一种平衡车控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种平衡车控制方法、装置及系统，包括：获取平衡车的电池的电压值；判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。本发明专利技术通过设置合适的励磁电流指令值来达到减少回馈能量的目的，从而改善了因刹车引起的能量回馈使得电池电压升得过高的问题，提高了用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种平衡车控制方法、装置及系统
本专利技术属于智能设备
，尤其涉及一种平衡车控制方法、装置及系统。
技术介绍
平衡车正逐渐成为人们出行“最后一公里”的代步选择，其具有的便携、环保与省时省力的特性逐渐赢得越来越多人的青睐。平衡车主要使用电池进行供电，当充电电压超过电池能够承受的最大充电电压时则会损坏电池，甚至会造成电池爆炸的事故，因此在电池的使用过程中极为重要的一点是不能过充。一般电池的BMS(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)会在电压接近最大充电电压时报警或自动切断供电，另外，很多充电器也会在充电时采取其它保障措施来避免电池过充。然而在实际使用时，对于电池的反充电保护措施反而不足。由于平衡车在人流量较多的地方使用时，通常会出现反复加速和刹车的状况，一旦刹车就会有能量反馈至电池，特别是在电池已经充满电的情况下，若处理不当则会造成电池电压升得过高而超过其可以承受的最大充电电压的情况，这时要么会触发电池BMS自动断开电源，要么则会损坏电池，最终结果都可能使驾驶者失去平衡而摔倒。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种平衡车控制方法、装置及系统，以解决如何改善平衡车因刹车引起的能量回馈使得电池电压升得过高的问题。一种平衡车控制方法，所述方法包括：获取平衡车的电池的电压值；判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。在其中一个实施例中，所述第一给定值能够使所述永磁同步电机在制动时输出功率为零。在其中一个实施例中，在判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量的步骤之前，所述方法还包括：获取转矩电流指令值及所述平衡车的轮毂电机的转速信号；根据所述转矩电流指令值及所述转速信号得出第一给定值，并且，所述第一给定值为：并且，H＝1-(1+iq*/Iemf)2，其中，Ibrk表示所述第一给定值；ζ表示修正参数；iq*表示转矩电流指令值；ωr表示所述转速信号；ke表示反电势系数；Rs表示所述永磁同步电机的定子电阻。在其中一个实施例中，所述方法还包括：判断所述电压值小于所述设定安全阈值时，设置所述励磁电流指令值为第二给定值，以控制所述永磁同步电机减小所述回馈能量的消耗。在其中一个实施例中，所述第二给定值为零。在其中一个实施例中，所述方法还包括：判断所述电压值大于所述最大充电电压时，断开所述电池的供电电路。在其中一个实施例中，所述方法还包括：获取驾驶者的倾斜信息；根据所述倾斜信息利用平衡控制算法得出所述永磁同步电机矢量控制方法所需的转矩电流指令值，以控制所述平衡车保持动态平衡。一种平衡车控制装置，所述平衡车控制装置包括：获取单元，用于获取平衡车的电池的电压值；判断单元，用于在判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。一种平衡车控制系统，包括电压采样电路、矢量控制装置及防过充装置；所述防过充装置分别与所述电压采样电路、所述矢量控制装置连接；所述电压采样电路用于采集平衡车的电池的电压值，并将所述电压值发送至所述防过充装置；所述矢量控制装置用于利用永磁同步电机矢量控制方法来驱动永磁同步电机旋转；所述防过充装置用于获取所述电压值，并在判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。在其中一个实施例中，所述防过充装置包括除法器、放大器、加法器、第一乘法器、减法器、开方器、第二乘法器及选择单元；所述除法器的被除数输入端用于输入转矩电流指令值，所述除法器的除数输入端与所述放大器的输出端连接，且所述除法器的输出端与所述加法器的第一输入端连接；所述加法器的第二输入端用于接收输入值1，所述加法器的输出端分别与所述第一乘法器的两个输入端连接；所述第一乘法器的输出端与所述减法器的减数输入端连接；所述减法器的被减数输入端用于接收输入值1，所述减法器的输出端与所述开方器的输入端连接；所述开方器的输出端与所述第二乘法器的第一输入端连接；所述放大器的输入端用于接收输入的所述平衡车的轮毂电机的转速信号，所述放大器的输出端还与所述第二乘法器的第二输入端连接，且所述放大器放大的倍数为其中，ke表示反电势系数，Rs表示所述永磁同步电机的定子电阻；所述第二乘法器的第三输入端用于接收输入的修正参数，且所述第二乘法器的输出端与所述选择单元的第一输入端连接；所述选择单元的第二输入端与所述电压采样电路的输出端连接，且所述选择单元用于在判断所述电压值大于或等于所述设定安全阈值并小于所述最大充电电压时，将所述第二乘法器输出的信号发送至所述矢量控制装置。