CN2379963Y - 电动车控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动车控制器,控制器与功率开关管相连,控制器与电阻相连,功率开关管的D端与续流二极管的负极相连,并与蓄电池的正极相连,功率开关管的S端与功率开关管的D端相连,同时与续流二极管的负极、正极及电抗器的左端相连,功率开关管的S端与续流二极管的正极相连,同时与蓄电池E的负极相连,也与电机的右端相连,电机M的左端与电抗器的右端相连。本实用新型结构简单,达到了既能制动减速,又有回馈电能,向蓄电池组充电,提高了能量有效利用率,增加了电动车续驶里程。
Description
本实用新型涉及一种电动车控制器，适用于电动车在刹车制动及下坡滑动时，将机械惯量能转换为电能，为电动车的蓄电池组充电。
电动自行车是一种零污染、低噪音、安全、节能，低故障的绿色环保交通工具，在国内外有广阔的发展前景，但是，困扰电动自行车产业化的最大障碍是蓄电池比能量低，行驶距离短等问题。目前，受技术条件及材料科学的制约，完全靠蓄电池生产厂大幅度提高蓄电池比能量是不现实的。国内外电动自行车均不具备将机械惯量能转变为电能的能量反馈充电功能，因此，在电动自行车刹车制动及下坡滑行时，将其机械动能白白地损耗了，待蓄电池储存的电能消耗用到一定值后，只能通过外接充电器向蓄电池充电。
本实用新型的目的是提供一种电动车控制器，通过能量反馈充电控制电路，有效地利用了蓄电池可反复充电的特性，将电动自行车在刹车制动及下坡时的机械惯量能转换为电能，适时地向电动车的蓄电池组进行充电，从而提高了能量有效利用率，增加了电动车的续驶里程。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术措施：利用蓄电池可反复充放电的特性，在电动自行车刹车制动及下坡滑行时，将机械惯量能转换为电能，反充到蓄电池，是一条增加其比能量的有效途径，设计了电动车控制器。
直流电机的基本方程式为：
端电压 U＝E+IaRa 反电势 E＝K1WΦ
转 矩 M＝K2IaΦ 磁 通 Φ＝K3If
总的机械功率 P＝MW＝EIa
式中：Ia、If分别为电枢电流和磁场电流；
Ra为电枢电阻；
W为电枢旋转速度(rad/S)；
K1、K2、k3为比例常数。
当电动车自行车刹车制动或下坡滑行时，封锁蓄电池供电回路，提供充电回路，利用泵升原理，使电枢感应的反电势高于蓄电池端电压，从而形成充电电流，达到既能制动减速，又能回馈电能，向蓄电池充电的目的，进而延长了电动车的续驶里程。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：
充分利用了电动自行车频繁刹车制动及下坡滑行时机械动能，自动转换为电能，适时向蓄电池充电，达到既能制动减速，又能回馈电能，向蓄电池组充电，提高了能量有效利用率，增加了电动车续驶里程，下坡刹车时能量反馈，增加电量10-20％，电路结构简单，通过电动自行车实际运转检测，得出如下数据：
车速(Km/h) 时间(s) 反馈时充电电流(A)
20 0.1 25
15 1 7
10 2.5 3
图1为一种电动车控制器电路结构示意图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
根据图1可知，控制器IC1的1脚和2脚分别与功率开关管BG1、BG2的G极相连，控制器IC1与电阻R1、R2的上端相连，电阻R1、R2下端接地，电阻R1、R2的主要作用是为了降低VDMOS功率开关管BG1、BG2的输入阻抗，防止干扰，功率开关管BG1的D端与续流二极管D1的负极相连，同时与蓄电池E的正极相连，功率开关管BG1的S端与功率开关管BG2的D端相连，同时与续流二极管D2的负极、续流二极管D1的正极及电抗器L1的左端相连，功率开关管BG2的S端与续流二极管D2的正极相连，同时与蓄电池E的负极相连，也与电机M右端相连，电机M的左端与电抗器L1的右端相连，从而构成了半桥式联接回路。当电动车正常行驶时，控制器IC1的1脚发出导通信号，使功率开关管BG1导通，控制器IC1的2脚发出关断信号，功率开关管BG2关断，蓄电池E的正极通过功率开关管BG1的D端、S端及电抗器L1向电机供电，使其旋转运动，其电流回路为ABCDEA，当刹车制动或下坡时，功率开关管BG1和功率开关管BG2导通时序受控制器IC1的控制，分为三步：
时序(一)：功率开关管BG1、BG2同时关断，储存在电机绕组LM及电抗器L1的能量形成反电势，通过DFCD回路消耗。
时序(二)：当反电势减少为零时，控制器IC1发出信号，功率开关管BG2导通，功率开关管BG1关断，同时，由于电动车的机械惯量，电机继续同方向旋转，电动机变为发电机，通过CFI)C回路形成电流。根据克希荷夫定律，可得出如下方程：
iR+E+Ldi/dt＝0 7-1
i＝-E/R+(I2+E/R)e -RT/L 7-2
E＝K6N2 7-3式中：E为电机电动势，N2为电机转速，I2为时序(二)开始的回路电流。
时序(三)：当功率开关管BG2导通一段时间后，控制器IC1又发出信号，令其关断，由于储存在电机绕组LM和电抗器L1的能量不能突然消失，自动泵升成反电势向蓄电池组充电，其充电回路为DCBAED，此时，向蓄电池充电的电能为：
W＝So TOffEidt
＝E[(Ui-E)/R+(Ion-(Ui-E)/Re -R/L]dt因此达到了机械能转变为电能，自动泵升充电的目的，RM为直流电机等效电阻，LM为直流电机等效电感。
Claims (1)
1、一种电动车控制器，其特征是控制器IC1与功率开关管BG1、BG2的G级相连，控制器IC1与电阻R1、R2相连，功率开关管BG1的D端与续流二极管D1的负极相连，并与蓄电池E的正极相连，功率开关管BG1的S端与功率开关管BG2的D端相连，同时与续流二极管D2的负极、续流二极管D1的正极及电抗器L1的左端相连，功率开关管BG2的S端与续流二极管D2的正极相连，同时与蓄电池E的负极相连，也与电机M的右端相连，电机M的左端与电抗器L1的右端相连。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99237519 CN2379963Y (zh) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 电动车控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 99237519 CN2379963Y (zh) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 电动车控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN2379963Y true CN2379963Y (zh) | 2000-05-24 |
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ID=34025149
Family Applications (1)
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| CN 99237519 Expired - Fee Related CN2379963Y (zh) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 电动车控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2379963Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102064591A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-18 | 鸥瑞智诺能源科技(北京)有限公司 | 回收充电电流正比于制动电压变化的制动能量回收*** |
-
1999
- 1999-04-16 CN CN 99237519 patent/CN2379963Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102064591A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-18 | 鸥瑞智诺能源科技(北京)有限公司 | 回收充电电流正比于制动电压变化的制动能量回收*** |
| CN102064591B (zh) * | 2010-11-12 | 2012-10-31 | 鸥瑞智诺能源科技(北京)有限公司 | 回收充电电流正比于制动电压变化的制动能量回收*** |
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Legal Events
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