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CN101074039A - 左右两轮自动平衡电动车 - Google Patents

左右两轮自动平衡电动车 Download PDF

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CN101074039A
CN101074039A CNA2007101303092A CN200710130309A CN101074039A CN 101074039 A CN101074039 A CN 101074039A CN A2007101303092 A CNA2007101303092 A CN A2007101303092A CN 200710130309 A CN200710130309 A CN 200710130309A CN 101074039 A CN101074039 A CN 101074039A
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Abstract

本发明涉及一种电动车,尤其是左右两轮自动平衡电动车,其两轮分布在骑行者的左右两侧,包括车厢、立杆、车轮、电动机及其驱动电路、角度及角速度传感器、脚踏传感器,其特征是:车厢(7)由电池室(46)和电气室(47)分隔组成,电气室(47)安装有电动机(17、17′)、电动机驱动电路(18、18′)和中央处理电路(20);电动机驱动电路(18、18′)包含泄放回路,泄放回路设有泄放开关(85)和耗能或储能元件(86);把手总成(40)的端部设有转向控制机构(3、3′)。本发明具有经济、安全、使用和维修方便以及便于运输和携带等优点。

Description

左右两轮自动平衡电动车
技术领域
本发明涉及一种电动车,尤其是只有两个轮子左右分布、具有自动平衡功能的电动车。
背景技术
1988年,日本专利说明书JP63-305082公开了一种只有左右两轮、能自动保持动态平衡的小车。该申请只是一种能演示一级倒立摆的实验方案,离使用者的骑行在技术上尚有一段遥远的距离。
在日本专利申请的基础上,美国专利说明书US5,701,965披露了骑行者的站立骑行功能,但存在的主要缺点是:
(1)技术方案繁琐、复杂,可靠性差,制造成本高。
(2)电池的使用和更换存在以下缺陷:需要从车的底部拆卸电池,更换非常不便;二是没有防盗措施,不安全。
(3)电池室与电气室没有隔离,机械结构的用户界面不友好:电池是需要经常维护、更换使用的部件,电池室需要对用户友好开放,需要使用便利;电气驱动装置里面因安装有较精密部件,不需轻易对用户开放,而宜采用封闭结构。
(4)存放、运输不方便:用轿车携带时,需要专用机械,美国专利说明书US20040050611披露了这种专用辅助机械装置。
(5)其采用的每边三个轮子的轮系结构过于复杂。
其中上述(1)中技术复杂、繁琐、制造成本过高的主要技术原因有四点:
(1)冗余过度:为维持所述车的动态平衡,左右电动机的正反转需要切换迅速,但这样会导致瞬态过电压和瞬态过电流的产生,击穿电动机驱动电路中的功率放大开关管。上述美国专利为了提高所述车的安全与可靠,把电气驱动电路、中央处理电路、传感器以及电动机的绕组等几乎全部多备份了一套。
(2)不必要的重复:上述美国专利说明书披露的技术方案中,在车体上安装了角度传感器和角速度传感器的同时,两只电动机上都安装了转速或位置传感器。事实上,车体倾斜的角度和角速度与电机的转速存在直接的因果关联关系。在采用角度传感器和角速度传感器全闭环的情况下,如果两台电动机的性能参数一致性较好,完全没有必要在电动机处加入位置或速度传感器,重复半闭环反馈,即可以去掉电动机的位置或速度传感器。
(3)转向控制不必采用闭环,转弯机构太复杂:美国专利US6,581,714和US6,789,640专门设计了转向控制的机构。
