一种自平衡电动自行车驱动系统技术方案

本发明专利技术属于测试装置技术领域，尤其涉及一种自平衡电动自行车驱动系统，所述控制器系统包括系统控制器，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括步进电机平衡驱动系统，所述步进电机平衡驱动系统用于通过实时采集角速度和倾斜度判断车体运行状态并控制车体方向和平衡，本发明专利技术解决了现有技术无法实现电动自行车无外部人为干预条件下独立保持平衡前进的问题，具有实用性好、实现了电动车电机的调节和控制、实现了转把和刹车的功能、适用于自平衡电动自行车驱动的有益技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试装置
，尤其涉及一种自平衡电动自行车驱动系统。
技术介绍
目前，电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，市场上主要有独轮和双轮两类，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡，电动平衡车是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物，因此，开发具有自主知识产权的电动平衡车，不仅可以能够实现电动自行车无外部人为干预条件下独立保持平衡前进，进而能够让电动自行车自平衡保持、倾角测量、角度测试、旋转速度测试的功能，现有技术无法实现电动自行车无外部人为干预条件下独立保持平衡前进的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种自平衡电动自行车驱动系统，以解决上述
技术介绍
中现有的现有技术现有技术无法实现电动自行车无外部人为干预条件下独立保持平衡前进的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种自平衡电动自行车驱动系统，包括控制器系统，所述控制器系统包括系统控制器，其特征在于，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括步进电机平衡驱动系统，所述步进电机平衡驱动系统用于通过实时采集角速度和倾斜度判断车体运行状态并控制车体方向和平衡。进一步，所述控制器系统还包括平衡系统控制器。进一步，所述平衡系统控制器具有陀螺仪检测信号输入端和步进电机驱动控制输出端。进一步，所述步进电机平衡驱动系统还包括陀螺仪检测电路和步进电机驱动电路。进一步，所述陀螺仪检测电路用于实时采集角速度和倾斜度，所述步进电机驱动电路用于控制车体方向和平衡。进一步，所述陀螺仪检测电路的陀螺仪检测信号输出端输出于平衡系统控制器的陀螺仪检测信号输入端，所述平衡系统控制器的步进电机驱动控制输出端输出于步进电机驱动电路的步进电机驱动控制输入端，所述平衡系统控制器与系统控制器通讯。进一步，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括直流无刷电机驱动系统，所述直流无刷电机驱动系统包括三相互补PWM波发生电路、直流无刷电机驱动电路、过流检测电路，所述系统控制器具有三相互补波形输出端、PWM信号输出端、使能信号输出端、刹车信号输出端。进一步，所述三相互补PWM波发生电路用于将连续导通的三相互补波形转换为三相互补PWM波形，所述三相互补PWM波发生电路还用于使能三相互补PWM波形的输出，所述三相互补PWM波发生电路还用于输出刹车信号。进一步，所述系统控制器的三相互补波形输出端输出于三相互补PWM波发生电路的三相互补波形输入端，所述系统控制器的PWM信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的PWM信号输入端，所述系统控制器的使能信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的使能信号输入端，所述系统控制器的刹车信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的刹车信号输入端，所述三相互补PWM波发生电路的三相互补PWM波信号输出端输出于直流无刷电机驱动电路的三相互补PWM波信号输入端，所述直流无刷电机驱动电路的过流信号检测输出端输出于过流检测电路的过流信号检测输入端。进一步，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括转把刹车系统，所述转把刹车系统包括转把检测电路、刹车检测电路、电门锁控制电路，所述转把检测电路的转把信号输出端输出于系统控制器的转把信号输入端，所述刹车检测电路的刹车信号输出端输出于系统控制器的刹车信号输入端，所述系统控制器的电门锁控制输出端输出于电门锁控制电路的电门锁控制输入端。本专利技术的有益效果为：1本专利技术采用所述自平衡电动自行车驱动系统还包括步进电机平衡驱动系统，所述步进电机平衡驱动系统用于通过实时采集角速度和倾斜度判断车体运行状态并控制车体方向和平衡，所述控制器系统还包括平衡系统控制器，所述平衡系统控制器具有陀螺仪检测信号输入端和步进电机驱动控制输出端，所述步进电机平衡驱动系统还包括陀螺仪检测电路和步进电机驱动电路，所述陀螺仪检测电路用于实时采集角速度和倾斜度，所述步进电机驱动电路用于控制车体方向和平衡，所述陀螺仪检测电路的陀螺仪检测信号输出端输出于平衡系统控制器的陀螺仪检测信号输入端，所述平衡系统控制器的步进电机驱动控制输出端输出于步进电机驱动电路的步进电机驱动控制输入端，所述平衡系统控制器与系统控制器通讯，由于在使用时，陀螺仪检测电路通过I2C总线反馈于平衡系统控制器电动车的倾角测量、角度测试、旋转速度等参数，平衡系统控制器输出相应的步进电机驱动器的控制电平，步进电机驱动电路控制步进电机相应的调整，进而实现电动自行车无外部人为干预条件下独立保持平衡前进，因此具有实用性。