在本专利技术中，获取平衡车的电池的电压值后，判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量，因此，本专利技术通过设置合适的励磁电流指令值来达到减少回馈能量的目的，从而改善了因刹车引起的能量回馈使得电池电压升得过高的问题，提高了用户的使用体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1是本专利技术第一实施例提供的平衡车控制方法的实现流程图；图2是图1所示实施例的平衡车控制方法中第一给定值的其中一种具体实现流程图；图3是本专利技术第二实施例提供的平衡车控制方法的实现流程图；图4是本专利技术一实施例提供的平衡车控制方法中由平衡控制装置执行部分的实现流程图；图5是本专利技术第三实施例提供的平衡车控制装置的组成框图；图6是本专利技术一实施例提供的平衡车控制系统的电路图；图7是图6所示实施例的平衡车控制系统中控制器的其中一种实现框图；图8(a)、图8(b)分别是在平衡车的轮毂电机的转速信号大于0、小于0时永磁同步电机对外做功的临界曲线图；图9是本专利技术第四实施例提供的平衡车控制系统的结构示意图；图10是图9所示实施例的平衡车控制系统中防过充装置的其中一种电路图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡车控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取平衡车的电池的电压值；判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。

【技术特征摘要】
1.一种平衡车控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取平衡车的电池的电压值；判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量；其中，所述设定安全阈值对应所述电池充满电的状态；所述永磁同步电机矢量控制方法用于实现对所述永磁同步电机的控制。2.根据权利要求1所述的平衡车控制方法，其特征在于，所述第一给定值能够使所述永磁同步电机在制动时输出功率为零。3.根据权利要求2所述的平衡车控制方法，其特征在于，在判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控制方法所需的励磁电流指令值，以控制永磁同步电机减少因制动而产生的回馈能量的步骤之前，所述方法还包括：获取转矩电流指令值及所述平衡车的轮毂电机的转速信号；根据所述转矩电流指令值及所述转速信号得出第一给定值，并且，所述第一给定值为：并且，H＝1-(1+iq*/Iemf)2，其中，Ibrk表示所述第一给定值；ζ表示修正参数；iq*表示转矩电流指令值；ωr表示所述转速信号；ke表示反电势系数；Rs表示所述永磁同步电机的定子电阻。4.根据权利要求1所述的平衡车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述电压值小于所述设定安全阈值时，设置所述励磁电流指令值为第二给定值，以控制所述永磁同步电机减小所述回馈能量的消耗。5.根据权利要求4所述的平衡车控制方法，其特征在于，所述第二给定值为零。6.根据权利要求1所述的平衡车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述电压值大于所述最大充电电压时，断开所述电池的供电电路。7.根据权利要求1所述的平衡车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取驾驶者的倾斜信息；根据所述倾斜信息利用平衡控制算法得出所述永磁同步电机矢量控制方法所需的转矩电流指令值，以控制所述平衡车保持动态平衡。8.一种平衡车控制装置，其特征在于，所述平衡车控制装置包括：获取单元，用于获取平衡车的电池的电压值；判断单元，用于在判断所述电压值大于或等于设定安全阈值并小于所述电池能承受的最大充电电压时，设置第一给定值作为永磁同步电机矢量控...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛爽，
申请(专利权)人：广东高标电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44