”供电。在所有刹车时，“轮毂电机”变为发电机，通过“电机控制器”，再通过“通用电动车发电控制器”向蓄电池充电。

Description

通用电动车发电控制器

所属技术领域

本发明属于一种交通工具电动车通用发电控制器装置，尤其涉及一种电动自行车、电动三轮车、摩托车、汽车等用蓄电池及直流电动机作为动力的节能型交通工具的部件。

背景技术

我国既是一个电动车生产大国，又是一个消费大国，而浙江省又是一个生产大省、消费大省。随着城市的不断扩展，人们的活动半径越来越大，但毕竟不是每个人都用得起小汽车，而且全球油气价格正一路飙升，这时电动自行车就显示了旺盛的生命力，还是以较强的性价比赢得了消费者的欢心，同时，电动车的一次充电后的行驶路程，也成为消费者非常关心的问题。

目前电动车上使用蓄电池作为能源的储备，电动车在行驶中受到蓄电池容量的限制，一般只能在40～50公里的范围内行驶，全国没有第二家电动车生产厂能生产出一边骑一边又能充电的电动车，配上合适的蓄电池，使续行路程能达到150公里。

1998年全国产量仅为5.4万辆，1999年为14万辆，2000年为30万辆，2001年为59万辆，2002年为158万辆，到了2003年我国电动自行车产量达到400多万辆，市场容量已经达到60亿元，跃居世界第一。据预测到2008年，我国电动自行车的年销量将达1000万辆，这是一个极为诱人的潜在市场。不仅如此，电动自行车的生产企业也从原有的十多家迅速增长到目前的六七百家整车厂，与之配套的厂家更是数以千计，产值逾千亿元。

我国目前自行车的总量约5亿辆，如果其中的10％以电动自行车替代就是5000万辆，以平均每辆2000元的价格来计算，最保守的估计也是1000亿元的市场大蛋糕。据中国自行车协会理事长王凤和预测，到2008年，我国电动自行车的年销量至少将达到1000万辆。

到2003年底，全国共有600多家电动自行车企业获得了生产许可证。其中，江苏233家，浙江147家，天津74家，上海47家，山东30家，广东18家，河北14家，河南14家，安徽7家，重庆5家，福建、湖北各4家，山西、北京各3家，内蒙古、甘肃、江西各2家，辽宁、湖南、陕西各1家。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种通用电动车发电控制器，它由控制行驶与发电状态的控制切换电路等十个不同电路构成(图1)。

其要点是：

1、有外部刹把输入的高电位或低电位来控制行驶与发电状态的控制切换电路，它由一个电动车行驶送电和发电能源回收的转换开关，实现电动车在行驶过程中，蓄电池通过“通用电动车发电控制器”，再通过“电机控制器”，向“轮毂电机”供电。在所有刹车时或有计划在马路上的红灯亮起时、车辆转弯时、交汇时、停车时、下坡需要减速时的恒流发电充控制的切换功能，也就是说此时的“轮毂电机”变为发电机，通过“电机控制器”，再通过“通用电动车发电控制器”，向蓄电池充电。(图2)

2、轮毂电机发电时，电压欠压保护控制装置的电路构成。其持征是：轮毂电机在作能量回收时发电电压在欠压时的保护控制电路，此保护电路可以人为的控制发电压在一定范围内的自动保护控制，不会使在低压时大电流而烧坏控制器器件等；

3、由发电升压充电电流输出电路构成。其持征是：带有蓄电池电压自动识别跟踪控制的电路，此电路有很大的范围调节功能，蓄电池不管在充满电或电量耗尽时的电压，在能源回收时均能达到100％的回收，有了此电路的控制，就不会出现当电池电压充满时能源回收时充不进去电，电池快用完时充电电流过大的原因出现等；带有功率推动和大功率储能变压器输出装置的电路，从而来控制升压电压高低，自动对蓄电池进行合适的充电；

4、由外部恒流发电按钮开关控制(小电流充电)装置的电路构成。其持征是：在马路上的红灯亮起时、车辆转弯时、交汇时、停车时、下坡需要减速时，按动右刹把上的发电按钮，即能进行小电流恒流充电，并带有一定的刹车作用；

5、由发电电压以及充电大功率输出电路构成。其持征是：当此电路在能量回收工作状态时才开始工作，在主芯片的控制作用下，使轮毂电机发出电压和电流在额定的范围内，均能输出额定的电压和二种不同的充电电流，从而实现电动车能量回收的目的；

