一种低故障率的三轮车驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，所述电机包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制；本发明专利技术明显降低了故障率，同时可以显著提高驱动精度。

【技术实现步骤摘要】
一种低故障率的三轮车驱动系统
本专利技术属于电动车驱动控制技术，具体涉及了一种低故障率的三轮车驱动系统。
技术介绍
三轮车由于具有较好的装载能力，相对于两轮车具有自身的特定优势，因此具有较大的市场应用需求。然而，三轮车所采用的驱动技术一直沿用传统的电机驱动技术，几乎没有出现真对三轮车的创新驱动技术公开，具体来说：采用安装在绕组上的霍尔传感器进行转子位置的传感检测，同时采用方波控制驱动，其中，霍尔传感器在绕组发热环境下长时间使用后，自身结构容易发生损害，导致三轮车存在较高的故障率，同时现有的控制方式存在提速性能差，电机工作效率低下，成本高。申请人还特别留意到三轮车由于通常需要具备较好的装载能力，同时也同样具有两轮车的使用功能，其应用的负载范围非常宽，所以当三轮车进行使用时，由于其对应的负载范围宽且不确定，因此要求的三轮车电机在驱动时需要具有优异的提速性能，现有的三轮车驱动控制方案相对近年来的技术发展已显得相对落后了。因此，基于本申请人的技术研发团队在电动车驱动领域的多年专注研发经验和累积的应用数据经验希望寻求系统性技术方案来提升三轮车驱动的技术水平，推进三轮车的应用发展。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低故障率的三轮车驱动系统，明显降低了故障率，同时可以显著提高驱动精度。本专利技术采用的技术方案如下：一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，所述电机包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制。一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，所述电机通过包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，其中所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制，所述控制步骤包括：S10)、当所述驱动器接收到来自编码器输出的转子位置实时信号后，对该转子位置实时信号进行滤波处理，设定当前角度值ThetViL1；S20)、将当前角度值ThetViL1与上个周期的角度值ThetViLast进行偏差值比较，并根据偏差值比较结果对当前正弦波控制实际角度值ThetResult进行赋值；S30)、所述驱动器根据所述正弦波控制实际角度值ThetResult启动和控制所述电机。优选地，在所述步骤20)中，当偏差值不超过预设最大偏差值时，将当前角度值ThetViL1赋值给所述当前正弦波控制实际角度值ThetResult；当偏差值超过预设最大偏差值时，将预设的最大角度值赋值给所述当前正弦波控制实际角度值ThetResult，避免电机电流波动。优选地，所述电机包括电磁感应连接的定子组件和转子组件，所述转子组件与电机轴固装为一体；所述编码器采用电感式位置编码器，包括电磁感应连接的编码器转动模块和编码器定子模块，其中，所述编码器转动模块固定安装在所述电机轴上，所述编码器定子模块固定安装在定子组件一端，且与所述驱动器通信连接，将计算得到的转子位置信号发送给所述驱动器。优选地，所述定子组件位于所述转子组件外周；所述编码器转动模块套接在编码器安装套上，所述编码器安装套固装在所述电机轴上；所述编码器定子模块通过编码安装盘固安装在电机端盖上。优选地，所述编码器转动模块设有转动模块印刷电路板，所述转动模块印刷电路板上设有导电材料刻度区，所述编码器定子模块设有定子模块印刷电路板，所述定子模块印刷电路板上设有用于产生电磁场的激励线圈、用于接收感应电动势的接收线圈和处理芯片，其中，所述导电材料刻度区用于影响激励线圈和接收线圈之间的耦合关系，所述激励线圈产生交变电磁场强度后使得接收线圈上的感应电动势发生变化；当编码器转动模块相对编码器定子模块旋转一圈后，所述接收线圈得到多个周期的接收信号，通过处理芯片对该接收信号进行计算处理后，向所述驱动器输出转子位置信号。优选地，所述转子组件包括永磁磁钢，当永磁磁钢旋转时，所述永磁磁钢的磁极使得所述导电材料刻度区产生涡流场，用于削弱所述激励线圈的交变电磁场强度。优选地，所述处理芯片配合所述激励线圈产生高频周期性交流电压和电流，流过所述激励线圈的交变电流在其周边区域内形成交变电磁场；当激励线圈上产生的交变电磁场穿过接收线圈时，由于该接收线圈的磁通量发生交变，确保在每个接收线圈上产生频率相同的交变感应电动势。优选地，各接收线圈在所述转动模块印刷电路板上呈环状间隔分布；所述导电材料刻度区上的各导电材料在所述转动模块印刷电路板上呈环状间隔分布。优选地，所述定子组件外周设有散热安装筒体，所述散热安装筒体两端分别固装电机端盖，位于所述编码安装盘外侧的电机轴上固定安装有用于电机散热的风扇。本申请提出在三轮车驱动系统中，采用编码器来替代高故障率的霍尔传感器，由于编码器安装在电机轴上，明显降低了故障率，在工作过程中，通过编码器与将检测到的转子位置信号发送给驱动器，驱动器基于该转子位置信号对电机进行正弦波驱动控制，可以显著提高三轮车驱动系统的驱动精度；本申请还进一步优选提出了采用包括编码器转动模块和编码器定子模块的电感式位置编码器及其控制过程，在其工作时，编码器转动模块的导电材料刻度区用于影响激励线圈和接收线圈之间的耦合关系，使得接收线圈上的感应电动势发生变化；当编码器转动模块相对编码器定子模块旋转一圈后，接收线圈得到多个周期的接收信号，通过处理芯片对该接收信号进行计算处理后输出高精度高分辨率的编码信号，将该编码信号可作为实时的高精确转子位置信号，可精准地实现对电机启停、速度的控制以及功率密度监控等用途，适合在各种恶劣环境条件下工作，包括潮湿、泥泞、粉尘多的工作环境。附图说明图1是本申请实施例1中三轮车驱动系统的控制步骤流程框图；图2是本申请实施例1中电机的结构示意图；图3是图2在另一方向的结构示意图；图4是图2中编码器2的安装结构爆炸结构图；图5是图2的爆炸结构图；图6是本申请实施例2中编码器2的自校准控制步骤流程框图；图7是本申请实施例2中转子组件13的结构示意图；图8是图7的爆炸结构图；图9是本申请实施例2中转子铁芯的结构示意图；图10是图9的端面结构示意图；图11是本申请实施例2中组合式磁钢的装配工艺步骤流程框图；图12是图10中A处结构放大图；图13是本申请实施例4中电路板的爆炸结构示意图；图14是本申请实施例4中电路板(未显示底部散热基板)的结构示意图；图15是图14在另一方向上的结构示意图；图16是MOS管在过电散热铝块上的安装结构放大示意图；图17是MOS管与接触垫片、弹性垫片之间的安装结构爆炸图；图18是本申请实施例5中的平滑控制步骤流程框图；图19是本申请实施例6中编本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，其特征在于，所述电机包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，其特征在于，所述电机包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制。


