基于力矩传感器的智能电动车控制系统研究

       智能电动车以其轻巧灵活,绿色环保,健康便捷等特点,逐渐成为现代人理想的健身及出行工具.相比于国内传统的电动车,智能电动车最明显的区别就是其具有智能助力功能.传统的电动车存在控制方式单一,电机效率低,骑行体验差等缺点,智能电动车取代传统电动车是未来交通发展的必然趋势.本文针对智能电动车最新的发展研究情况,提出了一种以中轴型力矩传感器为核心部件,综合多参数控制的智能电动车控制系统,以下简称TSECS(Torque Sensor E-bike Control System)系统,实现了电动车控制的信息化和智能化.主要展开的研究工作如下:(1)通过对智能电动车的机械结构以及骑行过程中的受力状况进行分析,提出了一种基于电动车中轴应力检测方法的力矩传感器方案,通过电阻应变片测量中轴力矩.针对力矩传感器在工作过程中处于密封且高速旋转的特殊工作环境,提出了无线供能和力矩信号无线传输解决方案.(2)单一的力矩控制方式在上坡,逆风等环境下并不能实现最佳的助力骑行效果,本文提出了多参数智能助力方法以实现助力智能化.在实时采集力矩信号的基础上,综合车速,路况,电池剩余电量等多个参数,采用PID控制算法实现多参数智能控制.(3)采用低功耗蓝牙技术实现电动车与智能手机的通信,在智能控制和数据处理方面形成互补,实现了定位导航,锂电池功耗管理,助力模式自主调节等功能.