專利名稱：電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量回收裝置，具體涉及一種電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，電動(dòng)自行車以其經(jīng)濟(jì)、便捷等特點(diǎn)，成為老百姓出行的重要交通工具。進(jìn)入2011年，我國(guó)電動(dòng)自行車數(shù)量激增至I. 5億輛左右。在給百姓生活帶來方便的同時(shí)，電動(dòng)自行車以其環(huán)保、低能耗、無排放污染等特點(diǎn)為我國(guó)降低能源消耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。目前電動(dòng)車電機(jī)普遍采用永磁直流電機(jī)。代步三輪電動(dòng)車電機(jī)功率為300瓦左右。電動(dòng)自行車電機(jī)功率一般為180瓦一 250瓦，電動(dòng)摩托電機(jī)功率為350瓦一 500瓦。而目前市場(chǎng)上的貨運(yùn)三輪，電機(jī)功率一般在400瓦一 900瓦，使用串激電機(jī)，串激電機(jī)屬于有刷電機(jī)。其可通過用外用電阻器與串勵(lì)繞組串聯(lián)(或并聯(lián))、或?qū)⒋畡?lì)繞組并聯(lián)換接來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。電動(dòng)車一般作為短途交通工具，為此走走停停就成為最主要的工況，所以有很多的能量以剎車制動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能的方式浪費(fèi)。所有一般需要通過增大電池容量的方式以增加電動(dòng)車的續(xù)航能力，不但增加了生產(chǎn)成本，還因?yàn)檐嚿碜灾氐脑龃?，增大了能耗?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種在制動(dòng)時(shí)可以通過使運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，達(dá)到制動(dòng)的目的，同時(shí)可以將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能回饋到蓄電池，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，增加電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置。本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置包括連接于電動(dòng)車主控制器的副控制器、分別連接于主控制器和副控制器的調(diào)速把手、電機(jī)、電池組，電機(jī)經(jīng)繼電器分別連接于主控制器及整流器，整流器連接于副控制器，電池組連接于主控制器中并通過DC/DC模塊和回饋制動(dòng)控制器開關(guān)連接于副控制器，電池組中的電池單體連接于選流器，選流器連接于副控制器。上述副控制器包括繼電器、ULN2003達(dá)林頓管、STC89C52RC單板機(jī)、PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件，STC89C52RC單板機(jī)的2、3針腳分別連接PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳通過串連IOK的電阻連接VCC ，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的I針腳連接于調(diào)速把手，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的3針腳連接于主控制器，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的5、6、7、8、12、13針腳接地，管腳14和16連接于VCC，STC89C52RC單板機(jī)的40管腳連接于VCC，20管腳接地，STC89C52RC單板機(jī)的
4、5、6、7、8管腳分別連接于UM2003達(dá)林頓管的1、2、3、4、5管腳，UM2003達(dá)林頓管的16管腳連接于繼電器，UM2003達(dá)林頓管的12、13、14、15管腳分別連接于選流器，UM2003達(dá)林頓管的8管腳接地，9管腳接VCC。上述調(diào)速把手包括一端呈圓柱筒形另一端具有圓管狀凸起的固定體、可轉(zhuǎn)動(dòng)連接、于固定體圓管狀凸起部位上的呈圓柱筒形的把手、安裝于把手開口端的加速磁鐵和減速磁鐵，安裝于固定體內(nèi)的并與加速磁鐵和減速磁鐵在軸向位置相對(duì)應(yīng)的加速霍爾元件和減速霍爾元件，把手與固定體相連接部位安裝有回位彈簧。