(4)检测骑行者上车的传感装置太复杂:美国专利说明书US6,796,396的图6a、图6b披露了这种传感装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制和驱动电路拓扑结构简单、可靠性高、电池易于更换、转向容易、便于运输和上下坡推行、安全便捷、制造成本低的左右两轮自动平衡电动车。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种左右两轮自动平衡电动车,两轮分布在骑行者的左右两侧,包括车厢、立杆、车轮、电动机及其驱动电路、角度及角速度传感器、蓄电池、面板处理电路、把手总成、转向控制机构、脚踏传感器,其特征在于:
车厢由电池室和电气室分隔组成,电池室存放有蓄电池组,电气室安装有左右电动机及其电动机驱动电路以及中央处理电路;把手总成的端部设有左右转向控制机构;电动机驱动电路包含泄放回路,泄放回路设有泄放开关和耗能或储能元件。
本发明进一步的技术措施采用以下方案:
上述车中,车厢的上表面设有脚踏传感器,脚踏传感器是金属防水开关。
上述车中,所述的电池室和电气室均由上下两部分组成,下部分共用车厢底盖,中间由隔板分开,电气室的上部分设有电气盖,电气盖与隔板之间采用固定联接;电池室的上部分设有电池盖,电池盖与底盖之间采用活动联接。
上述车中,所述的车厢的底盖上部还设有一电池室,经电气室与前述的电池室对称布置,该电池室中放置有蓄电池组。
上述车中,所述的立杆为空腔结构,底部设有折叠机构,电源通过穿过立杆腔内的供电电缆从电池室传输到把手总成。
上述车中,所述的电气盖的背面安装有电池锁具,电池锁具的锁头被梯形盒罩住。
上述车中,所述的蓄电池组的正极或负极通过一只电流传感器接入电动机驱动电路。
上述车中,与所述的车厢底盖的平行位置设有角度传感器,与车厢底盖的垂直位置设有角速度传感器。
上述车中,所述的左右转向控制机构中分别设有复位弹簧,两根复位弹簧的扭向相反。
上述车中,所述的两个蓄电池组的负极并联,作为地线,每组正极分别通过继电器和开关管串联后接入直流母线的正极。
上述车中,利用一只开关直接控制面板处理电路、中央处理电路的电源和电动机驱动电路的控制电源,并通过继电器控制电动机驱动电路的动力电源。
上述车中,骑行者在车体上时,车体运行在自动平衡模式;车体上没有载荷时,车体运行在辅助动力模式,两种模式的选择由一开关确定;车体运行在自动平衡模式时,即使选择开关的开关状态被改变,车体的运动模式也不改变;在辅助动力模式状态运行时,驱动车体运动的辅助力矩M与角度传感器的输出角度θ密切相关:角度θ越大,辅助力矩M越大;辅助力矩M只有在角度θ大于或小于一定角度值θ0后,辅助力矩M才会发生,即:
Figure A20071013030900081
公式(1)
本发明所述的左右两轮自动平衡电动车依据倒立摆的原理,在骑行者身体重心前倾时,左右两只车轮向前转动;骑行者身体重心后倾时,左右两只车轮向后转动;转动的速度与身体倾斜的角度和角速度密切关联。骑行者身体重心不变化时,左右两只车轮静止不动。
综上所述,与现有技术相比,本发明的左右两轮自动平衡电动车具有以下优点:
(1)该车具有进退自如和转弯半径极小的优点;
(2)在基本不损失性能的情况下,传感器数量少,控制回路简单可靠,不需备份全部电路,制造成本大大降低;
(3)抑制或消除了电动机频繁正反转切换时瞬态过电压和瞬态过电流对电路的冲击,从而提高了电气部分的可靠性;
(4)机械结构划分明确,不易对使用者开放的电气室得到封闭紧固;
(5)电池更换便捷且具平衡整车质量的效果,而且受到电池锁的保护,使用安全;
(6)转向控制简单、灵活、自如,制造成本低;
(7)辅助动力模式解决了上下坡或上下楼梯时靠人工推拉力量不够的问题;
(8)立杆可折叠的特征使所述车便于运输、携带和存放;
(9)高度可调节的立杆使不同身高的使用者可以适宜地扶住把手,提高了使用的安全性。
通过上述技术措施,本发明最终要实现符合中国国情、让国人买得起和骑得好的左右两轮自动平衡电动车。
附图说明
图1a是本发明的整体结构示意图。
图1b是图1a中的A部放大图。
