一种带健身功能的电动车控制器以及具有该控制器的电动车的制作方法

1.本发明涉及电动车技术领域，具体为一种带健身功能的电动车控制器以及具有该控制器的电动车。


背景技术：

2.现代社会，越来越多的人意识到健康的重要性，适当健身是保持健康的重要因素，骑行是一项非常普及而且低碳环保的健身运动，但是由于繁杂的工作，大大缩短了人们的锻炼时间，没有足够的时间通过骑行的方式以达到运动锻炼效果，本发明提供一种带健身功能的电动车控制器以及具有该控制器的电动车。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种带健身功能的电动车控制器以及具有该控制器的电动车，以解决上述背景技术中提出的由于繁琐的工作，导致人们没有足够的时间通过骑行的运动方式进行锻炼的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种带健身功能的电动车控制器，包括主体，所述主体外部布置有至少一个接口，所述接口内布置有i/o接口，其中，至少一个所述接口内还布置有电池电门锁供电接口，所述主体上还分别布置有电机霍尔信号接口及电机驱动与主电源接口，所述主体内部设置有蓝牙模块、单线通讯模块、双线通讯模块和集成控制模块；
6.所述接口内布置有i/o接口及至少一个所述接口内布置有电池电门锁供电接口，用于连接电动车的外接功能性设备，达到信号/数据的传输/发送；连接电动车的电池电门锁，供给控制器控制模块小电流供电；
7.所述电机霍尔信号接口用于连接电动车电机霍尔信号；
8.所述电机驱动与主电源接口用于连接电动车的电机和主电源大电流供电；
9.所述蓝牙模块用于与外接通讯设备连接，以达到外接设备与控制器之间的无线连接；
10.所述单线通讯模块用于对电平信号/电信号的接收；
11.所述双线通讯模块用于对通讯数据/转速数据的接收，且向外接通讯设备以及电动车控制设备发送控执行信号；
12.所述集成控制模块用于对电池电力的转换、信号/数据的识别、电力信息的采集和驱动设备的控制。
13.进一步的，所述接口内布置有i/o接口，其中，至少一个所述接口内还布置有电池电门锁供电接口，设有一组或多组。
14.进一步的，所述集成控制模块包含dcdc单元、识别判定单元、电压采样单元和集成驱动单元。
15.进一步的，所述识别判定单元中设置有电平信号识别/判定软件、电信号识别/判
定软件、通讯数据识别/判定软件和转速数据识别/判定软件的任意一种或多种。
16.进一步的，所述电平信号识别/判定软件、电信号识别/判定软件、通讯数据识别/判定软件和转速数据识别/判定软件中设定有信号/数据的标准参数值。
17.根据本发明另一个方面提供一种电动车，所述电动车上设有选择开关/按钮、转把、刹把、电器件和电机；
18.所述电机驱动中设有mos管，所述mos管包括上管ⅰ、上管ⅱ和上管ⅲ以及下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ，所述mos管一端通过线路与电机驱动与主电源接口连接，另一端通过线路与电机驱动电路连接；
19.所述电机内的设置有霍尔位置传感器，通过线路与电机霍尔信号接口连接；
20.所述蓝牙模块用于与外接通讯设备连接，以达到外接设备与控制器之间的无线连接；
21.所述单线通讯模块用于对电平信号/电信号的接收；
22.所述双线通讯模块用于对通讯数据/转速数据的接收，且向外接通讯设备以及电动车控制设备发送控制执行信号；
23.所述集成控制模块用于对电池电力的转换、信号/数据的识别、电力信息的采集和驱动设备的控制。
24.一种电动车健身模式的控制方法，包括如下步骤：
25.a.控制器的i/o接口，连接到电动车车身的选择开关/按钮，控制器通过识别开关/按钮给出的高电平或低电平，决定电动车进入正常运行模式或进入健身模式；
26.b.控制器的转把接口/i/o接口，连接了电动车车身的转把和刹把，控制器可以通过识别外部部件一系列操作方法所产生的电信号，与软件里预先设定的电信号作比对，当电信号符合进入健身模式的电信号时，控制器进入健身工作模式；
