[发明专利]一种力矩检测系统及电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及力矩检测技术领域，特别涉及一种力矩检测系统及电机控制系统。

背景技术

现有技术中的助力自行车，一般通过霍尔传感器检测人脚踩踏踏板时产生的动态力矩，将动态力矩信号转变为数字信号，再转为模拟信号输出给控制器，进而实现对于助力自行车电机的驱动功率的控制。

但是上述踩踏力矩检测的方法由于采用无线传输技术，普遍存在检测稳定性低的问题，并且其检测信号传输不稳定，降低了助力电动车的骑行效果和用户的骑行体验。

发明内容

本发明提供一种力矩检测系统及电机控制系统，以解决现有技术中检测稳定性低及检测信号传输不稳定的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种力矩检测系统，与控制器的一端相连，所述控制器的另一端与电机相连；所述力矩检测系统包括：力矩传感器、电压/频率转换发射板、电压/频率转换接收板、电压/频率转换外线圈及电压/频率转换内线圈；其中：

所述电压/频率转换发射板连接于所述力矩传感器与所述电压/频率转换内线圈之间；所述电压/频率转换发射板用于将所述力矩传感器输出的力矩检测信号进行处理和电压/频率转换，生成频率信号并通过所述电压/频率转换内线圈发送至所述电压/频率转换外线圈；

所述电压/频率转换接收板连接于所述电压/频率转换外线圈与所述控制器之间；所述电压/频率转换接收板用于通过所述电压/频率转换外线圈接收所述频率信号，并将所述频率信号进行频率/电压转换和处理，生成控制信号并通过所述控制器驱动所述电机运转。

优选的，所述电压/频率转换发射板包括：第一信号处理单元和电压/频率转换单元；其中：

所述第一信号处理单元的输入端与所述力矩传感器相连，用于将所述力矩传感器输出的力矩检测信号进行处理并转换成第一电压信号；

所述电压/频率转换单元的输入端与所述第一信号处理单元的输出端相连，所述电压/频率转换单元的输出端与所述电压/频率转换内线圈相连，所述电压/频率转换单元用于对所述第一电压信号进行电压/频率转换，生成所述频率信号并输出至所述电压/频率转换内线圈。

3、根据权利要求2所述的力矩检测系统，其特征在于，所述电压/频率转换接收板包括：第二信号处理单元和频率/电压转换单元；其中：

所述频率/电压转换单元的输入端与所述电压/频率转换外线圈相连，用于通过所述电压/频率转换外线圈接收所述频率信号，并将所述频率信号进行频率/电压转换，生成第二电压信号；

所述第二信号处理单元的一端与所述频率/电压转换单元的输出端相连，所述第二信号处理单元的另一端与所述控制器相连，所述第二信号处理单元用于对所述第二电压信号进行处理并转换成力矩控制信号，将所述力矩控制信号输出至所述控制器。

优选的，还包括：电源内线圈和电源外线圈；所述电压/频率转换发射板还包括：整流稳压单元；所述电压/频率转换接收板还包括：电源模块；其中：

所述电源模块分别与所述第二信号处理单元及所述电源外线圈相连，用于输出交流电分别至所述第二信号处理单元及所述电源外线圈；

所述整流稳压单元分别与所述电源内线圈、所述第一信号处理单元及所述力矩传感器相连，用于通过所述电源外线圈和所述电源内线圈接收所述交流电，并将所述交流电转换为直流电输出至所述第一信号处理单元及所述力矩传感器。

优选的，还包括：第一壳体和第二壳体；其中：

所述第一壳体内设置有所述力矩传感器、所述电压/频率转换发射板、所述电源内线圈、所述电源外线圈、所述电压/频率转换外线圈及所述电压/频率转换内线圈；

所述第二壳体内设置有所述电压/频率转换接收板、所述控制器及所述电机。

一种电机控制系统，其特征在于，包括：速度方向检测单元、控制器及上述任一所述的力矩检测系统；其中，所述速度方向检测单元与所述电压/频率转换接收板相连。

优选的，还包括：电池监测与保护单元及第一无线收发单元；所述电压/频率转换接收板还包括：第二无线收发单元；其中：

所述第一无线收发单元与所述电池监测与保护单元相连；所述第二无线收发单元与所述控制器相连；

所述电池监测与保护单元用于通过所述第二无线收发单元与所述第一无线收发单元实现与所述控制器之间的通讯。

优选的，还包括：与所述控制器相连的人机交互单元。

优选的，还包括：与所述控制器相连的联网单元；所述联网单元包括：蓝牙模块、3G/4G模块和/或GPS模块。