專利名稱：一種具有軟換擋功能的電動自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及交通工具，具體涉及電動單車，更具體地說，涉及一種采用永磁無刷直流電機驅(qū)動并具有軟換擋功能的電動自行車。
本實用新型提供的技術方案是構(gòu)造一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈，所述控制器是一種與所述無刷電機相適配的軟換擋控制器。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，所述具有換擋結(jié)構(gòu)的定子線圈是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用于與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設有與所述換擋連接線對應的接口和軟換擋控制電路，所述控制器通過檢測過零電流接通繞組中的換擋連接線實現(xiàn)軟換擋。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，通常是將每相定子繞組分設成兩段或三段或多段(不超過8段)，在所述控制器中設有對應的換擋接口。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，軟換擋控制電路采用如下結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)包括逆變器、與逆變器連接的可編程控制芯片、與所述逆變器輸出接口連接的多擋位控制觸頭的電控開關，所述電控開關的多擋位觸頭分別與所述無刷電機中的多組換擋接頭連接，所述可編程控制芯片通過檢測逆變器過零電流和電機轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關接通電機的不同換擋接頭實現(xiàn)軟換擋變速。
實施本實用新型提供的具有軟換擋功能的電動自行車，通過在電動車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機和與其配套使用的軟換擋控制器，在行駛過程中，如需要變速，軟換擋控制器的輸出接口會根據(jù)換擋信號，接通驅(qū)動電機定子線圈中的一段繞組，使無刷電機能在不同的運行工況條件下處于不同的運行特性中，使電動車能適應不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運行工況和調(diào)速操作。
如圖2所示，能進行軟換擋的定子線圈是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用于與控制器連接的換擋連接線，相應地軟換擋控制器設有與換擋連接線對應的接口和軟換擋控制電路，這種控制器在接到換擋信號時，通過檢測電機中的過零電流來接通繞組中的換擋連接線，以實現(xiàn)軟換擋。通常是將每相定子繞組分設成二段或三段，如圖2所示，控制器1設有三個對應的換擋接口(圖中只示出了其中兩組)，如圖3所示。
控制器中的換擋電路如圖4所示，其工作原理是在換擋時，通過換擋開關SS給控制芯片發(fā)出換擋信號，可編程控制芯片通過H1、H2、H3接口檢測電機轉(zhuǎn)子位置(確定轉(zhuǎn)子線圈的供電時刻)，并檢測逆變器的過零電流時刻，控制芯片與逆變器連接的輸出接口TA、TB、TC、BC、BB、BA輸出控制信號控制逆變器中的6個主功率管Q1-Q6的導通狀態(tài)；可編程控制芯片控制換擋電控開關中的sac、sbc、scc換擋觸頭分別接通無刷電機中的換擋線圈在A1、B1、C1和A2、B2、C2之間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)軟換擋變速。
在上述具有軟換擋功能的電動自行車中，驅(qū)動電池可采用以下電池中的一種來實現(xiàn)鉛酸蓄電池、堿性電池、燃料電池或新開發(fā)的其它電池。
上述驅(qū)動電池通常都是安裝在電動自行車三角架的斜桿上，本實用新型還提供另一種安裝方式，可將電池3安裝在三角架的橫桿21上，以滿足不同年齡段的騎行者。
權利要求1.一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈，其特征在于，所述控制器是一種與所述軟換擋定子線圈相適配的軟換擋控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述能進行軟換擋的定子線圈是將每相定子繞組設計成至少兩段，每段繞組間引出用于與所述控制器連接的換擋連接線，所述軟換擋控制器設有與所述換擋連接線對應的接口和軟換擋控制電路，所述控制器通過檢測過零電流接通繞組中的換擋連接線實現(xiàn)軟換擋。
3.根據(jù)權利要求2所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述每相定子繞組分設成兩段，所述控制器設有兩個對應的換擋接口。
4.根據(jù)權利要求2所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述每相定子繞組分設成三段，所述控制器設有三個對應的換擋接口。
5.根據(jù)權利要求2所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述軟換擋控制電路包括逆變器，與逆變器連接的可編程控制芯片、與所述逆變器輸出接口連接的多擋位控制觸頭的電控開關，所述電控開關的多擋位觸頭分別與無刷電機中的多組換擋接頭連接，所述可編程控制芯片通過檢測逆變器過零電流和電機轉(zhuǎn)子位置控制所述換擋電控開關接通電機的不同換擋接頭實現(xiàn)軟換擋變速。
6.根據(jù)權利要求1-5所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述驅(qū)動電池是以下電池中的一種鉛酸蓄電池、堿性電池、燃料電池。
7.根據(jù)權利要求6所述具有軟換擋功能的電動自行車，其特征在于，所述驅(qū)動電池安裝在所述電動自行車的三角架的斜桿上或橫桿上。
專利摘要本實用新型公開了一種具有軟換擋功能的電動自行車，包括無刷電機、控制器、驅(qū)動電池，所述無刷電機中的定子線圈是一種能進行軟換擋的定子線圈，其特征在于，所述控制器是一種與所述軟換擋定子線圈相適配的軟換擋控制器。通過在電動車中采用具有換擋結(jié)構(gòu)的無刷電機和與其配套使用的軟換擋控制器，在行駛過程中，如需要變速，軟換擋控制器的輸出接口會根據(jù)換擋信號，接通驅(qū)動電機定子線圈中的一段繞組，使無刷電機能在不同的運行工況條件下處于不同的運行特性中，使電動車能適應不同路面狀況的變速需求，在控制裝置的控制下實現(xiàn)軟換擋，可簡化調(diào)速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和改變運行工況和調(diào)速操作。
文檔編號H02K3/28GK2571051SQ0227289
公開日2003年9月3日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權日2002年8月29日
發(fā)明者陳賢珍 申請人:陳賢珍