6、由控制行驶与发电二种状态操的仪表显示电路构成。其持征是：电动车在行驶时的轮毂电动机供电，发电控制器有行驶电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；电动车在能量回收状态时的轮毂电动机处于发电状态，发电控制器有发电电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；特殊的仪表盘，除了显示常规电动车的蓄电池电量和车辆行驶速度外，特别增加一支能显示行驶电流及能量回收的发电充电电流的电流表；

7、由PWM主控芯片装置的控制电路构成。其持征是：根据电动车电机作发电机运转时的电压高与低，产生不同的脉冲信号给脉宽调制PWM自动检测电路，来自脉冲振荡电路的脉冲信号，经过脉宽调制PWM自动检测电路产生出不同占空比的PWM脉宽信号，这个脉冲是一种方波，在一个周期内，此方波信号的高电平时段占整个周期的比例，我们称之为占空比，是一个占空比可调的脉冲电路，当输入电压从大到小变化时，其占空比从100到0％变化，整个周期都是高电平信号，则占空比为100％，反之占空比为零，输出一个经调制后的最佳的充电脉冲信号给充电电流控制电路。

8、由电源部分电路构成。其持征是：该电源有三个部分：第一、为工作电源，此电路专为控制器提供一个稳定的工作电压，保证控制器在任何情况下均能正常工作；第二、是轮毂电机在作能量回收时发电电压在欠压时的保护控制电路，如权利要求书2所述；第三、是电动车电源用的蓄电池电压自动识及电压高低的自动控制电路；

9、由限流保护电路构成。其持征是：为了更好的保护控制器，使其工作在一定范围内的功率输出，当电流大于额定范围时，使控制器不工作，小于额定电流时才能工作；

10、由蓄电池组构成。其持征是：电动车在行驶时蓄电池组通过“通用电动车发电控制器”，再通过“电机控制器”，向轮毂电动机供电；电动车在能量回收状态时轮毂电动机处于发电状态，通过“电机控制器”，再通过“通用电动车发电控制器”，向蓄电池充电。

图面说明

附图1为电动车通用发电控制器电路方框图。

附图2为装有通用发电控制器的整车电路结构方框图。

具体实施方式

1、图1中的主控芯片8为关键元件，它通过功能控制电路4，根据行驶与发电状态切换电路1的状态，当处于电动车的行驶状态时，就给轮毂电机供电，当条件合适，轮毂电机处于发电状态时，轮毂电机发电电压控制保护电路2及发电升压充电电流输出电路3开始工作，将轮毂电机发出来的电，根据蓄电池电压自动识别电路7，升压、限流后向蓄电池组6充电；

2、当轮毂电机处于发电状态时，轮毂电机发电电压控制保护电路2，可以人为的控制发电压在一定范围内的自动保护控制，不会使在低压时大电流而烧坏控制器器件等；

3、当轮毂电机处于发电状态时，根据蓄电池电压自动识别电路7，发电升压充电电流输出电路3，有很大的范围调节功能，蓄电池不管在充满电或电量耗尽时的电压，在能源回收时均能达到100％的回收，有了此电路的控制，就不会出现当电池电压充满时能源回收时充不进去电，电池快用完时充电电流过大的原因出现等；带有功率推动和大功率储能变压器输出装置的电路，从而来控制升压电压高低，自动对蓄电池进行合适的充电；

4、当轮毂电机处于发电状态时，主控芯片8根据蓄电池电压自动识别电路7，来控制发电升压充电电流输出电路3，在限流保护电路9的作用下，更好的保护控制器，使其工作在一定范围内的功率输出，当电流大于额定范围时，使控制器不工作，小于额定电流时才能工作；

5、电源部分电路5有三个部分：第一、为工作电源，此电路专为控制器提供一个稳定的工作电压；第二、是轮毂电机在作能量回收时发电电压在欠压时的保护控制电路，此保护电路可以人为的控制发电压在一定范围内的自动保护控制，不会使在低压时大电流而烧坏控制器器件等；第三、是电动车电源用的蓄电池电压自动识及电压高低的自动控制电路；

6、限流保护电路9为了更好的保护控制器，使其工作在一定范围内的功率输出，当电流大于额定范围时，使控制器不工作，小于额定电流时才能工作；

7、控制行驶与发电二种状态操的仪表显示电路，电动车在行驶时的轮毂电动机供电，发电控制器有行驶电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；电动车在能量回收状态时的轮毂电动机处于发电状态，发电控制器有发电电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；特殊的仪表盘，除了显示常规电动车的蓄电池电量和车辆行驶速度外，特别增加一支能显示行驶电流及能量回收的发电充电电流的电流表。

