定速控制系统及方法技术方案

一种电动装置的定速控制系统及方法，特别是应用于电动车辆的定速控制系统及方法。该定速控制系统包括一检测电路，用以检测该电动车辆（由电动机或马达所驱动）行进中的实际速度并提供一回授信号；一控制器，连接于该检测电路，用以将该回授信号转换成一数字化信号，并与该控制器内的一目标速度预设定值做比较后而输出一控制信号；以及一驱动电路，连接于该控制器，其响应该控制信号来不断调整该电动机的输出功率及驱动该电动机，使得该电动车辆得以定速行驶。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
定速控制系统及方法本专利技术涉及一种电动装置的定速控制系统及方法，特别涉及应用于电动车辆的定速控制系统及方法。近几年来，愈来愈多的交通工具或电动车皆已配备有定速控制装置，当使用者设定所欲的速度之后，即可操作该电动车自动以定速行驶。然而，由于目前市面上电动车辆的定速功能只有固定马达的输出功率，都未考虑风向、坡度等外在变动因素来影响车速，且无任何以轮子回授方式来达到真正定速的目的。因此，本专利技术对电动车辆真正定速的创作是使驾驶人更能享受舒适便利的乘车及节省电动车辆的电池耗电量。本专利技术鉴于公知技术的缺陷，提供一种定速控制系统及方法。以下为本专利技术的简要说明。本专利技术的主要目的是在于提供一种定速控制系统和方法，可应用于需要定速的电动装置或交通工具，如割草机、电动车辆等等。本专利技术的另一目的是在于提供一种电动车辆的定速控制系统和方法，使驾驶人员享受舒适便利的乘车及节省电动车辆的电池耗电量。根据本专利技术的构思，该定速控制系统包括一检测电路，用以检测该电动装置(由电动机或马达所驱动)行进中的实际速度以提供一回授信号；一控制器，连接于该检测电路，用以将该回授信号转换成一数字化信号，并与该控制器内的一目标速度预设定值做比较后输出一控制信号；以及一驱动电路，连接于该控制器，其响应该控制信号来不断调整该电动机的输出功率及驱动该电动机，使得该电动装置得以定速行驶，其中该电动装置优选为一电动车辆如脚踏车、摩托车、汽车、卡车和滑板车等，或为一割草机。优选地，该电动机及该定速控制系统可由一蓄电池提供电力。在一阻力，如来自于风力、坡度、气候、周边环境或路面状况等等存在情况下，该驱动电路提高该电动机的输出功率，使得该电动车辆仍能以定速行驶；而在阻力不存在的情况下，该驱动电路减少或停止该电动机的输出功率，以节省蓄电池的耗电量。根据本专利技术的构思，该控制器优选为一微处理器或微计算机，其还包括-->一寄存器，用以存储该目标速度预设定值；以及一运算器，与该寄存器相连接，用以比较该数字化信号与该目标速度预设定值并且加以运算，以决定该控制信号的输出状态，其中该控制信号为一脉冲宽度调制信号(pulse widthsignal，PWM)。当该电动车辆的实际速度小于该目标速度预设定值，则该运算器增加脉冲宽度调制信号的占空度；而当该电动车辆的实际速度大于该目标速度预设定值，则该运算器减少脉冲宽度调制信号的占空度。根据本专利技术的另一结构，该定速控制系统还包括一控制开关，与该寄存器相连接，用以启动该控制器，以存储该实际速度于该寄存器中并与该目标速度预设定值作比较，而该控制开关较佳为一定速钮。本专利技术的再另一目的是在于提供一种电动装置的定速控制方法，该方法的步骤包括(a)响应该电动装置行进中的实际速度而提供一回授信号；(b)将该回授信号转换成一数字化信号，并与一预设定值做比较后输出一控制信号；以及(c)响应该控制信号以调整该电动机的输出功率及驱动该电动机，使得该电动装置得以定速行驶。本专利技术可由下列附图及详细说明，更深入的了解。图1为本专利技术电动车辆定速控制系统的优选实施例的方块图。图2为测试本专利技术电动车辆的定速控制系统所得的速度与时间的关系图。本专利技术提供了一种电动装置的定速控制系统及方法，为方便说明起见，以电动车辆为例来作详细的叙述。参照图1，其为本专利技术电动车辆定速控制系统的优选实施例的方块图。该定速控制系统包括一检测电路1，用以检测该电动车辆行进中的实际速度并提供一回授信号；一控制器2，电连接于该检测电路1，用以将回授信号转换成一数字化信号，并与该控制器2内的一目标速度预设定值做比较后而输出一脉冲宽度调制(PWM)信号；以及一驱动电路3，电连接于该控制器2，其响应该PWM信号来不断调整该马达5的输出功率及驱动该马达5，使得该电动车辆得以定速行驶。该控制器2优选为一微处理器或微计算机，其还包括一寄存器21，用以存储该目标速度预设定值；以及一运算器22，与该寄存器21相连接，用以比较该数字化信号与该目标速度预设定值并且加以运算，以决定该PWM信号的输出状态。当该电动车辆的实际速度小于该目标速度预设定值，则该运算器增加PWM信号的占空度。而当该电动车辆的实际速度大于该目标速度预设定值，则该运算器减少PWM信号的占空度。-->此外，该定速控制系统还包括一定速钮4，与该寄存器21相连接，用以启动该控制器，以存储该实际速度于该寄存器中并与该目标速度预设定值作比较。