图2a是本发明车厢的机械结构示意图。
图2b是本发明车厢的电池盖的结构示意图。
图2c是本发明车厢的电气盖的结构示意图。
图2d是本发明车厢的隔板的结构示意图。
图2e是本发明车厢的底盖的结构示意图。
图3是本发明的电池锁和梯形盒的结构示意图。
图4是本发明的电气室的布置图。
图5a是本发明的泄放回路的电路示意图。
图5b是图5a中涉及到有刷直流电动机的功率放大电路简图。
图5c是图5a中涉及到无刷直流电动机的功率放大电路简图。
图6是本发明的电路连接示意图。
图7是本发明的供电示意图。
图8a是本发明的转向控制机构的结构图一。
图8b是本发明的转向控制机构的结构图二。
图9是本发明的工作流程框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述(但不仅限于此实施例):
机械结构部分:
首先参看图1a和图1b。本发明所述车由车厢7、两只左右车轮5、5′及挡泥板6、6′、立杆9、车把总成40、梯形盒8等组成。车体行进方向沿X或-X轴,两左右车轮5和5′的中心线要求尽可能安装在Y轴线上,分布在车厢7的左右两边。左右车轮5和5′与左右电动机17和17′(参见图4)之间的联结可采用花键、键槽或齿轮等多种联结形式,车轮外边沿用螺母、垫片、止动垫圈的组合4、4′紧固。两扇左右挡泥板6和6′固定在车厢7的侧面。车厢7的中心处升起一根立杆9。车厢7的上表面安装有脚踏传感器2,该脚踏传感器2可采用金属防水开关,用于检测骑行者是否上车。必要时,车厢7的表面可以铺上脚垫。车把总成40的机械部分可以借用现有电动自行车的车把总成,包含大灯、左右转向灯、喇叭、闪烁器、控制这些配件的开关、显示剩余电量的显示器件10以及把立管41等,也可以根据需要重新设计车把总成40或加以改进。
车把总成40的组成及结构:
(1)本发明采用两个转向控制机构3和3′用于左右或右左转向控制,后面有详细叙述;
(2)为了用户界面更友好,本发明采用由液晶或七段数码管阵列等显示器件10,用于显示电池的剩余电量、车体的运行模式、倾角等参数。显示器件10安装在面板处理电路103上,面板处理电路103(参看图6)放置在车头的面板罩60内部;
(3)由于车把总成40插入本发明所述的立杆9中,与放置在电动自行车前叉上时有所不同,两者的倾斜角度有变化,必要时,可以把车把总成40的把立管41弯曲一个角度,或者在焊接把立管41时与把横管42的倾斜角度与自行车不一样,以合适的大灯照明方向为准;
(4)车把总成40的电源来自车厢7中的蓄电池(组),其供电和数据传输通信电缆从空腔的立杆9中间穿过,不暴露在外面,起美观和防止因电缆的绝缘受损、雨水导致短路之作用;
(5)电动自行车原来用于接通电源的锁孔12可以借用,但也可以把此处改造成为TM卡读头,用于读取TM卡密码;
(6)在车头的面板罩60内设有整套电路的控制电源开关14(其开启与闭合由车钥匙启闭)和运动模式控制开关13,后面详细叙述;
(7)在立杆9的上端安装把立管41的高度调节机构11,底部安装有折叠机构15,可以采用现有的结构型式,折叠机构15参看图1b的A部放大图。
参看图2a~2e,车厢7由一块底盖16、一块电气盖43、两块隔板44和一前一后两块同样的电池盖45和45′组成。电气盖43和前后电池盖45、45′把底盖16分成三块区域:前电池室46、电气室47、后电池室48,中间用两块隔板44隔开,隔板44与底盖16之间的联结可以采用焊接固定,也可以采用螺钉螺母活动联结。电气盖43放置在两块隔板44中间,与隔板44的联结方式可以通过隔板44边缘的通孔49与电气盖43边缘的通孔50采用螺钉螺母联结固定,也可以把隔板44边缘上的通孔49改为攻丝孔,电气盖43与隔板44采用螺钉联结。电池盖45、45′与底盖16的前后边缘处开孔55和54,采用合页63联结,这样前后电池盖45、45′可以分别沿X轴前后方向朝外翻开,便于电池的取出与放入。隔板开孔51,以便供电电缆把电源从电池室46和48传输到电气室47。底盖开孔52用于放置电动机17、17′,通孔53用于放置中央处理电路20(参看图4)。电气盖开孔58用于安放脚踏传感器2(参看图1a)。
