电动车的控制装置和方法与流程

1.本发明涉及电动车动力控制技术领域，尤其是涉及电动车的控制装置和方法。


背景技术：

2.目前，两轮电动车在动力控制领域，都是配置一个电机控制器和一个独立的功率转换器。
3.电池电压需要同时接入电机控制器和功率转换器，导致线束浪费；电机控制器和功率转换器需要两套接插件和两套结构件，成本较高；并且电机控制器不具备扭矩控制功能，从而不能实现强大的整车控制功能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供电动车的控制装置和方法，将电机控制器和功率转换器集成为集成控制器，减少了外壳和接插头，降低了成本，减少了高压线，并且实现了整车控制功能。
5.第一方面，本发明实施例提供了电动车的控制装置，所述装置包括集成控制器和电池，所述集成控制器包括多个功率转换模块；
6.所述电池的正极与所述集成控制器的一端相连接，所述电池的负极与所述集成控制器的另一端相连接。
7.进一步的，所述多个功率转换模块包括第一功率转换模块、第二功率转换模块和第三功率转换模块；
8.所述第一功率转换模块，用于将12v转换为5v；
9.所述第二功率转换模块，用于将5v转换为3.3v；
10.所述第三功率转换模块，用于将60v转换为12v。
11.进一步的，所述集成控制器是通过电机控制器和功率转换器集成的。
12.第二方面，本发明实施例提供了电动车的控制方法，应用于如上所述的电动车的控制装置，所述电动车的控制装置包括集成控制器，所述方法包括：
13.通过所述集成控制器采集转把信号和当前车速；
14.通过所述集成控制器将所述转把信号和所述当前车速通过扭矩控制算法，得到需求电流；
15.通过所述集成控制器根据所述需求电流控制电机的电流。
16.进一步的，所述集成控制器包括采集模块、基础扭矩需求模块、扭矩仲裁功率保护模块、驾驶性控制模块、电机扭矩需求模块和电机电流需求模块；所述通过所述集成控制器将所述转把信号和所述当前车速通过扭矩控制算法，得到需求电流包括：
17.所述采集模块采集所述转把信号和所述当前车速；
18.所述基础扭矩需求模块将所述转把信号和所述当前车速通过查表的方式，得到第一需求扭矩；
19.所述扭矩仲裁功率保护模块判断所述第一需求扭矩是否超出边界范围；
20.所述驾驶性控制模块在所述第一需求扭矩没有超出所述边界范围的情况下，将所述第一需求扭矩进行分析，得到第二需求扭矩；
21.所述电机扭矩需求模块将所述第二需求扭矩转换为电机输出扭矩；
22.所述电机电流需求模块将所述电机输出扭矩进行计算，得到所述需求电流。
23.进一步的，所述扭矩仲裁功率保护模块判断所述第一需求扭矩是否超出边界范围，包括：
24.计算电池的最大放电电流、电机的最大功率和电机控制器的最大功率；
25.从电池的最大放电电流、电机的最大功率和电机控制器的最大功率中选取最小值；
26.如果所述第一需求扭矩小于所述最小值，则所述第一需求扭矩没有超出所述边界范围；
27.如果所述第一需求扭矩大于所述最小值，则所述第一需求扭矩超出所述边界范围。
28.进一步的，所述方法还包括：
29.所述采集模块采集刹车信号。
30.第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
31.第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
32.本发明实施例提供了电动车的控制装置和方法，该装置包括集成控制器和电池，集成控制器包括多个功率转换模块；电池的正极与集成控制器的一端相连接，电池的负极与集成控制器的另一端相连接；该方法包括通过集成控制器采集转把信号和当前车速；将转把信号和当前车速通过扭矩控制算法，得到需求电流；根据需求电流控制电机的电流；将电机控制器和功率转换器集成为集成控制器，减少了外壳和接插头，降低了成本，减少了高压线，并且实现了整车控制功能。
33.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
36.图1为电机控制器和功率转换器示意图；
37.图2为电池与电机控制器和功率转换器连接示意图；
38.图3为本发明实施例一提供的电动车的控制装置示意图；
39.图4为本发明实施例一提供的集成控制器示意图；
40.图5为本发明实施例二提供的电动车的控制方法示意图；
41.图6为本发明实施例二提供的另一集成控制器示意图。
42.图标：
[0043]1‑
集成控制器；2
‑
电池。
具体实施方式
[0044]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
[0046]
实施例一：
[0047]
图3为本发明实施例一提供的电动车的控制装置示意图。
[0048]
参照图3，该装置包括集成控制器1和电池2，集成控制器1包括多个功率转换模块；
[0049]
电池2的正极与集成控制器1的一端相连接，电池2的负极与集成控制器1的另一端相连接。
[0050]
具体地，参照图1，电机控制器包括60v转12v的功率转换模块、12v转5v的功率转换模块和5v转3.3v的功率转换模块；功率转换器包括60v转12v的功率转换模块；