该定速钮可设计成一多段定速切换装置，供使用者选择所欲的速度，使电动车辆自动定速行驶。该电动机及该定速控制系统可由一蓄电池提供电力，在一阻力，如风力、坡度或路面状况等等存在情况下，该驱动电路提高该电动机的输出功率，使得该电动车辆仍能以定速行驶；而在阻力不存在的情况下，该驱动电路减少或停止该电动机的输出功率，以节省蓄电池的耗电量。当驾驶人使用定速功能按一下定速钮4，控制器2将电动车辆当时实际速度存储在微计算机的寄存器中并开始进行回授。藉由马达5的运转带动链条6，再经由链条6的卷动带动轮子7转动，最后藉由轮子7的转动来带动车辆前进，经由安装在轮子上的速度检测电路1来检测车辆速度并传送一回授信号给微计算机以转换成数字化信号，将此信号与存储在微计算机的寄存器中的目标速度预设定值做比较，藉由微计算机内的运算器做运算来决定PWM信号的大小，然后根据新的PWM信号，由驱动电路3来驱动马达4。如此不断地循环整个流程将可达到定速的目的。如图2所示，假设欲将一电动脚踏车的速度定在100千米/小时，经过短暂时间内的速度调整，即可达到目标速度，而此速度调整所需时间将随所使用的电动装置种类及定速控制系统内电路设计而有所差异，调整时间范围可从数秒至数分钟。总之，在电动车辆行驶过程中可能会受到风向、坡度等外在变动因素来影响车速，若要达到定速目的，必须不断地调整车辆马达输出功率，藉由阻力与动力成正比的关系而达到定速目的。由于链条卷动速度必须大于轮子转动速度才能增加车辆速度，若链条卷动速度必须小于轮子转动速度，则无须输出功率来驱动马达，只要累积外在变动因素来提高车辆速度，因此节省车辆输出功率等于节省电动车辆的电池耗电量，可提高电动车辆的续航力，更能让驾驶人享受舒适便利的乘车。当然，本专利技术的定速控制系统和方法除了可应用在电动车辆如脚踏车、摩托车、汽车、卡车和滑板车等之外，也可应用于其他需要定速的电动装置，如割草机等等。本专利技术得由本领域技术人员所作的任何改动和修饰，都不应脱离本专利技术权利要求所欲保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动装置的定速控制系统，其中该电动装置由一电动机所驱动，该定速控制系统包括：一检测电路，用以检测该电动装置行进中的实际速度，以产生一回授信号；一控制器，电连接于该检测电路，用以将该回授信号转换成一数字化信号，并与该控制器内的一目 标速度预设定值做比较后输出一控制信号；以及一驱动电路，电连接于该控制器，其响应该控制信号来不断调整该电动机的输出功率及驱动该电动机，使得该电动装置得以定速行驶。

【技术特征摘要】
1.一种电动装置的定速控制系统，其中该电动装置由一电动机所驱动，该定速控制系统包括：一检测电路，用以检测该电动装置行进中的实际速度，以产生一回授信号；一控制器，电连接于该检测电路，用以将该回授信号转换成一数字化信号，并与该控制器内的一目标速度预设定值做比较后输出一控制信号；以及一驱动电路，电连接于该控制器，其响应该控制信号来不断调整该电动机的输出功率及驱动该电动机，使得该电动装置得以定速行驶。2.如权利要求1所述的定速控制系统，其中该电动装置为一电动车辆或割草机。3.如权利要求2所述的定速控制系统，其中该电动车辆包括脚踏车、摩托车、汽车、卡车和滑板车。4.如权利要求1所述的定速控制系统，其中该电动机为一马达。5.如权利要求1所述的定速控制系统，其中该电动机及该定速控制系统由一蓄电池提供电力。6.如权利要求5所述的定速控制系统，其中在一阻力存在情况下，该驱动电路提高该电动机的输出功率，使得该电动车辆仍能以定速行驶。7.如权利要求5所述的定速控制系统，其中在阻力不存在的情况下，该驱动电路减少或停止该电动机的输出功率，以节省该蓄电池的耗电量。8.如权利要求6或7所述的定速控制系统，其中该阻力来自于风力、坡度、气候、周边环境或路面状况。9.如权利要求1所述的定速控制系统，其中该控制器为一微处理器或微计算机。10.如权利要求1所述的定速控制系统，其中该控制器还包括：一寄存器，用以存储该目标速度预设定值；以及一运算器，与该寄存器相连接，用以比较该数字化信号与该目标速度预设定值并且加以运算，以决定该控制信号的输出状态。11.如权利要求10所述的定速控制系统，其中该控制信号为一脉冲宽度调制信号(PWM)。12.如权利要求11所述的定速控制系统，其中当该电动车辆的实际速度小于该目标速度预设定值，则该运算器增加该脉冲宽度调制信号的占空度。13.如权利要求11所述的定速控制系统，其中当该电动车辆的实际速度大于该目标速度预设定值，则该运算器减少该脉冲宽度调制信号的占空度。14.如权利要求10所述的定速控制系统，其还包括一控制开关，与该寄存器相连接，用以启动该控制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈基成，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]