专利名称：电动车制动回馈装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能量回收装置，具体涉及一种电动车制动回馈装置。
背景技术：
近年来随着我国城市化进程的不断加快，电动自行车以其经济、便捷等特点，成为老百姓出行的重要交通工具。进入2011年，我国电动自行车数量激增至I. 5亿辆左右。在给百姓生活带来方便的同时，电动自行车以其环保、低能耗、无排放污染等特点为我国降低能源消耗、实现节能减排作出贡献。目前电动车电机普遍采用永磁直流电机。代步三轮电动车电机功率为300瓦左右。电动自行车电机功率一般为180瓦一 250瓦，电动摩托电机功率为350瓦一 500瓦。而目前市场上的货运三轮，电机功率一般在400瓦一 900瓦，使用串激电机，串激电机属于有刷电机。其可通过用外用电阻器与串励绕组串联(或并联)、或将串励绕组并联换接来实现调速。电动车一般作为短途交通工具，为此走走停停就成为最主要的工况，所以有很多的能量以刹车制动转化为热能的方式浪费。所有一般需要通过增大电池容量的方式以增加电动车的续航能力，不但增加了生产成本，还因为车身自重的增大，增大了能耗。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种在制动时可以通过使运行中的电动机产生与车轮旋转方向相反的电磁转矩，达到制动的目的，同时可以将电动机转轴上的机械能转化为电能回馈到蓄电池，以实现节能，增加电动车续航里程的电动车制动回馈装置。本发明克服其技术问题所采用的技术方案是
本电动车制动回馈装置包括连接于电动车主控制器的副控制器、分别连接于主控制器和副控制器的调速把手、电机、电池组，电机经继电器分别连接于主控制器及整流器，整流器连接于副控制器，电池组连接于主控制器中并通过DC/DC模块和回馈制动控制器开关连接于副控制器，电池组中的电池单体连接于选流器，选流器连接于副控制器。上述副控制器包括继电器、ULN2003达林顿管、STC89C52RC单板机、PCF8591CM0S数据获取器件，STC89C52RC单板机的2、3针脚分别连接PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚，PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚通过串连IOK的电阻连接VCC ，PCF8591CM0S数据获取器件的I针脚连接于调速把手，PCF8591CM0S数据获取器件的3针脚连接于主控制器，PCF8591CM0S数据获取器件的5、6、7、8、12、13针脚接地，管脚14和16连接于VCC，STC89C52RC单板机的40管脚连接于VCC，20管脚接地，STC89C52RC单板机的
4、5、6、7、8管脚分别连接于UM2003达林顿管的1、2、3、4、5管脚，UM2003达林顿管的16管脚连接于继电器，UM2003达林顿管的12、13、14、15管脚分别连接于选流器，UM2003达林顿管的8管脚接地，9管脚接VCC。上述调速把手包括一端呈圆柱筒形另一端具有圆管状凸起的固定体、可转动连接、于固定体圆管状凸起部位上的呈圆柱筒形的把手、安装于把手开口端的加速磁铁和减速磁铁，安装于固定体内的并与加速磁铁和减速磁铁在轴向位置相对应的加速霍尔元件和减速霍尔元件，把手与固定体相连接部位安装有回位弹簧。上述选流器包括步进电机、呈圆筒状的壳体、位于筒体内呈圆柱状的内体，内体连接于步进电机，端盖卡合于壳体的开口端，内体圆柱体表面上沿圆周方向均匀排布安装有内触片A、内触片B、内触片C、内触片D、内触片E、内触片F、内触片G、内触片H、内触片I、内触片J、内触片K、内触片L、内触片M、内触片N、内触片O、内触片P、内触片Q、内触片R、内触片S、内触片T、内触片U、内触片V，壳体圆周方向的每个四等分点位置分别设置有个两个引线孔，每个引线孔下方均有一个外触片安装于壳体的表面，每个外触片分别与一个内触片相接触，内触片A和内触片B、内触片C和内触片D、内触片E和内触片F、内触片K和内触片U，内触片G和内触片H、内触片I和内触片T、内触片J、1内触片P、内触片Q和内触片V、内触片L和内触片M、内触片N和内触片O以及内触片R和内触片S之间均由内部电线
联通
本发明的有益效果是电动车制动回馈装置可以使电动车在制动的时候，把制动能量转化为电能回馈到电池组，不但可以实现电机制动，而且可以节约电能，延长电动车的续航里程。通过调速把手的逆向旋转，从而实现回馈制动的脉宽PWM调节，调速把手逆旋角度越大，制动力越大。当低速的时候，通过旋流器降低电池组电压，增加回馈制动的电流，从而改善低速时的回馈制动。本发明可以实现电动车各种车速的回馈制动，延长电动车的续航里程。
