电动自行车能量再生充电系统技术方案

技术编号:1122486 阅读:211 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术针对目前电动自行车一次充电行驶里程较低,以及车辆刹车及下坡时能量损失的情况,提出了一种电动自行车能量再生充电系统,包括电机、蓄电池,在电机和蓄电池之间还设置有一驱动控制器。本发明专利技术对现有电动自行车硬件结构不作大的改动的前提下,采用驱动控制器对的电机进行控制,除了电动机驱动功能外,在车辆刹车和下坡时,使电机工作于再生制动状态,对制动损失能量进行回收并存储在蓄电池中,实现对蓄电池的短时充电,达到提高电动自行车一次充电行驶里程和节省能源,同时还降低了刹车噪音。本发明专利技术对于不同电机、蓄电池,以及控制器功率器件的车辆上都可以实现,具有极大的应用价值,易于产业化生产。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术属于电动自行车驱动控制
,涉及可以应用于电动三轮车、电动摩托车等电动车辆驱动控制,特别涉及一种电动自行车能量再生充电系统。实现上述专利技术目的的解决方案是,电动自行车能量再生充电系统,包括电动机、蓄电池,及驱动控制器。对于永磁无刷直流电动机,驱动控制器功率部分为三相逆变桥,三相桥臂的公共端分别与蓄电池的正、负机相连,三相桥臂的中点分别与永磁无刷直流电动机的三相绕组相连;对于永磁有刷直流电动机,其驱动控制器功率部分为半桥结构,半桥的上、下两端分别与蓄电池的正、负机相连,半桥的中点与永磁有刷直流电动机的绕组相连。电机的再生制动所回收的电能通过驱动控制器对蓄电池进行充电。本专利技术对于采用不同电机、蓄电池,以及驱动控制器功率器件的电动自行车均适用。电机包括永磁无刷直流电机、永磁有刷直流电机;蓄电池包括铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢蓄电池;驱动控制器的功率器件可采用GTR(功率晶体管)、MOSFET(金属-氧化物-半导体型场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、GTO(门极关断晶闸管)。本专利技术可以提高电动自行车一次充电行驶里程,并节省能源,提高电动自行车技术含量,增强市场竞争力;本专利技术对现有电动自行车驱动系统的硬件不作大的改动,对于不同电机、蓄电池,以及控制器功率器件的车辆上都可以实现,具有极大的应用价值,易于产业化生产。 五具体实施例方式以下结合附图和专利技术人给出的实施例。对本专利技术作进一步的详细说明。参见附图说明图1~3。依照本专利技术的技术方案,再生充电系统包括电机、蓄电池,在电机和蓄电池之间还设置有一驱动控制器。电动自行车需要制动的场合主要有两种将车速从高速降至低速,以及下坡时限速。制动时,本专利技术调节驱动控制器功率器件的开关动作,利用电机绕组电感的升压作用形成升压斩波,使电机绕组反电势在低于电池端电压的情况下仍能向电池充电,并根据电机转速调节功率器件导通时间和关断时间的比值,达到调整充电电压的目的。本专利技术对现有电动自行车驱动系统在硬件上不作大的改动,如图1所示。车辆正常行驶时,电机工作于驱动方式,蓄电池提供电机运行所需电能,电流方向如图2所示。车辆刹车时,驱动控制器使电机工作于再生制动状态,并将电机再生制动所产生电能回馈并储存在蓄电池中,实现蓄电池的短时充电,电流方向如图3所示。如图8所示,当VT2导通时,在电机绕组反电动势作用下,由于回路电阻很小,电流很快上升;当VT2关断时,由于电机绕组电感的作用,二极管VD1导通,完成对锂离子蓄电池的能量再生充电过程。本专利技术对于采用多种电机、蓄电池、驱动控制器功率器件的电动自行车都适用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自行车能量再生充电系统,包括电动机和动力蓄电池;其特征在于:在电动机和动力蓄电池之间还设置有一驱动控制器,对于永磁无刷直流电动机,驱动控制器由六个功率器件组成;功率器件VT1和VT4、VT3和VT6,VT2和VT5分别组成驱动半桥,构成三相逆变桥,三相逆变桥的一端与蓄电池并联连接,VT1和VT4、VT3和VT6,VT2和VT5的中间分别与电动机绕组连接;对于永磁有刷直流电动机,驱动控制由两个功率器件VT1和VT2组成半桥结构,半桥的一端与蓄电池并联连接,VT1和VT2的中间与电动机连接,电动机再生制动所回收的电能通过驱动控制器对蓄电池进行充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动自行车能量再生充电系统,包括电动机和动力蓄电池;其特征在于在电动机和动力蓄电池之间还设置有一驱动控制器,对于永磁无刷直流电动机,驱动控制器由六个功率器件组成;功率器件VT1和VT4、VT3和VT6,VT2和VT5分别组成驱动半桥,构成三相逆变桥,三相逆变桥的一端与蓄电池并联连接,VT1和VT4、VT3和VT6,VT2和VT5的中间分别与电动机绕组连接;对于永磁有刷直流电动机,驱动控制由两个功率器件VT1和VT2组成半桥结构,半桥的一端与蓄电池并联连接,VT1和VT2的中间与电动机连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹秉刚白志峰孙耀杰瑅亚多阿米撒奥克兰张传伟
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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