本發(fā)明屬于電動(dòng)車領(lǐng)域，涉及一種新型電動(dòng)車供電裝置。

背景技術(shù)：

mems即微機(jī)電系統(tǒng)(microelectromechanicalsystems)，是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機(jī)械、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

pid控制是目前應(yīng)用十分廣泛的一種控制方法。其基本形式是將偏差的比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)通過線性組合去構(gòu)成控制器。系統(tǒng)的品質(zhì)就取決于上述三參數(shù)的優(yōu)劣。在現(xiàn)代控制領(lǐng)域中，控制對(duì)象越來越復(fù)雜，但對(duì)系統(tǒng)的控制精度，響應(yīng)速度，抗干擾的要求越來越高，特別是在具有強(qiáng)干擾的由于pid控制器的局限性，很難達(dá)到理想的控制效果?；诳柭鼮V波算法的p1d在濾除過程噪聲和測(cè)量噪聲干擾方面有非常良好性能。

cn105015363a提供了一種基于分層協(xié)調(diào)的分布式驅(qū)動(dòng)汽車控制系統(tǒng)，包括車速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機(jī)電樞電流傳感器、油門踏板信號(hào)處理模塊、制動(dòng)踏板信號(hào)處理模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、陀螺儀、can總線；協(xié)調(diào)控制器、eps控制器、轉(zhuǎn)矩分配控制器、右前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、左前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、右后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、左后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器；助力電機(jī)以及四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。該發(fā)明還提供一種基于分層協(xié)調(diào)的分布式驅(qū)動(dòng)汽車控制方法，可以有效降低來自于eps系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩分配系統(tǒng)之間的相互影響，在保證實(shí)現(xiàn)整車綜合性能最優(yōu)的基礎(chǔ)之上，對(duì)eps系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩分配系統(tǒng)進(jìn)行分工況協(xié)調(diào)控制，有效提高分布式驅(qū)動(dòng)汽車的操縱穩(wěn)定性。但該技術(shù)方案過于復(fù)雜，并不能適用于電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車小型化，輕便性的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于提供了一種新型電動(dòng)車供電裝置，以適應(yīng)現(xiàn)有輕便化的需求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種新型電動(dòng)車供電裝置，包括電池、用于控制電池輸出的控制器、mems傳感器平臺(tái)、加熱制冷模塊、充電模塊、can數(shù)據(jù)總線，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)分別與加熱制冷模塊、充電模塊電聯(lián)接，所述控制器通過can總線通過can數(shù)據(jù)總線接收來自mems傳感器平臺(tái)的的信號(hào)或向mems傳感器平臺(tái)及開關(guān)電路發(fā)出控制信號(hào)，

所述mems傳感器平臺(tái)包括溫度傳感器，陀螺儀、加速度傳感器；所述溫度傳感器用于檢測(cè)加熱制冷模塊的溫度；

所述控制器通過接收來自mems傳感器平臺(tái)的溫度信號(hào)，采用pid模糊控制算法對(duì)加熱制冷模塊進(jìn)行溫度控制；

所述控制器通過卡爾曼濾波對(duì)mems傳感器平臺(tái)的傳感器的信號(hào)進(jìn)行修正；

所述控制器通過接收來自陀螺儀、加速度傳感器的信號(hào)對(duì)電池進(jìn)行輸出電壓、電流控制。

優(yōu)選的，所述控制器通過遺傳卡爾曼濾波算法的pid控制來控制加熱制冷模塊的溫度。

優(yōu)選的，所述遺傳卡爾曼濾波算法具體為：

其中j為最終輸出信號(hào)，w1，w2，w3為最優(yōu)指標(biāo)中的各個(gè)系數(shù)，w4為超調(diào)懲罰系數(shù)，t時(shí)刻偏差為e(t)＝rin(t)-yout(t)，u(t)是溫度傳感器溫度的輸入信號(hào)，tu＝1。

優(yōu)選的，所述制冷加熱模塊為半導(dǎo)體加熱元件。

進(jìn)一步的，所述制冷加熱模塊中加熱元件為ptc或聚酯加熱膜。

優(yōu)選的，所述mems傳感器平臺(tái)、加熱制冷模塊、充電模塊可集成到控制器內(nèi)部。所述控制器包括arm處理器和熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。

