一种电动车的超载自动检测方法及其应用的电动车与流程

1.本发明属于电动车驱动领域，涉及一种电动车的超载自动检测方法，本发明还涉及了应用该超载自动检测方法的电动车。


背景技术：

2.现有共享电动车整车用户骑行经常出现多载人的超载现象，对整车骑行安全带来很大隐患，对整车的运营寿命有很大影响。
3.为了解决电动车的超载问题，目前已有公开的一些技术方案，例如公开号为cn112710373a的中国专利申请公开了一种载荷检测器，包括：用于检测车辆载重的传感器、通过传感器电缆与该传感器相连的滤波抗干扰模块、与该滤波抗干扰模块的输出端相连的a/d转换器、与该a/d转换器的输出端相连的cpu、与该cpu相连的通信接口。在减震器上设置上述传感器，在测得该重量值超限时，cpu通过通信接口输出相应的报警信号至电动车的主控制器，由主控制器控制车辆停止运行；公告号为cn213422343u的中国专利公开了一种用于电动车系统的负载检测装置，包括依次连接的负载检测单元、信号处理单元、电机控制器及报警单元，所述负载检测单元检测到电动车负载变化后，检测信号经信号处理单元放大滤波处理后，传输给电机控制器，电机控制器接收到处理后信号，计算出实际负载，实际负载超出设定范围后，报警单元发出警报，并控制停止动力输出。
4.这些方案都是采用称重传感器来对电动车的负载情况进行称重监测，显然需要加装称重传感器会增加了电动车的结构成本，但是称重传感器容易发生损坏需要定期更换维护。为此，本技术人希望寻求新的技术方案来解决以上技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动车的超载自动检测方法及其应用的电动车，可灵活精准地对电动车是否超载的情况进行有效监测，技术方案简单，非常容易进行推广实施，且无需额外设置任何称重传感器及其外围电路等结构部件，尤其适合在两轮电动车领域中进行规模推广应用。
6.为此，本发明的技术方案如下：
7.一种电动车的超载自动检测方法，所述电动车包括电机驱动器，预先在所述电机驱动器中设置在额定负载下，电机额定电压对应的目标速度adspeed；在用户骑行电动车时，所述电机驱动器实时检测电机速度speed和当前运行电压u；当电动车运行达到预设时间time1时，基于实时检测到的电机速度speed和当前运行电压u与预设的所述电机额定电压对应的目标速度adspeed进行对比，根据对比情况来判断所述电动车是否处于超载状态。
8.优选地，所述对比过程包括如下步骤：
9.在电动车运行达到设定时间time1后，基于实时检测得到的电机速度speed和当前运行电压u，通过所述电机驱动器计算出当前运行电压u所对应的速度目标值，所述当前运行电压u所对应的速度目标值＝所述电机额定电压对应的目标速度adspeed*当前运行电压
u/所述电机额定电压；其中，
10.当电机速度speed不高于当前运行电压u所对应的速度目标值时，所述电机驱动器判定所述电动车此时没有超载，所述电动车继续正常运行。
11.优选地，当电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值大于adset时，所述电机驱动器判定所述电动车此时超载。
12.优选地，adset＝1.1-10，优选为1.1-5。
13.优选地，当电机驱动器判定电动车超载时，所述电机驱动器停止对所述电动车的驱动运行，/以及发出超载报警信号。
14.优选地，在所述电机驱动器的数据后台中预先设置adset。
15.优选地，在所述电机驱动器的数据后台中预先设置所述电机额定电压对应的目标速度adspeed。
16.优选地，所述预设时间time1是在所述电动车启动运行后的1-150秒，更优选为1-100秒，进一步优选为1-50秒。
17.优选地，所述电机额定电压为24v或36v或48v或60v或72v；所述电机额定电压对应的目标速度adspeed设置在1-100000转/分钟之间的范围内；所述电机驱动器的mcu模块将pwm的占空比设置到某一设定值n％，所述n设置在0-90之间的范围内。
18.优选地，一种电动车，采用如上所述电动车的超载自动检测方法，所述电动车优选为两轮电动车或三轮电动车。
19.区别于常规技术中采用称重传感器来实现对电动车是否超载的技术思路，本技术人惊讶地发现预先在电机驱动其设置在额定负载下，电机额定电压对应的目标速度adspeed；然后在电动车整车运行时基于实时检测到的电机速度speed和当前运行电压u与预设的电机额定电压对应的目标速度adspeed进行对比，经过实际案例实施后可证实本技术提供的超载自动检测方法可灵活精准地对电动车是否超载的情况进行有效监测，技术方案简单，非常容易进行推广实施，且无需额外设置任何称重传感器及其外围电路等结构部件，尤其适合在两轮电动车领域中进行规模推广应用。
具体实施方式
20.本发明实施例公开了一种电动车的超载自动检测方法，电动车包括电机驱动器，预先在电机驱动器中设置在额定负载下，电机额定电压对应的目标速度adspeed；在用户骑行电动车时，电机驱动器实时检测电机速度speed和当前运行电压u；优选地，在本实施方式中，电机额定电压为24v或36v或48v或60v或72v，即与电动车的电池电压对应；电机额定电压对应的目标速度adspeed设置在1-100000转/分钟之间的范围内，优选为100-1000转/分钟，更优选为150-500转/分钟，具体目标速度值可根据实际情况进行设定，本实施例对其不做唯一限制；电机驱动器的mcu模块将pwm的占空比设置到某一设定值n％，其中，n设置在0-90之间的范围内，具体取值可根据实际情况进行设定，本实施例对其不做唯一限制。
21.在本实施方式中，当电动车运行达到预设时间time1时，基于实时检测到的电机速度speed和当前运行电压u与预设的电机额定电压对应的目标速度adspeed进行对比，根据对比情况来判断电动车是否处于超载状态；优选地，在本实施方式中，在电机驱动器的数据后台中预先设置电机额定电压对应的目标速度adspeed。
