br>[0055]步骤1、实时采集所述电动车的整车数据，通过数据分析判断整车是否处于大电流供电且用户需要加力状态，即电流达到初始限流值且转把电压大于有效最高值。
[0056]步骤2、当电流达到初始限流值且转把电压大于有效最高值时，进入爬坡识别阶段，继续判断当前扭矩是否满足爬坡需求，即转速是否下降。
[0057]步骤3，若爬坡扭矩不足，则转速下降，程序进入爬坡设定，同时开始计时。
[0058]步骤4，当满足爬坡程序退出条件时，恢复初始程序设定，即限流值变为初始限流值。
[0059]在本步骤中，爬坡程序退出条件是:当满足以下任一条件时，爬坡程序结束，恢复初始限流值:(1)实际转把电压小于转把电压最高有效值；(2)实际电流低于初始限流值；
(3)爬坡累积时间达到预设时间。
[0060]本发明的智能爬坡电动车控制方法是通过智能爬坡电动车控制软件设计来实现的，图3给出了该控制软件的流程图。在图中，L表示初始限流值，12表示二挡限流值，V。表示上次循环电机转速，1表示本次循环电机转速，a表示转把最高有效电压，η表示爬坡最低转速，Τ表示进入爬坡程序累计时间。此程序流程图严格按照图2所示的控制方法编写，在电动车控制器中用程序代码将其实现后，即可智能识别爬坡路况，自动调整限流值。
[0061]本发明的工作原理是:对平路和爬坡两种路况设定不同程序，基本参数为:平路时对应较小初始限流值；爬坡且扭矩不足时，进入较大二档限流值。其功效为:既可以保证起步电流较小，限制平路时的负载量，又可以保证爬坡时的动力充足。具体如下:电动车每次起步时，电流通常会达到限流值，此时以较小初始限流值起步，可减少瞬时放电对电池的伤害。并且当电动车平路骑行，负载量超出标准承载量时，电流将受初始限流值限制，使电机转速下降，用户感到整车无力，即知负载过重，如此可自行避免不合理用车，从而保证电器件性能良好；另一方面当电动车爬坡时，由于重力作用，整车克服阻力做功增加，扭矩需求变大，此时本程序将自动进行数据分析判断扭矩情况，当爬坡扭矩不足时控制器迅速切换到爬坡程序用以提升限流值，获得较大动力，保证用户骑行体验。
[0062]上述两种程序切换由智能爬坡控制系统自动完成，通过实时采集行车数据、分析数据，再根据分析结果判断是否需要进入爬坡程序。本发明既可以在起步时限制电流，平路行驶时限制载重，又可以满足电动车在爬坡时的扭矩需求，真正实现电动车在不同路况下行驶状态最优化，运行模式智能化。
[0063]本发明中应用智能爬坡控制系统的电动车具体工作过程如下:
[0064]【爬坡识别条件】电动车控制器进入爬坡识别的前提条件:转把电压达到有效最高值，同时电流达到初始限流值。当转把电压低于有效最高值，说明电动车性能及动力仍有提升空间；当电流值低于初始限流值，说明负载较轻，扭矩可以满足需求。
[0065]【爬坡程序的判断】进入爬坡识别程序后，采集转速信息进行比较。当转速提升或不变时，判断为电动车正在加速或匀速行驶，扭矩能够满足行车需求，限流值维持初始值不变；当转速下降时，判断为电动车正在爬坡，扭矩不足，此时进入二档限流值。
[0066]本发明通过转速信息判断扭矩需求，仅在爬坡扭矩不足时提升动力。即当电动车爬行平缓小坡，初始限流值可满足扭矩需求时，此程序不会进入爬坡程序，真正实现电流输出最优化。而水平传感器则会在感知到有爬坡斜度时即会加大限流值，提升动力，这种做法不能自动判断当前扭矩能否爬过缓坡，增加了整车能量流失。
[0067]【爬坡保护程序】为了避免开放二档限流值后，用户在爬坡过程中加速骑行，导致输出电流过大，引发电机及电池性能衰减，本发明设置了保护程序。具体为:记录爬坡时转速开始下降的速度值，维持此速度爬坡。这种以恒定速度(恒速)过坡的做法可以避免用户加速过坡，抑制爬坡扭矩过胜，避免电流过量输出。即电流自动维持在刚好满足爬坡扭矩需求的数值上，减少能量损失。
[0068]【爬坡最低速度限定】当电动车坡底起步，初速度较小时，即使判断出扭矩不足，由于上述保护程序限制，电动车仍将维持在较小速度过坡，影响用户行车体验。所以针对这种恒速值较小的情况，本发明在设定恒速值时增加了最低爬坡速度限制条件，即当恒速值小于阈值η时，电动车将以最低转速η进行恒速爬坡，这样可以确保爬坡速度不会很低，保证了用户的行车体验。
[0069]【爬坡时限】进入爬坡程序后，为了避免电动车因爬坡时间过长引发电池及电机损坏，本发明对爬坡时间进行了限制。检测爬坡电流是否达到二档限流值，当爬坡电流小于二档限流值，预设爬坡时间为五分钟；当爬坡电流持续维持在二档限流值时，预设时间为两分钟。达到预设时间后，自动退出爬坡程序，限流值由较大值平滑降回初始限流值。