進(jìn)一步的，所述溫度傳感器為非接觸式紅外傳感器。

本發(fā)明第二方面的發(fā)明目的在于提供一種箱體，包括第一方面的供電裝置，所述箱體內(nèi)側(cè)的側(cè)壁上緊貼有保溫材料，所述箱體被垂直放置的可拆卸中隔膜分割為不同的保溫區(qū)域，強(qiáng)化塑料骨架根據(jù)所述箱體形狀布置，在所述箱體內(nèi)側(cè)支撐所述箱體。

進(jìn)一步的，所述保溫材料上附有可水洗加熱膜。

本發(fā)明第三方面的發(fā)明目的在于提供了一種電動(dòng)車，包括了第二發(fā)明的供電裝置。

本發(fā)明的有益效果是：

1.可提高信噪比。在同一個(gè)芯片上進(jìn)行信號(hào)傳輸前可放大信號(hào)以提高信號(hào)水平，減小干擾和傳輸?shù)脑肼?，在同一芯片上進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換時(shí)，可進(jìn)一步改善信噪比。

2.mems傳感器平臺(tái)將不同的敏感元件集成在同一芯片上實(shí)現(xiàn)多功能傳感(如微型氣敏傳感器)。由于mems傳感器體積微小，重量極輕，因此其附貼片鉭電容加質(zhì)量等因素對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的影響可以忽略不計(jì)，可提高測(cè)量精度。

3.通過卡爾曼信號(hào)融合濾波對(duì)多個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移誤差的修正?；诳柭鼮V波算法的pid在濾除過程噪聲和測(cè)量噪聲干擾方面有非常良好性能。

4.采用arm和熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，集成了模擬信號(hào)放大器、冷端補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路、非線性校正電路、斷線檢測(cè)電路、a/d轉(zhuǎn)換器及串行數(shù)字控制電路的熱電偶信號(hào)放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

5.放置供電裝置的箱體內(nèi)側(cè)的側(cè)壁上緊貼有保溫材料，通過垂直放置的可拆卸中隔膜將箱體內(nèi)側(cè)分割為不同的保溫區(qū)域，可以根據(jù)需要在某些區(qū)域的保溫材料上添加可水洗加熱膜，將需要加熱和保溫的食物區(qū)分開，實(shí)現(xiàn)箱體的加熱和保溫的雙重功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明的控制器控制溫度原理圖；

圖4為本發(fā)明的箱體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為實(shí)現(xiàn)上述目的，如圖1所示，一種新型電動(dòng)車供電裝置1，包括電池2、用于控制電池2輸出的控制器3、mems傳感器平臺(tái)6、加熱制冷模塊5、充電模塊7、can數(shù)據(jù)總線，開關(guān)網(wǎng)絡(luò)4，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)4分別與加熱制冷模塊5、充電模塊7電聯(lián)接，所述控制器3通過can總線通過can數(shù)據(jù)總線接收來自mems傳感器平臺(tái)6的的信號(hào)或向mems傳感器平臺(tái)6及開關(guān)電路發(fā)出控制信號(hào)，

所述mems傳感器平臺(tái)6包括溫度傳感器，陀螺儀、加速度傳感器；所述溫度傳感器用于檢測(cè)加熱制冷模塊5的溫度；

所述控制器3通過接收來自mems傳感器平臺(tái)6的溫度信號(hào)，采用pid模糊控制算法對(duì)加熱制冷模塊5進(jìn)行溫度控制；

所述控制器3通過卡爾曼濾波對(duì)mems傳感器平臺(tái)6的傳感器的信號(hào)進(jìn)行修正；

所述控制器3通過接收來自陀螺儀、加速度傳感器的信號(hào)對(duì)電池2進(jìn)行輸出電壓、電流控制。

所述控制器3通過遺傳卡爾曼濾波算法的pid控制來控制加熱制冷模塊5的溫度。

充電模塊7包括有線或無線端子，以適應(yīng)不同充電場(chǎng)景。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為了提高集成度，模塊小型化，所述mems傳感器平臺(tái)6、加熱制冷模塊5、充電模塊7可集成到控制器3內(nèi)部。所述控制器3包括arm處理器和熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。熱電偶是一種耐高溫電偶傳感器,它具有測(cè)溫精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、測(cè)溫范圍寬等特點(diǎn),該熱電偶的正極為含鉻的鎳鉻合金,負(fù)極為含硅的鎳硅合金。將熱電偶應(yīng)用到嵌入式arm系統(tǒng)時(shí),卻存在著以下幾方面的問題信號(hào)微弱。