Claims

1、一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由控制行驶与发电状态的控制切换电路等十个不同电路构成。其持征是：有外部刹把输入的高电位或低电位来控制行驶与发电状态的控制切换电路。它由一个电动车行驶送电和发电能源回收的转换开关，实现电动车在行驶过程中，蓄电池通过“通用电动车发电控制器”，再通过“电机控制器”，向“轮毂电机”供电。在所有刹车时或有计划在马路上的红灯亮起时、车辆转弯时、交汇时、停车时、下坡需要减速时的恒流发电充控制的切换功能，也就是说此时的“轮毂电机”变为发电机，通过“电机控制器”，再通过“通用电动车发电控制器”，向蓄电池充电。此电路分别给轮毂电机送电使车辆行驶状态，或者起到刹车时的大能量大电流及适当减速的小能量小电流充电的能回收切换功能。

2、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由轮毂电机发电时，电压欠压保护控制装置的电路构成。其持征是：轮毂电机在作能量回收时发电电压在欠压时的保护控制电路，此保护电路可以人为的控制发电压在一定范围内的自动保护控制，不会使在低压时大电流而烧坏控制器器件等。

3、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由发电升压充电电流输出电路构成。其持征是：带有蓄电池电压自动识别跟踪控制的电路，此电路有很大的范围调节功能，蓄电池不管在充满电或电量耗尽时的电压，在能源回收时均能达到100％的回收，有了此电路的控制，就不会出现当电池电压充满时能源回收时充不进去电，电池快用完时充电电流过大的原因出现等；带有功率推动和大功率储能变压器输出装置的电路，从而来控制升压电压高低，自动对蓄电池进行合适的充电。

4、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由外部恒流发电按钮开关控制(小电流充电)装置的电路构成。其持征是：在马路上的红灯亮起时、车辆转弯时、交汇时、停车时、下坡需要减速时，按动右刹把上的发电按钮，即能进行小电流恒流充电，并带有一定的刹车作用。

5、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由发电电压以及充电大功率输出电路构成。其持征是：当此电路在能量回收工作状态时才开始工作，在主芯片的控制作用下，使轮毂电机发出电压和电流在额定的范围内，均能输出额定的电压和二种不同的充电电流，从而实现电动车能量回收的目的。

6、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由控制行驶与发电二种状态操的仪表显示电路构成。其持征是：电动车在行驶时的轮毂电动机供电，发电控制器有行驶电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；电动车在能量回收状态时的轮毂电动机处于发电状态，发电控制器有发电电流的显示信号输出，供外部专用仪表连接显示；特殊的仪表盘，除了显示常规电动车的蓄电池电量和车辆行驶速度外，特别增加一支能显示行驶电流及能量回收的发电充电电流的电流表。

7、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由PWM主控芯片装置的控制电路构成。其持征是：根据电动车电机作发电机运转时的电压高与低，产生不同的脉冲信号给脉宽调制PWM自动检测电路，来自脉冲振荡电路的脉冲信号，经过脉宽调制PWM自动检测电路产生出不同占空比的PWM脉宽信号，这个脉冲是一种方波，在一个周期内，此方波信号的高电平时段占整个周期的比例，我们称之为占空比，是一个占空比可调的脉冲电路，当输入电压从大到小变化时，其占空比从100到0％变化，整个周期都是高电平信号，则占空比为100％，反之占空比为零，输出一个经调制后的最佳的充电脉冲信号给充电电流控制电路。

8、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由电源部分电路构成。其持征是：该电源有三个部分：第一为工作电流，此电路专为控制器提供一个稳定的工作电压，保证控制器在任何情况下均能正常工作；第二是轮毂电机在作能量回收时发电电压在欠压时的保护控制电路，如权利要求书2所述；第三是电动车电源用的蓄电池电压自动识及电压高低的自动控制电路，如权利要求书3所述。

9、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由限流保护电路构成。其持征是：为了更好的保护控制器，使其工作在一定范围内的功率输出，当电流大于额定范围时，使控制器不工作，小于额定电流时才能工作。

10、如权利要求书1所述的一种用于电动车的通用电动车发电控制器，它由蓄电池组构成。其持征是：电动车在行驶时蓄电池组通过“通用电动车发电控制器”，再通过“电机控制器”，向轮毂电动机供电；电动车在能量回收状态时轮毂电动机处于发电状态，通过“电机控制器”，再通过“通用电动车发电控制器”，向蓄电池充电。