22.优选地，在本实施方式中，对比过程包括如下步骤：
23.在电动车运行达到设定时间time1后，基于实时检测得到的电机速度speed和当前运行电压u，通过电机驱动器计算出当前运行电压u所对应的速度目标值，当前运行电压u所对应的速度目标值＝电机额定电压对应的目标速度adspeed*当前运行电压u/电机额定电压；其中，
24.当电机速度speed不高于当前运行电压u所对应的速度目标值时，电机驱动器判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行；当电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值大于adset时，电机驱动器判定电动车此时超载；相对应地，当电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值不大于adset时，电机驱动器判定电动车没有超载；本技术在实施时，还可以进行设置；当电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值大于1且不大于adset，但非常接近adset时，电机驱动器判定电动车没有超载，电动车仍然可以正常运行，但可以根据需要给出即将超载的相关信号提示，当然地，也可以不做相关信号提示。
25.为了提高对超载判定的高效精准度，优选地，在本实施方式中，adset＝1.1-10，优选为1.2-4，进一步优选为1.1-2。
26.优选地，在本实施方式中，预设时间time1是在电动车启动运行后的1-150秒，更优选为1-100秒，进一步优选为1-50秒；在电机驱动器的数据后台中预先设置adset。
27.在本实施方式中，当电机驱动器判定电动车超载时，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，还可以根据实际需求发出超载报警信号，该信号的具体形式可以是多样的，例如采用声音形式，屏显形式或光电信号形式等，本实施例对其不做特别唯一限制。
28.优选地，本实施例还提出一种两轮电动车，采用如本实施例以上所述电动车的超载自动检测方法，当然地，也可以根据需要应用在三轮电动车中。
29.为了对本技术技术方案进行进一步说明，本技术人进行了多组具体实施例，具体例举以下几组进行说明
30.实施例1：在本实施例1中，电动车的电机额定电压为24v，目标速度adspeed预设为250转/分钟，比值adset预设为1.2，时间time1设定为10秒；额定负载为100kg，电动车的电机驱动器设置了本技术实施例提供的超载自动检测方法；本实施例1具体设置了如下实际负载变化来验证本技术的实施效果：
31.a).电动车的实际负载为80kg，在电动车启动运行10秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值小于1，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行。
32.b).电动车的实际负载提高至140kg，在电动车启动运行10秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值大于adset(adset＝1.2)，判定电动车此时超载，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，并发出超载报警信号。
33.c).电动车的实际负载为100kg，在电动车启动运行10秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值不大于adset，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行；电动车可以向用户发出即将超载的信号提示。
34.实施例2：在本实施例2中，电动车的电机额定电压为48v，目标速度adspeed预设为400转/分钟，比值adset预设为1.5，时间time1设定为20秒；额定负载为150kg，电动车的电机驱动器设置了本技术实施例提供的超载自动检测方法；本实施例2具体设置了如下实际负载变化来验证本技术的实施效果：
35.a).电动车的实际负载为80kg，在电动车启动运行20秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值小于1，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行。
36.b).电动车的实际负载为150kg，在电动车启动运行20秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值不大于adset，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行。
37.c).电动车的实际负载为160kg，在电动车启动运行20秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值大于adset，判定电动车此时超载，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，并发出超载报警信号。
38.d).电动车的实际负载为200kg，在电动车启动运行20秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值大于adset，判定电动车此时超载，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，并发出超载报警信号。