图I为本发明控制原理方框 图2为本发明副控制器电路 图3为本发明PWM调节原理 图4为本发明调速把手结构示意 图5为图4的A-A向首I]面不意 图6为本发明步进电机选流器结构示意 图7为图6的A-A向剖面示意 图8为本实用电池组48V供电电路连接示意 图9为本实用电池组24V供电电路连接示意 图10为本实用电池组12V供电电路连接示意 图中，I.选流器2.加速霍尔元件3.加速磁铁4.回位弹簧5.把手6.减速磁铁
7.减速霍尔元件8.固定体9.步进电机10.壳体11.引线孔12.端盖13.内体14. I内触片A 14. 2内触片B 14. 3内触片C 14. 4内触片D 14. 5内触片E 14. 6内触片F 14. 7内触片G 14.8内触片H 14.9内触片I 14.10内触片J 14.11内触片K 14. 12内触片L 14. 13内触片M 14. 14内触片N 14. 15内触片O 14. 16内触片P 14. 17内触片Q 14. 18内触片R 14. 19内触片S 14. 20内触片T 14. 21内触片U14.22内触片V 15.外触片16.内部电线17.回馈制动控制器开关。
具体实施例方式下面结合附图I、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8、附图9附图
10对本发明做进一步说明。如图I所述本电动车制动回馈装置，包括连接于电动车主控制器的副控制器、分别连接于主控制器和副控制器的调速把手、电机、电池组，电机经继电器分别连接于主控制器及整流器，整流器连接于副控制器，电池组连接于主控制器中并通过DC/DC模块和回馈制动控制器开关17连接于副控制器，电池组中的电池单体连接于选流器I，选流器I连接于副控制器。如图2所示，副控制器包括继电器、ULN2003达林顿管、STC89C52RC单板机、PCF8591CM0S数据获取器件，STC89C52RC单板机的2、3针脚分别连接PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚，PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚通过串连IOK的电阻连接VCC,PCF8591CM0S数据获取器件的I针脚连接于调速把手，PCF8591CM0S数据获取器件的3针 脚连接于主控制器，PCF8591CM0S数据获取器件的5、6、7、8、12、13针脚接地，管脚14和16连接于VCC。STC89C52RC单板机的40管脚连接于VCC，20管脚接地，STC89C52RC单板机的
4、5、6、7、8管脚分别连接于UM2003达林顿管的1、2、3、4、5管脚，UM2003达林顿管的16管脚连接于继电器，UM2003达林顿管的12、13、14、15管脚分别连接于选流器，UM2003达林顿管的8管脚接地，9管脚接VCC。如图4、图5所示，调速把手包括一端呈圆柱筒形另一端具有圆管状凸起的固定体8、可转动连接于固定体8圆管状凸起部位上的呈圆柱筒形的把手5、安装于把手5开口端的加速磁铁3和减速磁铁6，安装于固定体8内的并与加速磁铁3和减速磁铁6在轴向位置相对应的加速霍尔元件2和减速霍尔元件7，把手5与固定体8相连接部位安装有回位弹簧4。当调速把手正旋的时候和普通的调速把手一样，通过改变加速磁铁3和加速霍尔元件2的相对位置，改变霍尔电流的大小，实现加速调节，此时减速磁铁6远离减速霍尔元件7，不会产生减速控制电流。当调速把手逆旋的时候，通过改变减速磁铁6和减速霍尔元件7的相对位置，改变霍尔电流的大小，实现减速控制，此时加速磁铁3远离加速霍尔元件2，不会产生加速控制电流。PCF8591CM0S数据获取器件采集调速把手发出的对应的电流信号通过I2C总线传输数据到STC89C52RC单板机，经过STC89C52RC单板机处理发出控制信号给UM2003达林顿管继而控制继电器，从而实现回馈制动的脉宽PWM调节。如图3所示t值越大，则I越大，所以制动力越大。如果t比较小,则I也就比较小,所以可以提供的制动力也越小。所以，通过反向旋转调速把手，制动力可以根据转动角度大小控制，达到高效电能回收和仿真制动的效果。通过实验和实际效果分析，T=25. 6ms时精度可以控制到25. 6/256=0. 1ms，所以可以实现高精度控制。回馈制动是通过使运行中的电动机产生与电动时方向相反的电磁转矩，达到制动的目的，同时，将电动机转轴上的机械能转化为电能回馈蓄电池。此时电机变成发电机，车辆会自行带动车轮旋转，在电枢中产生电压和电流la。按电磁力定律，截流导体在磁场中将受到电磁力F=BIL的作用，作用在绕组上的电磁转矩则为
权利要求