本发明所述车由蓄电池(或蓄电池组)供电,没有交流电网供电的浪涌和波形畸变。为有效屏蔽外界干扰,除面板处理电路103、转向控制机构3、3′(参看图6)之外,电路整体封闭在金属车厢内。
车厢分成三部分并不是必须的,但这样放置可以使车厢前后质量基本对称。
参看图3所示的电池锁65和梯形盒8的结构图。立杆9与车厢7的固定由梯形盒8来完成。空心立杆9穿过梯形盒8的上下两边,立杆9下底端与梯形盒8的下底边平齐,立杆9与梯形盒8的接触面四周焊接。梯形盒8通过电气盖43上的通孔56(参看图2c),用螺母螺钉64固定在电气盖43上,梯形盒的两腰67和68以固定螺钉73和73′为枢纽,可以在一定角度内转动,以便于螺钉螺母64的安装。电气盖43与空心立杆9对接处开孔62(参看图2c),电源线203、204、210(参看图6、图7)和数据传输通信电缆105穿过孔62,到达把手总成40。
为了在使用者离开所述车时,蓄电池不致被偷走,本发明在车厢上安装有电池锁。图3示出了一种安装电池锁的方式。电池锁65是两端可以同时伸缩的机械抽屉锁,从市场上可购得。从电气盖43下端,锁65穿过电气盖43和梯形盒8下底边,位于梯形盒8内。通过电气盖43的开孔61和梯形盒8的开孔,穿过电气盖43,锁65的底座用螺钉66倒扣固定在梯形盒8上。翻开梯形盒8活动的长腰边67,钥匙69可以插入锁65内并旋转。当锁65打开时,两根锁杆71的端部同时收缩至电气盖43内,前后电池盖45和45′可以自由打开。在锁上时,两根锁杆71的端部同时从电气盖43的通孔57(参看图2c)延伸至前后电池盖的通孔72内(参看图2b)。钥匙69可以自由拔出和插入。
另一种方式也可以采用电磁锁,安装方式类似。
参见图4所示的电气室的布置图:两台左右电动机17和17′通过定位孔52安装在底盖16上(参看图2e),电动机17的轴伸端74与车轮5的轮毂采用花键或其他方式联结紧固,两台电动机17和17′的轴伸在一条直线(Y轴)上,该直线与车体前进或后退方向(X轴)垂直。两台电动机的驱动电路18和18′各自驱动两台电动机17和17′。驱动电路18、18′分别放置在两块散热器19、19′上,散热器19和19′分别通过孔75固定在隔板44上(参看图2d)。中央处理电路20通过孔53(参看图2e)固定在车厢底盖16的中央,上面有角度传感器22、角速度传感器21、微处理器以及外围接口和通信电路等。由于需要检测XY平面的倾斜角度以及绕Y轴旋转的角速度,因此,角速度传感器21与底盖16垂直,角度传感器22与底盖16平行。
驱动电路与泄放回路部分:
无论采用何种类型的电动机作为驱动电动机,本发明所述车要求电动机正反转的切换速度快,否则难以维持骑行者的动态平衡。但是,由于电动机是感性元件,其绕组能短时储能,电动机的正反转切换瞬间会产生较大的瞬态电流和瞬态电压。正反转切换的速度越快,其瞬态电流和瞬态电压越大。瞬态电流和瞬态电压严重时,可以击穿开关管;通常情况下,也会引起蓄电池直流供电电压的剧烈波动。
本发明采取的技术措施是:在直流母线之间增加泄放回路。在电动机因为正反转切换产生的电压和电流变高之前,接通泄放回路,使其多余电能通过泄放电阻以发热的方式、或向储能元件充电的方式,消除或抑制电动机运转方向切换时产生的瞬态过电压和瞬态过电流,增强驱动电路的可靠性。
下面以使用最广泛的有刷直流电动机和无刷直流电动机为例分别对泄放回路加以说明。
图5a是本发明泄放回路的电路示意图;图5b是图5a中涉及到有刷直流电动机时的功率放大电路简图;图5c是图5a中涉及到无刷直流电动机时的功率放大电路简图。
参见图5a:在没有开机和没有通过TM卡认证时,继电器81断开、功率开关管84、85断开,电源与电动机功率放大电路80完全断开。开机并通过TM卡认证后,继电器81合上,继电器82断开,但开关管84仍然处于断开状态。在自动平衡状态时,只有在脚踏传感器2(参见图1)被触发的情况下,开关管84才接通合上。中央处理电路20(参看图4)根据车厢7的倾斜角度、角速度以及转向信号计算出电动机的驱动功率,驱动电动机17和17′朝相反方向运转的功率管被开通。