上述選流器包括步進(jìn)電機(jī)、呈圓筒狀的殼體、位于筒體內(nèi)呈圓柱狀的內(nèi)體，內(nèi)體連接于步進(jìn)電機(jī)，端蓋卡合于殼體的開口端，內(nèi)體圓柱體表面上沿圓周方向均勻排布安裝有內(nèi)觸片A、內(nèi)觸片B、內(nèi)觸片C、內(nèi)觸片D、內(nèi)觸片E、內(nèi)觸片F(xiàn)、內(nèi)觸片G、內(nèi)觸片H、內(nèi)觸片I、內(nèi)觸片J、內(nèi)觸片K、內(nèi)觸片L、內(nèi)觸片M、內(nèi)觸片N、內(nèi)觸片O、內(nèi)觸片P、內(nèi)觸片Q、內(nèi)觸片R、內(nèi)觸片S、內(nèi)觸片T、內(nèi)觸片U、內(nèi)觸片V，殼體圓周方向的每個(gè)四等分點(diǎn)位置分別設(shè)置有個(gè)兩個(gè)引線孔，每個(gè)引線孔下方均有一個(gè)外觸片安裝于殼體的表面，每個(gè)外觸片分別與一個(gè)內(nèi)觸片相接觸，內(nèi)觸片A和內(nèi)觸片B、內(nèi)觸片C和內(nèi)觸片D、內(nèi)觸片E和內(nèi)觸片F(xiàn)、內(nèi)觸片K和內(nèi)觸片U，內(nèi)觸片G和內(nèi)觸片H、內(nèi)觸片I和內(nèi)觸片T、內(nèi)觸片J、1內(nèi)觸片P、內(nèi)觸片Q和內(nèi)觸片V、內(nèi)觸片L和內(nèi)觸片M、內(nèi)觸片N和內(nèi)觸片O以及內(nèi)觸片R和內(nèi)觸片S之間均由內(nèi)部電線
聯(lián)通
本發(fā)明的有益效果是電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置可以使電動(dòng)車在制動(dòng)的時(shí)候，把制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能回饋到電池組，不但可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng)，而且可以節(jié)約電能，延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)航里程。通過調(diào)速把手的逆向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)的脈寬PWM調(diào)節(jié)，調(diào)速把手逆旋角度越大，制動(dòng)力越大。當(dāng)?shù)退俚臅r(shí)候，通過旋流器降低電池組電壓，增加回饋制動(dòng)的電流，從而改善低速時(shí)的回饋制動(dòng)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車各種車速的回饋制動(dòng)，延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)航里程。


圖I為本發(fā)明控制原理方框 圖2為本發(fā)明副控制器電路 圖3為本發(fā)明PWM調(diào)節(jié)原理 圖4為本發(fā)明調(diào)速把手結(jié)構(gòu)示意 圖5為圖4的A-A向首I]面不意 圖6為本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)選流器結(jié)構(gòu)示意 圖7為圖6的A-A向剖面示意 圖8為本實(shí)用電池組48V供電電路連接示意 圖9為本實(shí)用電池組24V供電電路連接示意 圖10為本實(shí)用電池組12V供電電路連接示意 圖中，I.選流器2.加速霍爾元件3.加速磁鐵4.回位彈簧5.把手6.減速磁鐵
7.減速霍爾元件8.固定體9.步進(jìn)電機(jī)10.殼體11.引線孔12.端蓋13.內(nèi)體14. I內(nèi)觸片A 14. 2內(nèi)觸片B 14. 3內(nèi)觸片C 14. 4內(nèi)觸片D 14. 5內(nèi)觸片E 14. 6內(nèi)觸片F(xiàn) 14. 7內(nèi)觸片G 14.8內(nèi)觸片H 14.9內(nèi)觸片I 14.10內(nèi)觸片J 14.11內(nèi)觸片K 14. 12內(nèi)觸片L 14. 13內(nèi)觸片M 14. 14內(nèi)觸片N 14. 15內(nèi)觸片O 14. 16內(nèi)觸片P 14. 17內(nèi)觸片Q 14. 18內(nèi)觸片R 14. 19內(nèi)觸片S 14. 20內(nèi)觸片T 14. 21內(nèi)觸片U14.22內(nèi)觸片V 15.外觸片16.內(nèi)部電線17.回饋制動(dòng)控制器開關(guān)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖I、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6、附圖7、附圖8、附圖9附圖
10對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖I所述本電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置，包括連接于電動(dòng)車主控制器的副控制器、分別連接于主控制器和副控制器的調(diào)速把手、電機(jī)、電池組，電機(jī)經(jīng)繼電器分別連接于主控制器及整流器，整流器連接于副控制器，電池組連接于主控制器中并通過DC/DC模塊和回饋制動(dòng)控制器開關(guān)17連接于副控制器，電池組中的電池單體連接于選流器I，選流器I連接于副控制器。如圖2所示，副控制器包括繼電器、ULN2003達(dá)林頓管、STC89C52RC單板機(jī)、PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件，STC89C52RC單板機(jī)的2、3針腳分別連接PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳通過串連IOK的電阻連接VCC,PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的I針腳連接于調(diào)速把手，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的3針 腳連接于主控制器，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的5、6、7、8、12、13針腳接地，管腳14和16連接于VCC。STC89C52RC單板機(jī)的40管腳連接于VCC，20管腳接地，STC89C52RC單板機(jī)的
