智能平衡車架構
雙輪電動平衡車主要由兩大部分構成,一部分是雙輪電動平衡車的主體;另一部分是雙輪電動平衡車的方向控制柄。
方向控制柄就是用來控制車體運行過程中行進方向的;而雙輪電動平衡車的主體才是人們稱其為自平衡車(Self-balancing)的主因,以下將列舉雙輪電動平衡車主體的主要組成結構:
1. 控制電路板(即我們常說的主板),控制電路板又包含了傳感器模塊、運算模塊、電機控制驅動模塊;
2. 平衡感應組件(即陀螺儀,或者陀螺儀與加速度計的組合,至于為什么會有陀螺儀與加速度計的組合,我們將會在雙輪電動平衡車工作原理一文中詳細解答);
3. 電池,目前用于平衡車中的電池以鉛酸蓄電池與鋰電池為主;
4. 電機,使用在雙輪電動平衡車或者獨輪電動平衡車上面的電機從功能上可以大致分為直流電機、步進電機、伺服電機;從結構上主要分為有刷電機與無刷電機;從平衡車電機方案上分為獨立電機加齒輪(即圖中減速箱)傳動方案與輪機一體的輪轂驅動方案。本文中如上圖平衡車采用的是獨立電機加齒輪傳動方案;
市場上目前自平衡電動車普遍是有刷電機,畢竟它的速度要控制在20KM/h以下,可取性有刷電機更好。還有在實際生產(chǎn)過程中,由于有刷有齒直流電機是高速電機,齒輪的齒很小,易磨損,但力量大,爬坡能力強。而無刷直流電機,在使用過程中省去了二、三年換碳刷的麻煩。但由于在控制無刷電機的過程,要求精度極高。而且,無刷電機控制器的價錢也較高。相比之下有刷無齒的直流電機,雖然要更換碳刷,但更換碳刷是十分容易的,而且電機的控制較為簡單,電機運轉平穩(wěn),安全系數(shù)高。
但是電機在復雜路況下和長時間電動情況下的損耗,是電機產(chǎn)商不得不面對的問題。所在在生產(chǎn)時候就需要針對電機的損耗、T-N曲線、效率、功率因素等相關參數(shù)進行測試。根據(jù)直流電機實驗方法《GBT1311-2008》中針對電機的損耗測試需要測試銅損耗、鐵損耗、雜散損耗、勵磁損耗等相關,國內ZLG致遠電子MPT電機測試系統(tǒng)在直流電機測試滿足《GBT1311-2008》的測試要求,可以為直流電機測試、新能源電機測試提供完美的解決方案。