参见图5b,有刷直流电动机的功率放大电路80(1),开关管93、96或开关管94、95开通。以电动机17为例,在以一种方向运转时,如果开关管93和96开通,现在要过渡到相反的运转方向,在开关管94和95开通之前,泄放回路开关管85将开通一段时间,使得电路中的瞬态电流和瞬态电压通过泄放元件86泄放。泄放元件86可以是一只耗能电阻,此时多余的瞬态电能以发热的形式泄放;泄放元件86也可以是整流电路和储能器件形成的组合电路,此时多余的瞬态电能以储能的形式泄放。
参见图5c,无刷直流电动机的功率放大电路80(2),87~92均为开关管。以三相星型六状态的一相导通为例,电动机17或17′在以一种方向旋转时,例如开关管87和91开通,下一步应该是开关管87和92开通,现在电动机17或17′要向相反方向旋转,不是开关管87和92开通,而是开关管89和91开通。在开关管89和91开通之前,泄放回路开关管85将开通一段时间,使得电路中的瞬态电能通过泄放元件86泄放。
几点说明:
(1)上述换向和泄放的过程都存在延时,具体延时时间需要根据电动机和驱动开关管以及蓄电池组的性能等参数确定;
(2)图5a仅示出了一台电动机驱动电路中的一条泄放回路,两台电动机就有两条泄放回路,但实际使用中可以去掉一条泄放回路或增添多条泄放回路,泄放回路作用的性质是一样的,只会影响泄放和换向的快慢。前提条件是两台电动机驱动电路的正负母线分别对应相连;
(3)图5c中开关管换向的开关状态只是以三相星型六状态为例说明,根据无刷直流电动机的运行原理还可以有其他变化,泄放回路的开关过程类似。
各电路模块之间的连接关系:
本发明各电路模块之间的连接关系参看图6。中央处理电路20由微处理器、稳压片和晶振等组成,微处理器可以选用TI公司提供的TMS320C2812,但不是唯一选择。角度、角速度、电压(未示出)、电流、脚踏等传感器件组成传感电路102。角度传感器(22)和角速度传感器(21)可以分别选用ADI公司提供的ADXL210和ADXRS300。电压传感器可以通过分压电路实施。电流传感器可选用科海公司提供的KT30AP型号,脚踏传感器2可利用金属防水开关。
面板处理电路103由微处理器(如8051单片机)及外围电路组成。外围电路包含运动模式控制开关13、TM卡读头12和显示器件10以及稳压和晶振等。
左右电动机驱动电路18和18′与中央处理电路20通过电缆相联。中央处理电路20与面板处理电路103通过通信电缆105相联。左右转向控制机构3和3′可以在面板处理电路103上经过模数转换后通过通信电缆105传输至中央处理电路20,也可以直接用电缆传输至中央处理电路20里去模数转换。
车体的供电系统
本发明整套电路的供电系统可采用一组或多组蓄电池组供电,图7中以两组蓄电池组201和202为例示出。拿出一组蓄电池组201供应整套电路的控制电源部分,即有三根电源电缆203、204和地线210,其中电源的正负两根电缆203和210从一间电池室46或48取出电后,穿过电气盖43上的孔62和立杆9到达把手总成40后(参看图2e、2c和图1a),分出一根电缆211经弱电电源开关14,再传输至面板处理电路103的稳压电路降至合适的电压,提供给显示器件10以及转向控制机构3和3′等。第三根电源线204经过把手总成40、立杆9和电气盖43到达电气室47,供应中央处理电路20、角度传感器22和角速度传感器21的电源以及左右电动机驱动电路18和18′的控制电源。这样,除大灯、喇叭等212直接由电缆203分出的另一根电缆205供电外,面板罩60上的控制电源开关14控制所有电路模块的控制电源供应,由于动力电源供应受继电器81控制(参看图5),而继电器81的开通与关断也受控制电压控制,因此控制电源开关14直接和间接控制了全套电路的电源。