4、5、6、7、8管腳分別連接于UM2003達(dá)林頓管的1、2、3、4、5管腳，UM2003達(dá)林頓管的16管腳連接于繼電器，UM2003達(dá)林頓管的12、13、14、15管腳分別連接于選流器，UM2003達(dá)林頓管的8管腳接地，9管腳接VCC。如圖4、圖5所示，調(diào)速把手包括一端呈圓柱筒形另一端具有圓管狀凸起的固定體8、可轉(zhuǎn)動(dòng)連接于固定體8圓管狀凸起部位上的呈圓柱筒形的把手5、安裝于把手5開口端的加速磁鐵3和減速磁鐵6，安裝于固定體8內(nèi)的并與加速磁鐵3和減速磁鐵6在軸向位置相對(duì)應(yīng)的加速霍爾元件2和減速霍爾元件7，把手5與固定體8相連接部位安裝有回位彈簧4。當(dāng)調(diào)速把手正旋的時(shí)候和普通的調(diào)速把手一樣，通過改變加速磁鐵3和加速霍爾元件2的相對(duì)位置，改變霍爾電流的大小，實(shí)現(xiàn)加速調(diào)節(jié)，此時(shí)減速磁鐵6遠(yuǎn)離減速霍爾元件7，不會(huì)產(chǎn)生減速控制電流。當(dāng)調(diào)速把手逆旋的時(shí)候，通過改變減速磁鐵6和減速霍爾元件7的相對(duì)位置，改變霍爾電流的大小，實(shí)現(xiàn)減速控制，此時(shí)加速磁鐵3遠(yuǎn)離加速霍爾元件2，不會(huì)產(chǎn)生加速控制電流。PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件采集調(diào)速把手發(fā)出的對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)通過I2C總線傳輸數(shù)據(jù)到STC89C52RC單板機(jī)，經(jīng)過STC89C52RC單板機(jī)處理發(fā)出控制信號(hào)給UM2003達(dá)林頓管繼而控制繼電器，從而實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)的脈寬PWM調(diào)節(jié)。如圖3所示t值越大，則I越大，所以制動(dòng)力越大。如果t比較小,則I也就比較小,所以可以提供的制動(dòng)力也越小。所以，通過反向旋轉(zhuǎn)調(diào)速把手，制動(dòng)力可以根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)角度大小控制，達(dá)到高效電能回收和仿真制動(dòng)的效果。通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際效果分析，T=25. 6ms時(shí)精度可以控制到25. 6/256=0. 1ms，所以可以實(shí)現(xiàn)高精度控制?；仞佒苿?dòng)是通過使運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與電動(dòng)時(shí)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，達(dá)到制動(dòng)的目的，同時(shí)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能回饋蓄電池。此時(shí)電機(jī)變成發(fā)電機(jī)，車輛會(huì)自行帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，在電樞中產(chǎn)生電壓和電流la。按電磁力定律，截流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到電磁力F=BIL的作用，作用在繞組上的電磁轉(zhuǎn)矩則為
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置，其特征在于包括連接于電動(dòng)車主控制器的副控制器、分別連接于主控制器和副控制器的調(diào)速把手、電機(jī)、電池組，電機(jī)經(jīng)繼電器分別連接于主控制器及整流器，整流器連接于副控制器，電池組連接于主控制器中并通過DC/DC模塊和回饋制動(dòng)控制器開關(guān)(17)連接于副控制器，電池組中的電池單體連接于選流器(I )，選流器(I)連接于副控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置，其特征在于所述副控制器包括繼電器、ULN2003達(dá)林頓管、STC89C52RC單板機(jī)、PCF859ICMOS數(shù)據(jù)獲取器件，STC89C52RC單板機(jī)的2、3針腳分別連接PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的9、10針腳通過串連IOK的電阻連接VCC ,PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的I針腳連接于調(diào)速把手，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的3針腳連接于主控制器，PCF8591CM0S數(shù)據(jù)獲取器件的5、6、7、8、12、13針腳接地，管腳14和16連接于VCC，STC89C52RC單板機(jī)的40管腳連接于VCC，20管腳接地，STC89C52RC單板機(jī)的4、5、6、7、8管腳分別連接于UM2003達(dá)林頓管的1、2、3、4、5管腳，UM2003達(dá)林頓管的16管腳連接于繼電器，UM2003達(dá)林頓管的12、13、14、15管腳分別連接于選流器，UM2003達(dá)林頓管的8管腳接地，9管腳接VCC。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置，其特征在于所述調(diào)速把手包括一端呈圓柱筒形另一端具有圓管狀凸起的固定體(8)、可轉(zhuǎn)動(dòng)連接于固定體(8)圓管狀凸起部位上的呈圓柱筒形的把手(5)、安裝于把手(5)開口端的加速磁鐵(3)和減速磁鐵(6)，安裝于固定體(8 )內(nèi)的并與加速磁鐵(3 )和減速磁鐵(6 )在軸向位置相對(duì)應(yīng)的加速霍爾元件(2 )和減速霍爾元件(7)，把手(5)與固定體(8)相連接部位安裝有回位彈簧(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置，其特征在于所述選流器包括步進(jìn)電機(jī)(9)、呈圓筒狀的殼體(10)、位于筒體(10)內(nèi)呈圓柱狀的內(nèi)體(13)，內(nèi)體(13)連接于步進(jìn)電機(jī)(9),端蓋(12)卡合于殼體(10)的開口端，內(nèi)體(13)圓柱體表面上沿圓周方向均勻排布安裝有內(nèi)觸片A (14. I)、內(nèi)觸片B (14. 2)、內(nèi)觸片C (14. 3)、內(nèi)觸片D (14. 4)、內(nèi)觸片E(14. 5)、內(nèi)觸片F(xiàn) (14. 6)、內(nèi)觸片G (14. 7)、內(nèi)觸片H (14. 8)、內(nèi)觸片I (14. 9)、內(nèi)觸片J(14. 10)、內(nèi)觸片 K (14. 11)、內(nèi)觸片 L (14. 12)、內(nèi)觸片 M (14. 13)、內(nèi)觸片 N (14. 14)、內(nèi)觸片 0 (14. 15)、內(nèi)觸片 P (14. 16)、內(nèi)觸片 Q (14. 17)、內(nèi)觸片 R (14. 18)、內(nèi)觸片 S (14. 19)、內(nèi)觸片T (14. 20)、內(nèi)觸片U (14. 21)、內(nèi)觸片V (14. 22)，殼體(10)圓周方向的每個(gè)四等分點(diǎn)位置分別設(shè)置有個(gè)兩個(gè)引線孔(11)，每個(gè)引線孔(11)下方均有一個(gè)外觸片(15)安裝于殼體(10)的表面，每個(gè)外觸片(15)分別與一個(gè)內(nèi)觸片相接觸，內(nèi)觸片A (14. I)和內(nèi)觸片B(14. 2)、內(nèi)觸片C (14.3)和內(nèi)觸片D (14. 4)、內(nèi)觸片E (14.5)和內(nèi)觸片F(xiàn) (14. 6)、內(nèi)觸片K (14. 11)和內(nèi)觸片U (14. 21)，內(nèi)觸片G (14. 7)和內(nèi)觸片H (14. 8)、內(nèi)觸片I (14.9)和內(nèi)觸片T (14. 20)、內(nèi)觸片J (14. 10),1內(nèi)觸片P (14. 16)、內(nèi)觸片Q (14. 17)和內(nèi)觸片V (14. 22)、內(nèi)觸片L (14. 12)和內(nèi)觸片M (14. 13)、內(nèi)觸片N (14. 14)和內(nèi)觸片0 (14. 15)以及內(nèi)觸片R和內(nèi)觸片S (14. 19)之間均由內(nèi)部電線(16)聯(lián)通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置。包括連接于電動(dòng)車主控制器的副控制器、分別連接于主控制器和副控制器的調(diào)速把手、電機(jī)、電池組，電機(jī)經(jīng)繼電器分別連接于主控制器及整流器，整流器連接于副控制器，電池組連接于主控制器中并通過DC/DC模塊和回饋制動(dòng)控制器開關(guān)連接于副控制器，電池組中的電池單體連接于選流器，選流器連接于副控制器。本發(fā)明的電動(dòng)車制動(dòng)回饋裝置可以使電動(dòng)車在制動(dòng)的時(shí)候，把制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能回饋到電池組，不但可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng)，而且可以節(jié)約電能，延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)航里程。
文檔編號(hào)B60L7/10GK102700418SQ201210163008
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者田麗欣 申請(qǐng)人:田麗欣