单轮平衡电动车控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种单轮平衡电动车控制器，它内置三轴加速传感器，安装本控制器的单轮电动车具有前后调控能力，人站在上边可以自动保持平衡，你只要身体重心稍稍向前，它就能“感应”到你的想法，自动向前驶去。转弯、减速或者后退亦是如此。本控制器使用锂离子电池，可直接驱动直流无刷电动机，最高时速可达16公里/时。单轮平衡电动车控制器利用传感器采集到的各种参数算出电机需要的动力因数，并以此来确定驱动电机所需的PWM参数，再通过驱动电路输出到直流无刷电机。根据图1制作的单轮平衡电动车控制器具有以下功能：单轮平衡电动车控制器在电动车行驶过程中会实时监控各种参数状态并及时作出调整，以保证车体和乘坐者的平衡。本控制器适用于市面上绝大部分36V、48V直流无刷电机。
【专利说明】单轮平衡电动车控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动车控制器，尤其涉及一种单轮平衡电动车控制器。
【背景技术】
[0002]随着交通工具的日渐现代化，新型代步工具层出不穷，而新奇、环保、便捷的单轮平衡车越米越受到人们的喜爱，它内置三轴加速传感器，具有左右调控能力，人站在上边可以自动保持平衡，你只要身体重心稍稍向前，它就能“感应”到你的想法，自动向前驶去。转弯、减速或者后退亦是如此，依靠左右脚来转向，适于每日通勤使用或者周末时作为一项休闲运动。本控制器使用锂离子电池，直接驱动直流无刷电动机，最高时速可达16公里时。单轮平衡电动车控制器是这种小车的核心，一款好的控制器能把单轮平衡电动车的优势发挥到极致，给用户带来更好的驾乘体验。
[0003]单轮平衡电动车控制器利用传感器采集到的各种参数算出电机需要的动力因数，并以此来确定驱动电机所需的PWM参数，再通过驱动电路输出到直流无刷电机。控制器在电动车行驶过程中会实时监控各种参数状态并及时作出调整，以保证车体和乘坐者的平衡。本控制器适用于市面上绝大部分36V、48V直流无刷电机。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种适用性较广的单轮平衡电动车控制器，其可以实现36V或48V直流无刷电机的单轮电动车平衡控制。
[0005]本发明的另一目的是提供一种可兼容各种电压的单轮平衡电动车控制器，可方便连接各种电压规格的直流无刷电机和电池。
[0006]本发明的又一目的是提供一种方便的单轮平衡电动车控制器，只需将其连接单轮电动车即可实现单轮平衡的功能。
[0007]以下即对上述目的，结合附图详细说明较佳的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1所示为依据本发明较佳实施例的控制器内部构造的方框图。
[0009]图2所示为依据本发明第二实施例的控制器方框图。
【具体实施方式】
[0010][第一实施例]
[0011]图1所示为依据本发明较佳实施例的控制器内部构造的方框图。于图1中，控制器包括电源模块1、信号调理单元2、反馈信号采集单元3、控制单元4、驱动单元5、传感器单兀6。
[0012]参见图1，传感器单元6检测到车身和人体倾斜角度信号，经由反馈信号采集单元3传输到信号调理单元2上，根据不同的数据类型，信号调理单元将数据进行放大调理，形成标准的数据传输给控制单元4。控制单元经过处理运算，得出电机的下一步执行参数，驱动单元5依据这个参数对电机进行加减速控制。各单元实现功能不同，所需电压也不同，电源模块I将输入电源转化为不同的电压来满足各单元的电压要求。
[0013]图2所示为依据本发明第二实施例的传感器方框图。于图2中，控制器包括单轮平衡电动车控制器主体7、输出端子2。
[0014]参见图2，单轮平衡电动车控制器主体7采用树脂灌封输出端子8采用螺丝底座，方便安装调试、可防止水分及其它物质对控制器各单元电路的损害和影响。
【权利要求】
1.一单轮平衡电动车控制器包括 一控制单元，用以实现数据处理，电机控制功能； 一驱动单元，用以驱动电机转动； 一传感器单元，用以采集人体姿势和车体倾斜位置信号； 一反馈信号采集单元，用以采集车速、电池电量和控制器温度等信号； 一信号调理单元，用以放大反馈信号采集单元输出信号； 一电源模块，用以产生各单元电路所需电源信号。 其特征在于:根据传感器信号和反馈信号，得到与人体姿势和车体倾斜位置相关的电压或电流输出信号，以实现对电机启动、停止或加减速的控制。
2.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其控制单元包括一单片机和其外围电路构成。
3.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其驱动单元采用场效应管，按照电机的磁极对应关系切换不同的电机绕组，结合PWM脉冲实现电机的转动。
4.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其传感器单元采用高精度角度传感器和两轴加速传感器，产生精确的人体姿势、车体倾斜位置输出信号。
5.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其反馈信号采集单元采用高精度采集转换电路，以实现高精度的数据转换与采集。
6.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其信号调理单元采用低功耗差分放大电路，消除直流电平干扰并降低传感器功耗。
7.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其电源模块采用低压差线性稳压器、极性转换电路，以实现对传感器各单元电路不同电压要求的电源供给。
8.如权利I所述的单轮平衡电动车控制器，其特征是通过测量人体和车体的倾斜角度来运算并控制电机加减速，最终完成乘坐者和单轮电动车的平稳行进。
【文档编号】B60L15/00GK103723054SQ201210382815
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】宋涛, 苏彦莽, 徐晓辉, 康志龙, 王玉祥 申请人:河北工业大学