另外,采用多组直流蓄电池组并联供电时,多组蓄电池组的并联需要协调。在没有向电动机供电时,多组蓄电池组不能直接并联,以免因为压差和内阻不匹配而形成环流;当电动机起动需要电源时,多组蓄电池组能够并联在一起向电动机供电,以免每台电动机因为供电的压差不同造成电动机转速的差异。脚踏传感器2(参看图1a)被触发的时刻就是电动机起动的时候。这时,多组蓄电池组的供电开关管208、209(相当于图5a中的开关管84)导通,继电器206、207(相当于图5a中单组蓄电池组供电时的继电器81)已经导通的情况下,两组电源的正极并在一起,向电动机17和17′供电,这样就不至于因为供电的压差不同造成电动机17和17′转速的差异。
在大多数电动机控制中,电流反馈环节是多环控制中最内核的环节。对于两台电动机,至少需要两只电流传感器。本发明所涉及到的两台电动机性能参数指标基本一样,在实际运行中,即使在转向时,两台电动机的驱动电流相差不大。所以,作为本发明的进一步改进,可以仅放置一只电流传感器98在直流母线的正极或负极,把此电流量反馈到中央处理单元20中,把两套电动机以及驱动电路中的总电流作为反馈和限流环节,这样可以减少一只电流传感器。
转向控制:
如图8a和8b所示,本发明采用两个左右转向控制机构3和3′安装在左右把横管42上(参看图1a)。由于复位弹簧301、301′和限位片302、302′的作用,把手只能单方向旋转到一定角度,松手后能自动恢复到起始位置。在旋转过程中,把手上的霍尔片303、303′能够感应永久磁体磁场强度304、304′的变化,导致其电压发生变化,从而控制所述车的转向。
上述两只同样的左右转向控制机构3和3′相对地放置在左右手上,如果两者的复位弹簧301、301′的旋向相同,必然是一只手朝前旋转,另外一只手朝后旋转,这种两边不一致的旋转方式造成初学者难以适应。作为改进措施,本发明把其中一只转向控制机构3里的复位弹簧301的旋转方向改变成与另一只转向控制机构3′里复位弹簧301′相反的扭向,使原来两只同样旋转方向的转向控制机构变为相反旋转方向的转向控制机构,这样组成的一付转向控制机构3和3′相对地安装在左右把手横管42上时,它们的旋转方向相同,要么一致朝前,要么一致朝后,操作一致、便捷。
整个电路的工作流程请参看图9所示内容。
(1)首先,欲骑行时,由车钥匙启动,开通控制电源开关14,启动整套电路系统的电源;
(2)显示器件10提示核对TM卡的电子钥匙码,若密码错误,程序原地踏步;
(3)TM卡读入正确码后,面板处理电路103扫描运动模式控制开关13,如果运动模式以查询方式输入;或者运动模式控制开关13以中断的方式接入时,在没有接收到中断的情况下,面板处理电路103将缺省运动模式——自动平衡模式的指令通过通信电缆传输给中央处理电路20,否则,就传输辅助动力模式指令;
(4)中央处理电路20如果接收到辅助动力模式指令,就根据前述公式(1)
Figure A20071013030900181
计算电动机输出功率,并传输给电动机驱动模块,然后把角度、剩余电池电量等参数通过通信电缆传输给面板处理电路103;
中央处理电路20如果接收到平衡运动模式指令,就等待脚踏传感器2被触发;在脚踏传感器2被触发后,实时检测角度值、角速度值、转向信号等运动参数,并据此计算电动机的输出功率,传输给左右电动机驱动电路18和18′去执行,然后将角度、剩余电量等参数传输给面板处理电路103;
(5)面板处理电路103在接收到剩余电池电量、角度等参数后,连同运动模式(辅助动力模式或平衡运动模式)的标志一起在显示器件10上显示。
(6)重复(3)、(4)、(5)过程。

Claims (12)

1.一种左右两轮自动平衡电动车,两轮分布在骑行者的左右两侧,包括车厢、立杆、车轮、电动机及其驱动电路、角度及角速度传感器、蓄电池、面板处理电路、把手总成、转向控制机构、脚踏传感器,其特征在于:
a.车厢(7)由电池室(46)和电气室(47)分隔组成,电池室(46)存放有蓄电池组(201),电气室(47)安装有左右电动机(17、17′)及其电动机驱动电路(18、18′)以及中央处理电路(20);
