申请/专利权人：吉林大学

申请日：2018-12-27

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109435953B

主分类号：B60W30/18

分类号：B60W30/18;B60W40/105;B60W50/00;B60L7/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种电动卡丁车控制器，包括：箱体，其包括底板、顶板、第一侧板、第二侧板、前板和后板；两个防水接插件，其分别穿过所述第一侧板和所述第二侧板并分别固定支撑在所述第一侧板和所述第二侧板上；PCB电路板，其固定设置在所述后板上；多个支撑螺柱，其一端与所述后板固定连接，另一端与所述PCB电路板固定连接；四个条形支架，其包括两条相互垂直的连接板，所述连接板的顶角点向外延伸形成延伸部，其与所述连接板外侧之间形成两个垂直的连接卡槽，其用于将所述底板、所述顶板、所述前板或者所述后板分别卡合固定。本装置占用空间小，结构稳定，能够防水，拆卸方便。本发明还提供一种电动卡丁车控制器的控制方法。

主权项：1.一种电动卡丁车控制器的控制方法，其特征在于，所述电动卡丁车控制器，包括：箱体，其包括底板、顶板、第一侧板、第二侧板、前板和后板；两个防水接插件，其分别穿过所述第一侧板和所述第二侧板并分别固定支撑在所述第一侧板和所述第二侧板上；PCB电路板，其固定设置在所述后板上；多个支撑螺柱，其一端与所述后板固定连接，另一端与所述PCB电路板固定连接；四个条形支架，其包括两条相互垂直的连接板，所述连接板的顶角点向外延伸形成延伸部，其与所述连接板外侧之间形成两个垂直的连接卡槽，其用于将所述底板、所述顶板、所述前板或者所述后板分别卡合固定；其中，所述底板、所述前板、所述顶板和所述后板依次通过所述条形支架垂直固定连接；所述电动卡丁车控制器的控制方法，使用所述的电动车卡丁车控制器对电动卡丁车进行控制，并包括：在电动卡丁车行驶的过程中，按照采样周期对卡丁车的行驶速度、制动踏板行程、动力源电池温度以及驱动电机实时扭矩进行采集，通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，具体包括如下步骤：步骤1、按照采样周期，通过传感器，对电动卡丁车在行驶过程中的行驶速度V、制动踏板行程L、动力源电池温度Tep、以及驱动电机实时扭矩Tq_rt进行获取；步骤2、依次将参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4}；其中，x1为电动卡丁车行驶速度系数、x2为制动踏板行程系数、x3为动力源电池温度系数、x4为驱动电机实时扭矩系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,...,ym}；m为中间层节点个数；步骤4、得到输出层向量o＝{o1,o2}；o1为电动卡丁车制动信号、o2制动能量回收模块启动信号，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2}；其中，当o1为1时，电动卡丁车正常行驶不制动，当o1为0时，电动卡丁车制动；当o2为1时，不启动制动能量回收模块，当o2为0时，电动卡丁车制动，启动制动能量回收模块。

