一种电动三轮车失速能量回收及降速装置的制作方法

本实用新型电动三轮车失速能量回收及降速装置；具体是一种利用电动三轮车控制器实现自动监控车辆行驶工况和利用电子制动进行能量回收的附加功能系统；主要适用于直流无刷电机驱动的电动三轮车。

背景技术：

电动三轮车以结构简单，操作方便，价格低廉，运行成本低、维护简便、无污染的优点深受消费者的喜爱，而配置直流无刷电机的电动三轮车占比达95%以上。由于三轮车的行驶速度低，因此车架和悬挂系统的设计强度的保险系数也低，特别是车辆行驶在连续下坡路况时，速度会远超设计速度，此时道路的不平整和突出异物都会对车辆机械结构造成猛烈的冲击，其强度远超设计要求存在严重的安全隐患。而电动车行驶时没有能量补充，因此行驶时的提高能量利用率也是相当重要的。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，提供一种电动三轮车失速能量回收及降速装置，当车辆失速（超过电机最高转速）后自动进行电子制动，将降低行驶速度并稳定控制在最高转速运行，同时用蓄电池进行制动能量回收。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种电动三轮车失速能量回收及降速装置，包括直流无刷电机，所述直流无刷电机内设置有用于测量其转速的位置传感器，所述位置传感器连接转速比较器，所述转速比较器连接控制器，当转速比较器检测到三轮车超过设定转速时，所述控制器通过断开连接在驱动直流无刷电机线路中的电磁开关Ⅰ；所述直流无刷电机又连接整流器，所述整流器连接蓄电池组；还包括电子制动器，所述控制器连接电子制动器，所述电子制动器又与刹车系统相连，通过电子制动器控制三轮车的刹车系统进行减速，将车速降低到设定转速；当车速降到设定转速后，所述控制器导通电磁开关Ⅰ。

优选的是，还包括手动容量选择器，所述整流器通过连接手动容量选择器后连接蓄电池组。

优选的是，所述手动容量选择器采用多个开关按钮。

优选的是，所述手动容量选择器采用多个短接插件。

优选的是，所述控制器通过电磁开关Ⅱ连接调速器，所述调速器连接直流无刷电机；

当转速比较器检测到三轮车超过设定转速时，所述控制器断开电磁开关Ⅱ；当车速降到设定转速后，所述控制器导通电磁开关Ⅱ。

本实用新型有益效果：

1、系统自动实现失速能量回收及降速，全程不用人工干预；

2、配备不同的蓄电池，可以通过外部容量设定输入选择开关选定，不但保护电池而且可以获得最佳使用效果；

3、此项功能不需要增加额外的部件设备，只需要升级控制器软件，外部容量设定输入开关可以方便的使用插件对插实现，而且设定一次长时间有效；

4、本实用新型给电动三轮车行业提供了一种可以控制最高行驶速度达到安全行驶，同时提高蓄电池能量利用率的解决方案，行业推广可行性高，前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型控制系统框图；

图2为整车部件布局示意图；

1—直流无刷电机，2—位置传感器，3—转速比较器，4—控制器，5—电磁开关Ⅰ，6—电子制动器，7—整流器，8—蓄电池组，9—手动容量选择器，10—刹车系统，11—电磁开关Ⅱ，12—调速器。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种电动三轮车失速能量回收及降速装置，包括直流无刷电机1，直流无刷电机1内设置有用于测量其转速的位置传感器2，位置传感器2连接转速比较器3，转速比较器3连接控制器4，当转速比较器3检测到三轮车超过设定转速时，控制器4通过断开连接在驱动直流无刷电机1线路中的电磁开关Ⅰ5；直流无刷电机1又连接整流器7，整流器7连接蓄电池组8；还包括电子制动器6，控制器4连接电子制动器6，电子制动器6又与刹车系统10相连，通过电子制动器6控制三轮车的刹车系统10进行减速，将车速降低到设定转速；当车速降到设定转速后，控制器4导通电磁开关Ⅰ5，此时，直流无刷电机1切换回驱动模式。

还包括手动容量选择器9，整流器7通过连接手动容量选择器9后连接蓄电池组8。手动容量选择器9采用多个开关按钮或者多个短接插件，以达到保护电池的功能，最大制动电流默认设置为1.2C其中C为设定电池容量值，可根据需要在控制参数中设置调整。

还包括电磁开关Ⅱ11和三轮车内的调速器12，控制器4通过电磁开关Ⅱ11连接调速器12，调速器12连接直流无刷电机1；当转速比较器3检测到三轮车超过设定转速时，控制器4断开电磁开关Ⅱ11；当车速降到设定转速后，控制器4导通电磁开关Ⅱ11。

车辆增加失速能量回收及减速装置后，在符合国家道路规范的坡度路况，连续下坡时的行驶速度可以稳定控制在略低于最高设计车速；如果在丘陵地区行驶，行程中平路和坡道占比达50%时，可以有25%的下坡路程实现此功能，在此条件下可以节约10%的能源或相当于延长续航里程10%。

控制参数及判断逻辑：

1.最大制动电流设定。以电池组容量C为基准，最大电流设置为1.2C；

2.最高速度v设定。首次使用车辆时，悬空车辆驱动轮，短接控制器上最高速设定插座，在电池满电状态将电机加速到最高速，维持2s，然后断开此插座，关断电源，设定完成。控制器自动按下述规则设置最高速度冗余控制。

0.95v（关断失速控制）＜v＜1.05v(打开失速控制）

3.最大制动能量E计算。蓄电池的电压为V，最大峰值电流Imax设定为蓄电池容量值C的1.2倍。车辆一旦失速即自动进入失速制动状态，此时控制器根据发电机发出电压的高低，自动计算并输出制动回收能量的电流，当此电流大于设定的1.2C时，以最大执行电流值，小于最大电流时按实际值进行电子制动并回收能量。车辆最大制动能量值计算。

E=V×1.2C

以48V30Ah电池为例此值为1728W。

4.车辆销售是，在确定配备电池组容量后，将外部容量档位开关连接成正确的组合，详细操作在说明书中明示。

电动三轮车失速能量回收及降速装置，在车辆行驶中自动监测车辆行驶速度，一旦发现超速，自动实施电子制动和能量回收装置，将速度降低到设计最高速度内，有效防止车辆速度过快带来的各种安全隐患，同时节省能源。此失速能量回收及降速装置，通过控制器实时监测车辆的行驶速度，加上精密算法和电机电池的合理配合，可以自动将车速控制在设计最高速度的安全范围内，同时又通过能量回收提高了能量利用率，推广使用后不仅可以提升车辆的行驶安全性，提升了蓄电池的能量利用率对车辆续航里程的延长也是很明显的。