b.把手总成(40)的端部设有左右转向控制机构(3、3′);
c.电动机驱动电路(18)包含泄放回路,泄放回路设有泄放开关(85)和耗能或储能元件(86)。
2.如权利要求1所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的脚踏传感器(2)是金属防水开关。
3.如权利要求1或2所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的电池室(46)和电气室(47)均由上下两部分组成,下部分共用车厢底盖(16),中间由隔板(44)分开,电气室(47)的上部分设有电气盖(43),电气盖(43)与隔板(44)之间采用固定联接;电池室(46)的上部分设有电池盖(45),电池盖(45)与底盖(16)之间采用活动联接。
4.如权利要求3所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的车厢(7)的底盖(16)上部还设有电池室(48),经电气室(47)与电池室(46)对称布置;电池室(48)中放置有蓄电池组(202)。
5.如权利要求4所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的立杆(9)为空腔结构,底部设有折叠机构(15),电源通过穿过立杆(9)腔内的供电电缆(203、210)从电池室(46)传输到把手总成(40)。
6.如权利要求5所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的电气盖(43)的背面安装有电池锁具(65),电池锁具(65)的锁头(651)被梯形盒(8)罩住。
7.如权利要求6所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的蓄电池组(202)的正极或负极通过一只电流传感器(98)接入电动机驱动电路(18)。
8.如权利要求7所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:与所述的车厢底盖(16)的平行位置设有角度传感器(22),与车厢底盖(16)的垂直位置设有角速度传感器(21)。
9.如权利要求8所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的左右转向控制机构(3、3′)中分别设有复位弹簧(301、301′),复位弹簧(301)与复位弹簧(301′)的扭向相反。
10.如权利要求9所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:所述的蓄电池组(201、202)的负极并联,作为地线,每组正极分别通过继电器(206)、继电器(207)和开关管(208)、开关管(209)串联后接入直流母线的正极。
11.如权利要求10所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:一只开关(14)直接控制面板处理电路(103)、中央处理电路(20)的电源和电动机驱动电路(18、18′)的控制电源,并通过继电器(206)、继电器(207)控制电动机驱动电路(18、18′)的动力电源。
12.如权利要求11所述的左右两轮自动平衡电动车,其特征在于:骑行者在车体上时,车体运行在自动平衡模式;车体上没有载荷时,车体运行在辅助动力模式,两种模式的选择由一开关(13)确定;车体运行在平衡模式时,即使选择开关(13)的开关状态被改变,车体的运动模式也不改变;运行在辅助动力模式时,驱动车体运动的辅助力矩M与角度传感器(22)的输出角度θ密切相关:角度θ越大,辅助力矩M越大;辅助力矩M只有在角度θ大于或小于一定角度值θ0后,辅助力矩M才会发生,即:
Figure A2007101303090004C1
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