2.一种低故障率的三轮车驱动系统，包括三轮车架上的电机以及用于控制电机驱动运行的驱动器，其特征在于，所述电机通过包括安装在电机轴上的编码器，所述编码器与所述驱动器之间通信连接，所述编码器将检测到的转子位置信号发送给驱动器，其中所述驱动器基于所述转子位置信号对所述电机进行正弦波驱动控制，所述控制步骤包括：
S10)、当所述驱动器接收到来自编码器输出的转子位置实时信号后，对该转子位置实时信号进行滤波处理，设定当前角度值ThetViL1；
S20)、将当前角度值ThetViL1与上个周期的角度值ThetViLast进行偏差值比较，并根据偏差值比较结果对当前正弦波控制实际角度值ThetResult进行赋值；
S30)、所述驱动器根据所述正弦波控制实际角度值ThetResult启动和控制所述电机。


3.根据权利要求2所述的三轮车驱动系统，其特征在于，在所述步骤20)中，当偏差值不超过预设最大偏差值时，将当前角度值ThetViL1赋值给所述当前正弦波控制实际角度值ThetResult；当偏差值超过预设最大偏差值时，将预设的最大角度值赋值给所述当前正弦波控制实际角度值ThetResult，避免电机电流波动。


4.根据权利要求1或2所述的三轮车驱动系统，其特征在于，所述电机包括电磁感应连接的定子组件和转子组件，所述转子组件与电机轴固装为一体；所述编码器采用电感式位置编码器，包括电磁感应连接的编码器转动模块和编码器定子模块，其中，
所述编码器转动模块固定安装在所述电机轴上，所述编码器定子模块固定安装在定子组件一端，且与所述驱动器通信连接，将计算得到的转子位置信号发送给所述驱动器。

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆，王伟，花为，卜言柱，胡宜豹，胡金龙，程兴，李升，周建华，周维，张力，刘竹园，李玉刚，刘亚军，
申请(专利权)人：无锡赛盈动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32