27.c.控制器的i/o接口和电池电门锁供电接口，可以连接电动车车身电器件，控制器与电器件可以有通讯功能，控制器可以通过识别通讯数据，与软件预先设定的数据比对，当数据符合进入健身模式的数据时，控制器进入健身工作模式，控制器连接的电器件，可以通过电器件的显示界面或电器件的接口完成向控制器发生数据，也可以通过蓝牙匹对，通过外接通讯设备发送指令完成向控制器发送数据。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29.1、通过具有健身功能的电动车设计，使得电动车可转换为可锻炼的“动感单车”，进入健身模式后，通过踩动电动车的脚踏，通过控制器对电机阻力的控制，使得人们在足不出户的条件下，可以得到有效的锻炼，有效的解决了人们由于工作繁杂，没有时间锻炼的问题，节省了大量的时间、资金和人力成本，健身模式不会消耗电动车电池电量，反而会对电池产生较小的充电电流。
30.2、本电动车的健身功能支持多种控制模式，可根据实际情况自行调节，更加的人性化。
附图说明
31.图1为本发明的控制器整体外观图；
32.图2为本发明的控制器对电瓶车电机阻力控制模式整体架构图(a.电平信号控制
图，b.为电信号控制图，c.为通讯数据控制图)；
33.图3为本发明的控制器整体架构图；
34.图4为本发明的控制器对电瓶车电机阻力控制原理图。
35.图中：1、主体；2、接口；3、电机霍尔信号接口；4、主电源接口。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
38.一种带健身功能的电动车控制器，包括主体1，主体1外部布置有至少一个接口2，接口2内布置有i/o接口，其中，至少一个接口2内还布置有电池电门锁供电接口，主体1上还分别布置有电机霍尔信号接口3及电机驱动与主电源接口4，主体1内部设置有蓝牙模块、单线通讯模块、双线通讯模块和集成控制模块；
39.接口2内布置有i/o接口及至少一个接口2内布置有电池电门锁供电接口，用于连接电动车的外接功能性设备，达到信号/数据的传输/发送；连接电动车的电池电门锁，供给控制器控制模块小电流供电；
40.根据上述i/o接口的内容，结合图2，进一步说明的，接口2内布置有i/o接口、电池电门锁供电接口，数量根据实际使用情况而定，由于本健身功能支持多种控制模式，因此，多组i/o接口增强了控制器与电动车不同功能性组件的适配性，以确保能够与电动车不同功能性组件进行连接；
41.电机霍尔信号接口3用于连接电动车电机霍尔信号，接收电机内霍尔传感器旋转位置的电信号；
42.电机驱动与主电源接口4用于连接电动车的电机和主电源大电流供电；
43.进一步说明的，电机驱动与主电源接口4采用集成式接口，连接方便，避免了独立连接的方式中，涉及接口识别的问题；
44.蓝牙模块用于与外接通讯设备连接，以达到外接设备与控制器之间的无线连接；
45.进一步说明的，蓝牙模块可与外接通讯设备手机、ipad等进行无线连接，从而达到无线控制的效果；
46.单线通讯模块用于对电平信号/电信号的接收；
47.进一步说明的，电平信号通过电动车上的选择开关/按钮产生，电信号分别为转把和刹把操作时，产生的把手内霍尔传感器ic旋转角度的电信号以及断电系统产生的断电信号；
48.双线通讯模块用于对通讯数据/转速数据的接收，且向外接通讯设备以及电动车控制设备发送控执行信号；
49.进一步说明的，通讯数据为电动车电器件实际运作时产生的数据，转速数据为电机霍尔传感器产生的实时数据；
50.集成控制模块用于对电池电力的转换、信号/数据的识别、电力信息的采集和驱动
设备的控制；
51.根据上述集成控制模块叙述内容，结合图3进一步说明的，集成控制模块包含dcdc单元、识别判定单元、电压采样单元和集成驱动单元，集成控制模块属于功能性模块，通过多组不同类型的控制单元，来实现对电压的转换、信号/数据的判定、电压信息的采集以及驱动单元中mos管的控制；
52.具体为，其中dcdc单元中的电压转换设备为电压转换器，电池电极的插头接入，且将控制器的电源线直接接入电池电极即可，模块通过三相连接端头分别连接于上管ⅰ、上管ⅱ和上管ⅲ以及下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ的连接回路上即可，驱动单元由三组独立的集成驱动模块构成，且安装于控制器内部的主电路板上；
53.需要说明的，主电路板为电路设备的常规控制组件，蓝牙模块、单线通讯模块、双线通讯模块和集成控制模块均熔焊于主电路板上，主电路板为pcb集成电路板；