39.实施例3：在本实施例3中，电动车的电机额定电压为36v，目标速度adspeed预设为350转/分钟，比值adset预设为1.2，时间time1设定为5秒；额定负载为120kg，电动车的电机驱动器设置了本技术实施例提供的超载自动检测方法；本实施例3具体设置了如下实际负载变化来验证本技术的实施效果：
40.a).电动车的实际负载为90kg，在电动车启动运行5秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值小于1，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行。
41.b).电动车的实际负载为110kg，在电动车启动运行5秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值小于1，判定电动车此时没有超载，电动车继续正常运行。
42.c).电动车的实际负载为130kg，在电动车启动运行5秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值大于adset，判定电动车此时超载，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，并发出超载报警信号。
43.d).电动车的实际负载为150kg，在电动车启动运行5秒后，通过电机驱动器实时计算电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值，经实际检测，计算得出比值大于adset，判定电动车此时超载，电机驱动器停止对电动车的驱动运行，并发出超载报警信号。
44.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
45.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种电动车的超载自动检测方法，所述电动车包括电机驱动器，其特征在于，预先在所述电机驱动器中设置在额定负载下，电机额定电压对应的目标速度adspeed；在用户骑行电动车时，所述电机驱动器实时检测电机速度speed和当前运行电压u；当电动车运行达到预设时间time1时，基于实时检测到的电机速度speed和当前运行电压u与预设的所述电机额定电压对应的目标速度adspeed进行对比，根据对比情况来判断所述电动车是否处于超载状态。2.根据权利要求1所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，所述对比过程包括如下步骤：在电动车运行达到设定时间time1后，基于实时检测得到的电机速度speed和当前运行电压u，通过所述电机驱动器计算出当前运行电压u所对应的速度目标值，所述当前运行电压u所对应的速度目标值＝所述电机额定电压对应的目标速度adspeed*当前运行电压u/所述电机额定电压；其中，当电机速度speed不高于当前运行电压u所对应的速度目标值时，所述电机驱动器判定所述电动车此时没有超载，所述电动车继续正常运行。3.根据权利要求2所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，当电机速度speed与当前运行电压u所对应的速度目标值之间的比值大于adset时，所述电机驱动器判定所述电动车此时超载。4.根据权利要求3所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，adset＝1.1-10，优选为1.2-5。5.根据权利要求1或3或4所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，当电机驱动器判定电动车超载时，所述电机驱动器停止对所述电动车的驱动运行，/以及发出超载报警信号。6.根据权利要求3所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，在所述电机驱动器的数据后台中预先设置adset。7.根据权利要求1所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，在所述电机驱动器的数据后台中预先设置所述电机额定电压对应的目标速度adspeed。8.根据权利要求1所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，所述预设时间time1是在所述电动车启动运行后的1-150秒，更优选为1-100秒，进一步优选为1-50秒。9.根据权利要求1所述电动车的超载自动检测方法，其特征在于，所述电机额定电压为24v或36v或48v或60v或72v；所述电机额定电压对应的目标速度adspeed设置在1-100000转/分钟之间的范围内；所述电机驱动器的mcu模块将pwm的占空比设置到某一设定值n％，所述n设置在0-90之间的范围内。10.一种电动车，其特征在于，采用根据权利要求1-9之一所述电动车的超载自动检测方法，所述电动车优选为两轮电动车或三轮电动车。

技术总结
本发明公开了一种电动车的超载自动检测方法及其应用的电动车，预先在所述电机驱动器中设置在额定负载下，电机额定电压对应的目标速度AdSPEED；在用户骑行电动车时，所述电机驱动器实时检测电机速度Speed和当前运行电压U；当电动车运行达到预设时间Time1时，基于实时检测到的电机速度Speed和当前运行电压U与预设的所述电机额定电压对应的目标速度AdSPEED进行对比，根据对比情况来判断所述电动车是否处于超载状态；本发明可灵活精准地对电动车是否超载的情况进行有效监测，技术方案简单，非常容易进行推广实施，且无需额外设置任何称重传感器及其外围电路等结构部件，尤其适合在两轮电动车领域中进行规模推广应用。轮电动车领域中进行规模推广应用。


技术研发人员：王吉峰 董栋梁 王登飞
受保护的技术使用者：无锡众行车业科技有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/4