[发明专利]基于脉宽调制的电动自行车控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种基于脉宽调制的电动自行车控制方法及系统。

背景技术

随着节能环保的提倡，电动车作为新能源产业发展前景可观，而作为电动车核心的控制器，其控制策略直接影响电动车的巡航里程和使用寿命。

电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。电动车主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等。

传统的有刷电机是内含电刷装置的将电能转换成机械能的旋转电机。

现有技术的缺点：效率不够高、噪音较高和启动不稳等缺陷。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明的实施例一方面提出一种基于脉宽调制的电动自行车控制系统，包括：初始化模块，用于初始化电动自行车的定时器和输入输出口；检测模块，用于检测电机的输入电流、配置电压、霍尔状态和霍尔信号以及电动自行车的刹车状态；调整模块，用于通过脉宽调制的方法调整电机的PWM占空比；以及保护模块，用于出现异常状态下通过调节PWM占空比对系统进行保护，其中，所述异常状态包括电流过大、电压过低、所述电机发生堵转或短路。

根据本发明实施例的系统，通过脉宽调制的方法调整PWM占空比，从而改变电机的转速简化了调整步骤，同时对电机的检测防止电机或电池损坏的情况，保证系统的正常运行，提高了安全性和可靠性。

本发明的一个实施例中，所述系统还包括：刹车模块，用于当触发刹车事件时停止所述电机的运转；以及巡航模块，用于当转把信号值在某一值或某一区间的预设时间内不变时所述电机按照原来行驶速度转动。。

本发明的一个实施例中，其特征在于，所述保护模块具体包括：过滤保护子模块，用于当配置电流大于预设电流值时限制电流流量；欠压保护子模块，用于当配置电压小于预设电压值时停止电机转动；堵转保护子模块，用于当发生堵转时调整电机转速；以及短路保护子模块，用于当系统发生短路时将PWM占空比为零，即关闭所有驱动。

本发明的一个实施例中，所述过滤保护子模块进一步包括：过滤单元，用于对电流进行过滤消除干扰；第一判断单元，用于判断所述检测模块所检测的电流值是否大于预设电流值；以及第一处理单元，用于当所述检测电流值大于预设电流值时限制电流流量。

本发明的一个实施例中，所述欠压保护子模块进一步包括：第二判断单元，用于判断所述检测模块所检测的电压值是否小于预设电压值；以及第二处理单元，用于当所述检测电压值小于预设电压值时停止电机转动。

本发明的一个实施例中，所述堵转保护子模块进一步包括：第三判断单元，用于根据所述检测模块所检测的霍尔状态判断是否发生堵转；以及第三处理单元，用于当发生所述堵转时调整所述电机转速。

本发明的一个实施例中，所述短路保护子模块进一步包括：第四判断单元，用于根据所述检测模块所检测的电流或电压判断是否发生短路；以及第四处理单元，用于当发生所述短路时将PWM占空比为零，即关闭所有驱动。

本发明的一个实施例中，所述刹车模块具体包括：第五判断单元，用于判断所述检测模块是否检测到刹车行为；以及第五处理单元，用于当触发刹车事件时停止所述电机的运转。

本发明的一个实施例中，所述巡航模块具体包括：获取单元，用于获取转把信号值；第六判断单元，用于判断转把信号值是否在某一值或某一区间的预设时间内不变；以及第六处理单元，用于当转把值在某一值或某一区间的预设时间内不变时所述电机按照原来行驶速度转动。

为达到上述目的，本发明另一方面的实施例提出一种基于脉宽调制的电动自行车控制方法，包括以下步骤：S1：初始化电动自行车的定时器和输入输出口；S2：检测电机的输入电流、配置电压、霍尔状态和霍尔信号以及电动自行车的刹车状态；S3：通过脉宽调制的方法调整电机的PWM占空比；以及S4：出现异常状态下通过调节PWM占空比对系统进行保护，其中，所述异常状态包括电流过大、电压过低、所述电机发生堵转或短路。

根据本发明实施例的方法，通过脉宽调制的方法调整PWM占空比，从而改变电机的转速简化了调整步骤，同时对电机的检测防止电机或电池损坏的情况，保证系统的正常运行，提高了安全性和可靠性。

本发明的一个实施例中，所述方法还包括：S5：当触发刹车事件时停止所述电机的运转；以及S6：当转把信号值在某一值或某一区间的预设时间内不变时所述电机按照原来行驶速度转动。