54.根据上述识别判定单元的内容，进一步说明的，识别判定单元中设置有电平信号识别/判定软件、电信号识别/判定软件、通讯数据识别/判定软件和转速数据识别/判定软件的任意一种或多种，识别判定的方式，采用软件判定的形式，通过软件进行对信号/数据的判定，从而实现控制器对下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ开关时间的控制，从而达到对电机阻力的强弱控制；
55.进一步阐述的，控制器通过软件控制连接到电机三相绕组的mos管的导通与关闭，达到改变电机阻力强弱的目的，主要通过控制电动车控制器连接到电机三相绕组的下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ的开关时间，即控制器电路的mcu输出驱动mos管的pwm从0％到100％范围内设置，来实现对电动车控制器下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ的开关时间控制，达到控制电机阻力强弱的方式；
56.根据本发明的另一种方案，具有健身功能的电动车，由于本控制器连接的电动车功能性设备，主要涉及选择开关/按钮、转把、刹把、电器件、变速箱和电机，于此之外，还可以连接其他相关的功能性设备；
57.进一步说明的，电机相线绕组通过线路与电机驱动与主电源接口4连接，从而通过线路与电机驱动电路连接；
58.其中，电机内霍尔传感器，与电机霍尔信号接口3连接；
59.根据上述，进一步阐述的，电器件包括电动车仪表、防盗器、中控的任意一个或多个，此外，还可以连接其他相关的电器件设备；
60.针对本发明涉及的电动车健身模式的控制方法，具体方法为如下任意一条或多条组合的方法，具体包括如下：
61.a.控制器的其中一个接口2，连接到电动车车身的选择开关/按钮，控制器通过识别开关/按钮给出的高电平或低电平，决定电动车进入正常运行模式或进入健身模式；
62.此控制方式，主要通过连接到电动车车身的开关或按钮，控制器通过识别软件识别开关或按钮给出的高电平或低电平或电平组合，决定电动车健身模式下电机阻力的强弱；
63.b.控制器的其中另一个接口2，连接了电动车车身的转把和刹把，控制器可以通过识别外部部件一系列操作方法所产生的电信号，与软件里预先设定的电信号作比对，当电信号符合进入健身模式的电信号时，控制器进入健身工作模式；
64.此控制方式，主要通过识别软件对转把/刹把操作过程中，产生的电信号进行识别且与标准参数值进行匹对的方式，当电信号符合健身模式下对应的电机阻力强弱档位的电信号时，控制器对电动车电机的阻力作相对应的控制；
65.c.控制器的i/o接口，可以连接电动车车身电器件，控制器与电器件可以有通讯功能，控制器可以通过识别通讯数据，与软件预先设定的数据比对，当数据符合进入健身模式的数据时，控制器进入健身工作模式，控制器连接的电器件，可以通过电器件的显示界面或电器件的接口完成向控制器发生数据，也可以通过蓝牙匹对，通过外接通讯设备发送指令完成向控制器发送数据；
66.此控制方式，主要利用控制器与电动车电器件之间的通讯功能，通过识别软件对电器件产生的具体数据实现判定，根据不同的数据判定结构，产生不同控制效果，当数据符合健身模式下对应的电机阻力强弱档位的数据时，控制器对电动车电机的阻力作相对应的控制，介于通讯功能基础上，由于控制器内设定由蓝牙模块，从而实现与外接通讯设备手机、ipad等进行对接，达到无线控制的效果；
67.需要说明的，在健身模式下，控制器可以根据电动车电机霍尔位置的监测，得出电机的实时转速，控制器针对实际转速情况自动调节电动车电机阻力的强弱；
68.综合上述，控制器通过软件控制连接到电机三相绕组的mos管的导通与关闭，达到改变电机阻力强弱的目的，主要通过控制电动车控制器连接到电机三相绕组的下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ的开关时间，即控制器电路的mcu输出驱动mos管的pwm从0％到100％范围内设置，来实现对电动车控制器下管ⅰ、下管ⅱ和下管ⅲ的开关时间控制，达到控制电机阻力强弱的方式；
69.电动车的健身模式具体操作如下：
70.在该健身模式下，电动车支撑架落下支撑于地面，锻炼者脚踩电动车脚踏，电动车电机会产生阻力，控制器，可以增大电机阻力效果，锻炼者需要用力去踩动脚蹬，迫使电机转动，达到健身目的。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。