专利名称：一种具有软换挡功能的电动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交通工具，具体涉及电动车，更具体地说，涉及一种采用永磁无刷直流电机驱动并具有软换挡功能的电动车。
背景技术：
在现有技术中，电动车所采用的永磁无刷直流电机中的定子线圈通常只设有一套绕组或只有一挡速度，要实现变速需采用专用的变速控制器(由于电机绕组结构等原因，通常采用脉宽调制技术进行调速，即无级调速)或机械变速装置来完成，上述电机结构和调速方法存在如下缺点现有电动机绕组结构和变速控制方法或硬变速装置难以适应不同的路面状况的变速需求，使电动车即能满足在平路行驶时的高速运行性能要求，又能保证在低速运行条件下和起动时对转矩的特性要求，在现有技术中公开了一种具有换挡结构的无刷直流电机，将其应用在电动车上可实现软换挡变速，满足电动车的行驶要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种采用具有换挡结构的无刷电机与具有软换挡功能控制器配合使用的电动车，使电动车中的驱动电机能适应不同路面状况的变速需求，在控制装置的控制下提供最佳的输出转矩，使电动车的行驶更平稳更快捷，行驶效率更高。
本实用新型提供的技术方案是构造一种具有软换挡功能的电动车，包括无刷电机、与无刷电机连接的控制器、驱动电池，所述无刷电机中的定子线圈是一种能进行软换挡的定子线圈，所述控制器是一种与所述无刷电机相适配的软换挡控制器。
在上述具有软换挡功能的电动车中，所述具有换挡结构的定子线圈是将每相定子绕组设计成至少两段，每段绕组间引出用于与所述控制器连接的换挡连接线，所述软换挡控制器设有与所述换挡连接线对应的接口和软换挡控制电路，所述控制器通过检测过零电流接通绕组中的换挡连接线实现软换挡。
在上述具有软换挡功能的电动车中，通常是将每相定子绕组分设成三段或五段，在所述控制器中设有对应的换挡接口。
在上述具有软换挡功能的电动车中，软换挡控制电路采用如下原理来实现包括逆变器、与逆变器连接的可编程控制芯片、与所述逆变器输出接口连接的多挡位控制触头的电控开关，所述电控开关的多挡位触头分别与所述无刷电机中的多组换挡接头连接，所述可编程控制芯片通过检测逆变器过零电流和电机转子位置控制所述换挡电控开关接通电机的不同换挡接头实现软换挡变速。
实施本实用新型提供的具有软换挡功能的电动车，通过在电动车中采用具有换挡结构的无刷电机和与其配套使用的软换挡控制器，在行驶过程中，如需要变速，软换挡控制器的输出接口会根据换挡信号，接通驱动电机定子线圈中的一段绕组，使无刷电机能在不同的运行工况条件下处于不同的运行特性中，使电动车能适应不同路面状况的变速需求，在控制装置的控制下实现软换挡，可简化调速机构的结构和改变运行工况和调速操作。
图1是本实用新型电动车的结构示意图；图2是图1所示电动车中无刷电机定子线圈结构示意图图3是图1所示电动车中控制器的方框图；图4是图3所示控制器的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的具有软换挡功能的电动车2，设有无刷电机4、控制器1、驱动电池3，电动车2所采用的无刷电机4中的定子线圈是一种能进行软换挡的定子线圈(具体结构和工作原理见已公开专利，公告号CN2415533Y)，所采用的控制器是一种与软换挡定子线圈相适配的软换挡控制器。
如图2所示，能进行软换挡的定子线圈5是将每相定子绕组设计成至少两段，每段绕组间引出用于与控制器连接的换挡连接线，相应地软换挡控制器设有与换挡连接线对应的接口和软换挡控制电路，这种控制器在接到换挡信号时，通过检测电机中的过零电流来接通绕组中的换挡连接线，以实现软换挡。通常是将每相定子绕组分设成三段或五段(一般最多分设成8段)，使电动车具有二档、三挡或五挡变速功能，图2所示为采用三挡变速的定子线圈结构图，在控制器6中设有对应的换挡接口(图中示出的是两挡变速控制器的原理图，其它多挡位的换挡原理相同)，如图3所示。控制器中的软换挡控制电路如图4所示，在换挡时，通过换挡开关SS给控制芯片发出换挡信号，可编程控制芯片通过H1、H2、H3接口检测电机转子位置(确定转子线圈的供电时刻)，并检测逆变器的过零电流时刻，控制芯片与逆变器连接的输出接口TA、TB、TC、BC、BB、BA输出控制信号控制逆变器中的6个主功率管Q1-Q6的导通状态；可编程控制芯片控制换挡电控开关中的sac、sbc、scc换挡触头分别接通无刷电机中的换挡线圈在A1、B1、C1和A2、B2、C2之间转换，实现软换挡变速。
权利要求1.一种具有软换挡功能的电动车，包括无刷电机、控制器、驱动电池，所述无刷电机中的定子线圈是一种能进行软换挡的定子线圈，其特征在于，所述控制器是一种与所述软换挡定子线圈相适配的软换挡控制器。
2.根据权利要求1所述具有软换挡功能的电动车，其特征在于，所述能进行软换挡的定子线圈是将每相定子绕组设计成至少两段，每段绕组间引出用于与所述控制器连接的换挡连接线，所述软换挡控制器设有与所述换挡连接线对应的接口和软换挡控制电路，所述控制器通过检测过零电流接通绕组中的换挡连接线实现软换挡。
3.根据权利要求2所述具有软换挡功能的电动车，其特征在于，所述每相定子绕组分设成两段，所述控制器设有两个对应的换挡接口。
4.根据权利要求2所述具有软换挡功能的电动车，其特征在于，所迷每相定子绕组分设成三段，所述控制器设有三个对应的换挡接口。
5.根据权利要求2所述具有软换挡功能的电动车，其特征在于，所述软换挡控制电路包括逆变器、与逆变器连接的可编程控制芯片、与所述逆变器输出接口连接的多挡位控制触头的电控开关，所述电控开关的多挡位触头分别与所述无刷电机中的多组换挡接头连接，所述可编程控制芯片通过检测逆变器过零电流和电机转子位置控制所述换挡电控开关接通电机的不同换挡接头实现软换挡变速。
专利摘要本实用新型公开了一种具有软换挡功能的电动车，包括无刷电机、控制器、驱动电池，所述无刷电机中的定子线圈是一种能进行软换挡的定子线圈，其特征在于，所述控制器是一种与所述软换挡定子线圈相适配的软换挡控制器。通过在电动车中采用具有换挡结构的无刷电机和与其配套使用的软换挡控制器，在行驶过程中，如需要变速，软换挡控制器的输出接口会根据换挡信号，接通驱动电机定子线圈中的一段绕组，使无刷电机能在不同的运行工况条件下处于不同的运行特性中，使电动车能适应不同路面状况的变速需求，在控制装置的控制下实现软换挡，可简化调速机构的结构和改变运行工况和调速操作。
文档编号B60L15/20GK2880575SQ200520144399
公开日2007年3月21日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者王俊双 申请人:王俊双