[发明专利]平衡车电机安全控制方法及装置

说明书

一种平衡车电机安全控制方法，平衡车包括电机，方法包括：检测并获取电机的实际运行状态。根据实际运行状态、电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，判断电机在实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速是否分别小于设定的转矩阈值和转速阈值。若剩余转矩小于转矩阈值，或，剩余转速小于转速阈值，生成并发送报警指令。通过为剩余转速和剩余转矩设置对应的转速阈值和转矩阈值，从而针对不同运行状态，灵活预留了一定的电机功率储备，提高了电机的利用率。

技术领域

本发明涉及平衡车技术领域，特别是涉及平衡车电机的安全控制方法。

背景技术

双轮平衡车和独轮平衡车作为代步工具，都利用陀螺仪检测车体姿态的变化，并利用控制系统精确地驱动电机实时进行相应的调整以确保车体的重心始终在可控的范围内。相较于汽车等代步工具，平衡车需通过安全控制系统预留一定的功率以应对各种突发状况，比如急加速，上台阶，上坡，过坑洼路面或人为的动作扰动等。若出现突发状况时电机没有预留足够的功率以提高转速和转矩，则容易导致因电机动力不足车体失去平衡，进而发生用户摔倒的意外事故。

传统技术中，当平衡车运行到较快速度时，控制系统必须进行限速控制，以避免速度过高导致电机预留的功率不足或无预留功率。然而，依靠速度来判断电机是否预留足够的功率的方式，并不能应对所有情况。例如，当载重很重或者在爬陡坡时，电机处于很重的负载之下，可能在并不高的速度的时候，就已经产生很大的驱动电流和功率，早已接近电机可输出功率的极限。此时依靠速度进行限速保护的机制并不能对电机进行有效的保护。针对这种情况，还可对电机的电流进行限流控制，从而在大负载、低速的运行条件下预留足够的功率。

但上述做法存在的问题是，为保证行车安全性需预留大量的功率，导致电机的利用率不高。

发明内容

基于此，有必要针对电机利用率不高的问题，提供一种在保证行车安全的前提下，提高电机利用率的平衡车电机安全控制方法。

此外，还提供一种平衡车电机安全控制装置。

一种平衡车电机安全控制方法，平衡车包括电机，方法包括：

检测并获取电机的实际运行状态。

根据实际运行状态、电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，判断电机在实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速是否分别小于设定的转矩阈值和转速阈值。

若剩余转矩小于转矩阈值，或，剩余转速小于转速阈值，生成并发送报警指令。

在其中一个实施例中，根据实际运行状态、电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，判断电机在实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速是否分别小于设定的转矩阈值和转速阈值的步骤，包括：

根据转矩阈值、转速阈值，以及电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，获取电机的安全工作曲线。

若实际运行状态位于安全工作曲线限定的安全运行状态范围内，则判定剩余转矩小于转矩阈值，且，剩余转速小于转速阈值。否则，判定剩余转矩小于转矩阈值，或，剩余转速小于转速阈值。

在其中一个实施例中，根据实际运行状态、电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，判断电机在实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速是否分别小于设定的转矩阈值和转速阈值的步骤，包括：

根据实际运行状态、电机在最大功率下运行时对应的极限工作曲线，直接获取电机在实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速。

判断实际运行状态下的剩余转矩和剩余转速是否分别小于设定的转矩阈值和转速阈值。

在其中一个实施例中，转速阈值和/或转矩阈值为定值。或

根据设定的安全等级调节转矩阈值和/或转速阈值的数值大小。

在其中一个实施例中，还包括：