[0051]
将电机控制器和功率转换器通过电路的高度融合集成后，得到集成控制器。
[0052]
参照图4，集成控制器包括多个功率转换模块，多个功率转换模块包括第一功率转换模块、第二功率转换模块和第三功率转换模块；
[0053]
第一功率转换模块，用于将12v转换为5v；
[0054]
第二功率转换模块，用于将5v转换为3.3v；
[0055]
第三功率转换模块，用于将60v转换为12v。
[0056]
此时，电机控制器中60v转12v的功率转换模块减少了，省掉一路电源转换电路，同时将电机控制器和功率转换器集成为集成控制器，外壳和接插头省掉一个，生产组装工艺也减少了，成本也降低了。
[0057]
参照图2，传统的电动车走线分布中，电池的正极分别与电机控制器的一端和功率转换器的一端相连接，电池的负极分别与电机控制器的另一端和功率转换器的另一端相连接。高压线需要同时供给电机控制器和功率转换器。
[0058]
而在图3中，电池的正极与集成控制器的一端相连接，电池的负极与集成控制器的另一端相连接。高压线由原来的两路变成一路，减少了高压线，节约了成本。
[0059]
进一步的，集成控制器是通过电机控制器和功率转换器集成的。
[0060]
本实施例中，集成控制器包括多个功率转换模块；电池的正极与集成控制器的一端相连接，电池的负极与集成控制器的另一端相连接；将电机控制器和功率转换器集成为集成控制器，减少了外壳和接插头，降低了成本，减少了高压线。
[0061]
实施例二：
[0062]
图5为本发明实施例二提供的电动车的控制方法示意图。
[0063]
参照图5，应用于如上所述的电动车的控制装置，电动车的控制装置包括集成控制器，该方法包括以下步骤：
[0064]
步骤s101，通过集成控制器采集转把信号和当前车速；
[0065]
步骤s102，通过集成控制器将转把信号和当前车速通过扭矩控制算法，得到需求电流；
[0066]
步骤s103，通过集成控制器根据需求电流控制电机的电流。
[0067]
具体地，集成控制器的采集模块在采集转把信号和当前车速后，作为扭矩控制算法的输入，输出得到需求电流。扭矩控制算法可以提高功率保护和限制功能，同时输出更平顺，驾驶操控更优，实现了整车控制功能。
[0068]
进一步的，参照图6，集成控制器包括采集模块、基础扭矩需求模块、扭矩仲裁功率保护模块、驾驶性控制模块、电机扭矩需求模块和电机电流需求模块；步骤s102包括以下步骤：
[0069]
步骤s201，采集模块采集转把信号和当前车速；
[0070]
步骤s202，基础扭矩需求模块将转把信号和当前车速通过查表的方式，得到第一需求扭矩；
[0071]
步骤s203，扭矩仲裁功率保护模块判断第一需求扭矩是否超出边界范围；
[0072]
步骤s204，驾驶性控制模块在第一需求扭矩没有超出边界范围的情况下，将第一需求扭矩进行分析，得到第二需求扭矩；
[0073]
步骤s205，电机扭矩需求模块将第二需求扭矩转换为电机输出扭矩；
[0074]
步骤s206，电机电流需求模块将电机输出扭矩进行计算，得到需求电流。
[0075]
进一步的，步骤s203包括以下步骤：
[0076]
步骤s301，计算电池的最大放电电流、电机的最大功率和电机控制器的最大功率；
[0077]
步骤s302，从电池的最大放电电流、电机的最大功率和电机控制器的最大功率中选取最小值；
[0078]
步骤s303，如果第一需求扭矩小于最小值，则第一需求扭矩没有超出边界范围；
[0079]
步骤s304，如果第一需求扭矩大于最小值，则第一需求扭矩超出边界范围。
[0080]
进一步的，该方法还包括：
[0081]
采集模块采集刹车信号。
[0082]
本发明实施例提供了电动车的控制方法，包括：通过集成控制器采集转把信号和当前车速；通过集成控制器将转把信号和当前车速通过扭矩控制算法，得到需求电流；通过集成控制器根据需求电流控制电机的电流；从而实现了整车控制功能。
[0083]
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的电动车的控制方法的步骤。
[0084]
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的电动车的控制方法的步骤。
[0085]
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0086]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0087]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0088]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0089]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0090]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。