[0070]【退出爬坡程序设定】爬坡结束后，整车扭矩减小，电流值下降，当电流低于初始限流值时，自动退出爬坡程序，回到初始限流值状态。这样设置可以避免程序切换时产生波动，使用户行车速度无落差，真正实现转速的无缝衔接，工作模式的智能转换。
[0071]需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种智能爬坡控制系统，其特征在于:包括整车数据采集单元、数据分析单元、爬坡判定单元和电机控制单元，其中: 整车数据采集单元:用于实时采集电动车行驶过程中的转把电压、整车线电流、电机转速和爬坡时间； 数据分析单元:根据整车数据采集单元采集的转把电压和整车线电流判断是否需要进行爬坡判断； 爬坡判定单元:用于在数据分析单元确定需要进行爬坡判断时，继续判断当前扭矩是否满足爬坡需求； 电机控制单元:用于在爬坡判定单元判断出爬坡扭矩不足时，切入爬坡程序，提高电动车限流值，直至爬坡结束电流自动降至初始限流值。2.根据权利要求1所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述整车数据采集单元包括: 转把电压检测子单元:用于实时检测电动车的转把电压； 电流检测子单元:用于实时检测电动车的整车线电流； 电机转速检测子单元:用于实时检测所述驱动电机的转速； 时间记录子单元:进入爬坡程序后，用于累计爬坡时间。3.根据权利要求2所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述转把电压检测子单元在数据分析单元中用于判断转把电压是否大于或等于最高有效电压；在电机控制单元进入爬坡程序后实时检测电动车的转把电压并判断转把电压是否大于或等于最高有效电压。4.根据权利要求2所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述电流检测子单元在初始程序中用于判断整车线电流是否达到初始限流值，在电机控制单元进入爬坡程序后，实时检测电动车的整车线电流，并判断整车线电流是否小于初始限流值或达到二档限流值。5.根据权利要求2所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述电机转速检测子单元在爬坡判定单元判断出扭矩不足时，设定目标速度值，将此目标速度与预设爬坡最低转速做比较，当目标速度低于预设转速时，重置目标速度为预设转速。6.根据权利要求2所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述时间记录子单元实时检测累计爬坡时间是否达到预设时间，当爬坡时间达到预设时间后，退出爬坡程序。7.根据权利要求1所述的一种智能爬坡控制系统，其特征在于:所述电机控制单元在进入爬坡程序后以目标速度做闭环控制。8.一种智能爬坡电动车，其特征在于:包括如权利要求1至7任一项所述的智能爬坡控制系统。9.一种如权利要求8所述智能爬坡电动车的控制方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1、实时采集电动车的整车数据，通过数据分析判断整车线电流是否达到初始限流值且转把电压大于有效最高值； 步骤2、当整车线电流达到初始限流值且转把电压大于有效最高值时，进入爬坡识别阶段，继续判断当前扭矩是否满足爬坡需求； 步骤3，若爬坡扭矩不足，则转速下降，进入预设定爬坡程序，并开始计时； 步骤4，当满足爬坡程序退出条件时，恢复初始程序，将限流值变为初始限流值。10.根据权利要求9所述智能爬坡电动车的控制方法，其特征在于:所述步骤4爬坡程序退出条件是满足如下条件之一:(I)实际转把电压小于转把电压最高有效值；(2)实际电流低于初始限流值；(3)爬坡累计时间达到预设时间。
【专利摘要】本发明涉及一种智能爬坡控制系统、电动车及其方法，其主要技术特点是：智能爬坡控制系统包括整车数据采集单元、数据分析单元、爬坡判定单元和电机控制单元；智能爬坡电动车安装有智能爬坡控制系统；爬坡控制方法包括：判断整车线电流是否达到初始限流值且转把电压大于有效最高值；当整车线电流达到初始限流值且转把电压大于有效最高值时，进入爬坡识别阶段；若爬坡扭矩不足，则进入预设定爬坡程序；当满足爬坡程序退出条件时，恢复初始程序。本发明能够智能识别爬坡路况，可以使电动车既可以在平路可靠行驶，又能够在爬坡时动力充足，有效提升了电动自行车的使用性能，更好的满足广大用户的需求。
【IPC分类】B60L15/20, B62M6/45
【公开号】CN105253243
【申请号】CN201510726200
【发明人】段华, 马德增, 孙婷婷, 谢鹏
【申请人】爱玛科技股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月29日