1.一种电动车制动回馈装置，其特征在于包括连接于电动车主控制器的副控制器、分别连接于主控制器和副控制器的调速把手、电机、电池组，电机经继电器分别连接于主控制器及整流器，整流器连接于副控制器，电池组连接于主控制器中并通过DC/DC模块和回馈制动控制器开关(17)连接于副控制器，电池组中的电池单体连接于选流器(I )，选流器(I)连接于副控制器。
2.根据权利要求I所述的电动车制动回馈装置，其特征在于所述副控制器包括继电器、ULN2003达林顿管、STC89C52RC单板机、PCF859ICMOS数据获取器件，STC89C52RC单板机的2、3针脚分别连接PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚，PCF8591CM0S数据获取器件的9、10针脚通过串连IOK的电阻连接VCC ,PCF8591CM0S数据获取器件的I针脚连接于调速把手，PCF8591CM0S数据获取器件的3针脚连接于主控制器，PCF8591CM0S数据获取器件的5、6、7、8、12、13针脚接地，管脚14和16连接于VCC，STC89C52RC单板机的40管脚连接于VCC，20管脚接地，STC89C52RC单板机的4、5、6、7、8管脚分别连接于UM2003达林顿管的1、2、3、4、5管脚，UM2003达林顿管的16管脚连接于继电器，UM2003达林顿管的12、13、14、15管脚分别连接于选流器，UM2003达林顿管的8管脚接地，9管脚接VCC。
3.根据权利要求I所述的电动车制动回馈装置，其特征在于所述调速把手包括一端呈圆柱筒形另一端具有圆管状凸起的固定体(8)、可转动连接于固定体(8)圆管状凸起部位上的呈圆柱筒形的把手(5)、安装于把手(5)开口端的加速磁铁(3)和减速磁铁(6)，安装于固定体(8 )内的并与加速磁铁(3 )和减速磁铁(6 )在轴向位置相对应的加速霍尔元件(2 )和减速霍尔元件(7)，把手(5)与固定体(8)相连接部位安装有回位弹簧(4)。
4.根据权利要求I所述的电动车制动回馈装置，其特征在于所述选流器包括步进电机(9)、呈圆筒状的壳体(10)、位于筒体(10)内呈圆柱状的内体(13)，内体(13)连接于步进电机(9),端盖(12)卡合于壳体(10)的开口端，内体(13)圆柱体表面上沿圆周方向均勻排布安装有内触片A (14. I)、内触片B (14. 2)、内触片C (14. 3)、内触片D (14. 4)、内触片E(14. 5)、内触片F (14. 6)、内触片G (14. 7)、内触片H (14. 8)、内触片I (14. 9)、内触片J(14. 10)、内触片 K (14. 11)、内触片 L (14. 12)、内触片 M (14. 13)、内触片 N (14. 14)、内触片 0 (14. 15)、内触片 P (14. 16)、内触片 Q (14. 17)、内触片 R (14. 18)、内触片 S (14. 19)、内触片T (14. 20)、内触片U (14. 21)、内触片V (14. 22)，壳体(10)圆周方向的每个四等分点位置分别设置有个两个引线孔(11)，每个引线孔(11)下方均有一个外触片(15)安装于壳体(10)的表面，每个外触片(15)分别与一个内触片相接触，内触片A (14. I)和内触片B(14. 2)、内触片C (14.3)和内触片D (14. 4)、内触片E (14.5)和内触片F (14. 6)、内触片K (14. 11)和内触片U (14. 21)，内触片G (14. 7)和内触片H (14. 8)、内触片I (14.9)和内触片T (14. 20)、内触片J (14. 10),1内触片P (14. 16)、内触片Q (14. 17)和内触片V (14. 22)、内触片L (14. 12)和内触片M (14. 13)、内触片N (14. 14)和内触片0 (14. 15)以及内触片R和内触片S (14. 19)之间均由内部电线(16)联通。
全文摘要
本发明涉及一种电动车制动回馈装置。包括连接于电动车主控制器的副控制器、分别连接于主控制器和副控制器的调速把手、电机、电池组，电机经继电器分别连接于主控制器及整流器，整流器连接于副控制器，电池组连接于主控制器中并通过DC/DC模块和回馈制动控制器开关连接于副控制器，电池组中的电池单体连接于选流器，选流器连接于副控制器。本发明的电动车制动回馈装置可以使电动车在制动的时候，把制动能量转化为电能回馈到电池组，不但可以实现电机制动，而且可以节约电能，延长电动车的续航里程。
文档编号B60L7/10GK102700418SQ201210163008
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者田丽欣 申请人:田丽欣