2本专利技术采用所述自平衡电动自行车驱动系统还包括直流无刷电机驱动系统，所述直流无刷电机驱动系统包括三相互补PWM波发生电路、直流无刷电机驱动电路、过流检测电路，所述系统控制器具有三相互补波形输出端、PWM信号输出端、使能信号输出端、刹车信号输出端，所述三相互补PWM波发生电路用于将连续导通的三相互补波形转换为三相互补PWM波形，所述三相互补PWM波发生电路还用于使能三相互补PWM波形的输出，所述三相互补PWM波发生电路还用于输出刹车信号，所述系统控制器的三相互补波形输出端输出于三相互补PWM波发生电路的三相互补波形输入端，所述系统控制器的PWM信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的PWM信号输入端，所述系统控制器的使能信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的使能信号输入端，所述系统控制器的刹车信号输出端输出于三相互补PWM波发生电路的刹车信号输入端，所述三相互补PWM波发生电路的三相互补PWM波信号输出端输出于直流无刷电机驱动电路的三相互补PWM波信号输入端，所述直流无刷电机驱动电路的过流信号检测输出端输出于过流检测电路的过流信号检测输入端，由于根据霍尔状态信号和转把电压信号控制输出不同占空比的pwm波形控制上桥导通和关断，同时输出与霍尔状态相对应高低电平，用于产生如下互补PWM波形，用于直流无刷电机驱动波形，并通过调节PWM占空比控制电机速度，由于使能信号控制为低电平有效，控制前端信号通过或非门-对后续电路起作用，使能信号控制为高电平无效时，前端电路无法作用后部电路，由于通电导体在磁场中受到力的作用，产生电机转动的反向作用力，使电机处于电磁刹车状态信号，实现了电动车电机的调节和控制。3本专利技术采用所述自平衡电动自行车驱动系统还包括转把刹车系统，所述转把刹车系统包括转把检测电路、刹车检测电路、电门锁控制电路，所述转把检测电路的转把信号输出端输出于系统控制器的转把信号输入端，所述刹车检测电路的刹车信号输出端输出于系统控制器的刹车信号输入端，所述系统控制器的电门锁控制输出端输出于电门锁控制电路的电门锁控制输入端，系统控制器接收到转把信号进行相应的调速处理，系统控制器接收到刹车信号进行相应的制动处理，实现了转把和刹车的功能。4本专利技术特别适用于自平衡电动自行车驱动。附图说明图1是本专利技术一种自平衡电动自行车驱动系统的总结构框图；图2是本专利技术一种自平衡电动自行车驱动系统的具体结构框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步描述：图中：1-控制器系统，2-系统控制器，3-步进电机平衡驱动系统，4-平衡系统控制器，5-陀螺仪检测电路，6-步进电机驱动电路，7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自平衡电动自行车驱动系统，包括控制器系统，所述控制器系统包括系统控制器，其特征在于，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括步进电机平衡驱动系统，所述步进电机平衡驱动系统用于通过实时采集角速度和倾斜度判断车体运行状态并控制车体方向和平衡。

【技术特征摘要】
1.一种自平衡电动自行车驱动系统，包括控制器系统，所述控制器系统包括系统控制器，其特征在于，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括步进电机平衡驱动系统，所述步进电机平衡驱动系统用于通过实时采集角速度和倾斜度判断车体运行状态并控制车体方向和平衡。2.根据权利要求1所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述控制器系统还包括平衡系统控制器。3.根据权利要求2所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述平衡系统控制器具有陀螺仪检测信号输入端和步进电机驱动控制输出端。4.根据权利要求3所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述步进电机平衡驱动系统还包括陀螺仪检测电路和步进电机驱动电路。5.根据权利要求4所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述陀螺仪检测电路用于实时采集角速度和倾斜度，所述步进电机驱动电路用于控制车体方向和平衡。6.根据权利要求5所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述陀螺仪检测电路的陀螺仪检测信号输出端输出于平衡系统控制器的陀螺仪检测信号输入端，所述平衡系统控制器的步进电机驱动控制输出端输出于步进电机驱动电路的步进电机驱动控制输入端，所述平衡系统控制器与系统控制器通讯。7.根据权利要求1所述的一种自平衡电动自行车驱动系统，其特征在于，所述自平衡电动自行车驱动系统还包括直流无刷电机驱动系统，所述直流无刷电机驱动系统包括三相互补PWM波发生电路、直流无刷电机驱动电路、过流检测电路，所述系统控制器具有三相互补波形输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一眀，
申请(专利权)人：奎泽范天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12