熱電偶測(cè)溫時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)很微弱,需要對(duì)其進(jìn)行放大處理。

非線性。熱電偶的輸出熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系,因此在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行線性化處理。

冷端補(bǔ)償。熱電偶輸出的熱電勢(shì)為冷端保持為℃時(shí)與測(cè)量端的電勢(shì)差值,而在實(shí)際應(yīng)用中冷端的溫度是隨著環(huán)境的溫度而變化的,所以需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。

數(shù)字化輸入。與嵌入式系統(tǒng)接口必然要采用數(shù)字化輸接口,而作為模擬信號(hào)測(cè)溫元件的熱電偶是一種模擬小信號(hào)的測(cè)溫元件,顯然無法直接滿足這個(gè)要求。

因此若將熱電偶應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)時(shí)必須進(jìn)行復(fù)雜的信號(hào)放大、a/d轉(zhuǎn)換、查表線性化、溫度補(bǔ)償及數(shù)字化輸出接口等軟硬件設(shè)計(jì)。本發(fā)明采用的max6657是maxim公司生產(chǎn)的型熱電偶專用芯片,它是一個(gè)集成了模擬信號(hào)放大器、冷端補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路、非線性校正電路、斷線檢測(cè)電路、a/d轉(zhuǎn)換器及串行數(shù)字控制電路的熱電偶信號(hào)放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。提高了系統(tǒng)的可靠性,減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

如圖3所示，y是溫度傳感器信號(hào)，yout是經(jīng)卡爾曼濾波器后的輸出信號(hào)，youtv是受到干擾的信號(hào)。w為最優(yōu)指標(biāo)，u(t)是被控對(duì)象的輸入信號(hào)，v為干擾信號(hào)。

其中w1，w2，w3為最優(yōu)指標(biāo)中的各個(gè)系數(shù)，w4為超調(diào)懲罰系數(shù)，t時(shí)刻偏差為

e(t)＝rin(t)-yout(t)，u(t)是溫度傳感器溫度的輸入信號(hào)，tu＝1。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述制冷加熱模塊為半導(dǎo)體加熱元件。半導(dǎo)體制冷加熱元件，可根據(jù)用戶的實(shí)際，調(diào)整控制器3用于加熱保溫或制冷，而不必設(shè)置單獨(dú)的制冷或加熱系統(tǒng)，減小了系統(tǒng)整體的復(fù)雜度和降低了能耗，提高了穩(wěn)定性，使供電裝置的小型化、智能化。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述制冷加熱模塊中加熱元件為ptc或聚酯加熱膜。

本發(fā)明的第二方面還提供了一種箱體，該箱體包含了第一方面所提供的供電裝置。強(qiáng)化塑料骨架根據(jù)所述箱體形狀沿其內(nèi)側(cè)布置，在箱體內(nèi)側(cè)支撐整個(gè)箱體。在箱體內(nèi)側(cè)的側(cè)壁上緊貼有保溫材料13，箱體被垂直放置的可拆卸中隔膜14分割為不同的保溫區(qū)域，可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)可拆卸中隔膜14的數(shù)量，將箱體分割為多個(gè)加熱或保溫區(qū)域，在某些區(qū)域的保溫材料13上添加可水洗加熱膜15，剩余區(qū)域可不用添加可水洗加熱膜15，將需要加熱和保溫的食物區(qū)分開，實(shí)現(xiàn)箱體的加熱和保溫的雙重功能。

如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可拆卸中隔膜14數(shù)量為1個(gè)，并垂直設(shè)置在箱體的中部，將箱體均勻分成兩個(gè)區(qū)域，在第一區(qū)域11側(cè)壁的保溫材料13上添加可水洗加熱膜15，可水洗加熱膜15為flex加熱膜，可以通過上述制冷加熱模塊控制flex加熱膜加熱，提供熱量，使食物得到加熱保溫。在第二區(qū)域12側(cè)壁上只需要緊貼保溫材料13，使該區(qū)域內(nèi)的食物得到保溫效果。避免了材料的浪費(fèi)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可拆卸中隔膜14數(shù)量為2個(gè)，并垂直設(shè)置在箱體中，將箱體均勻分成三個(gè)區(qū)域。

本發(fā)明第三方面還提供了一種電動(dòng)車，該電動(dòng)車包含了第二方面的箱體。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。