全文数据：一种电动卡丁车控制器及其控制方法技术领域本发明涉及一种电动卡丁车控制器及其控制方法，属于电动卡丁车技术领域。背景技术由于能源危机和对环境保护的日渐重视，新能源汽车产业得到蓬勃发展，其中电动汽车更是在世界范围内取得迅猛发展，相比于传统内燃机汽车,电动汽车具有更好的经济性和环保性,近乎于零排放的特点使得电动汽车在环境保护方面具有显著优势，在电动车的发展过程中，整车的控制器部分成为电动汽车上最为关键的部分之一，控制器结构方面要在小型化的同时具有一定的防水防震安全性能，这些因素对控制器及其相关系统在车内的布置提出了挑战。现有实际使用的电动卡丁车控制器往往分为电机控制器、BMS控制器、整车控制器等多个部分，在布置上占用空间较大，零件布置不够密集，重量较大，线路布置不够简洁，走线较乱。在防水防震方面设计上存在缺陷，存在进水和信号丢失的问题。而集成式的控制器又往往将过多的零件布置在底板上，导致拆卸困难。现有的乘用车、商用车由于国内法规安全性的限制，往往不能配备再生制动系统。卡丁车作为专用赛道车辆，配备再生制动系统能够回收能量，提高赛车的续航能力，现有卡丁车会浪费掉这一部分能量。卡丁车一般设有车速上限保护，短时加速功能能够极大的提高驾驶体验，但是短时加速功能往往会导致电池剩余电量的骤减，现在仅在部分电池容量较大的高端卡丁车上有所应用，本控制器设有短时加速功能。采用再生制动系统能够有效地防止驾驶员误加速，有效的回收误加速能量损耗。电池作为卡丁车上最重的质量元，采用再生制动系统可以在开始的设计时匹配容量更小的电池，对卡丁车进行轻量化。另一方面，短时加速使电机电流的升高波动，车辆的绝缘监测系统灵敏度降低，与预设的检测系统偏差大。为了提高电气系统精度、防止漏检，加速后制动引入再生制动模块会有效地减小电机电流，提高整车安全性。发明内容本发明设计开发了一种电动卡丁车控制器，能够克服占用空间大，拆卸困难的缺陷，并同时具有结构稳定，防水防震的功能。本发明还设计开发了一种电动卡丁车控制器的控制方法，采用BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，通过制动能量回收模块进行能量回收，提高电动卡丁车的续航能力和安全性本发明提供的技术方案为：一种电动卡丁车控制器，包括：箱体，其包括底板、顶板、第一侧板、第二侧板、前板和后板；两个防水接插件，其分别穿过所述第一侧板和所述第二侧板并分别固定支撑在所述第一侧板和所述第二侧板上；PCB电路板，其固定设置在所述后板上；多个支撑螺柱，其一端与所述后板固定连接，另一端与所述PCB电路板固定连接；四个条形支架，其包括两条相互垂直的连接板，所述连接板的顶角点向外延伸形成延伸部，其与所述连接板外侧之间形成两个垂直的连接卡槽，其用于将所述底板、所述顶板、所述前板或者所述后板分别卡合固定；其中，所述底板、所述前板、所述顶板和所述后板依次通过所述条形支架垂直固定连接。优选的是，所述第一侧板包括可拆卸连接的上下两个支板。优选的是，所述第一侧板和所述第二侧板上均开设有方形口，所述防水接插件一端穿过所述方形口进入到所述箱体内部，另一端固定在所述箱体外部。优选的是，所述防水接插件包括：固定板，其通过密封胶垫固定在所述侧板外壁上；弧形壳体，其固定设置在所述固定板上；两个连接插头，其一端为连接片，所述插头穿过所述固定板固定支撑在所述固定板上；其中，当所述固定板固定在所述侧板外壁上时，所述弧形壳体在所述箱体外部，所述连接片在所述箱体内部，并且位于所述箱体外部的插头设置在所述弧形壳体下方。优选的是，所述弧形壳体两侧设置有圆形凸起，其用于固定与所述防水插接件对接的插头。优选的是，所述底板上固定连接有L形支撑板，其上开设有圆形孔，所述支撑板上固定有电流传感器。优选的是，所述电动卡丁车控制器还包括：制动能量回收模块，其设置在所述PCB电路板内，并分别与所述电动卡丁车的动力源电池、制动踏板、驱动电机电连接。一种电动卡丁车控制器的控制方法，其特征在于，在电动卡丁车行驶的过程中，按照采样周期对卡丁车的行驶速度、制动踏板行程、动力源电池温度以及驱动电机实时扭矩进行采集，通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，具体包括如下步骤：步骤1、按照采样周期，通过传感器，对电动卡丁车在行驶过程中的行驶速度V、制动踏板行程L、动力源电池温度Tep、以及驱动电机实时扭矩Tq_rt进行获取；步骤2、依次将参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4}；其中，x1为电动卡丁车行驶速度系数、x2为制动踏板行程系数、x3为动力源电池温度系数、x4为驱动电机实时扭矩系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤4、得到输出层向量o＝{o1,o2}；o1为电动卡丁车制动信号、o2再生制动模块启动信号，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2}；其中，当o1为1时，电动卡丁车正常行驶不制动，当o1为0时，电动卡丁车制动；当o2为1时，不启动制动能量回收模块，当o2为0时，电动卡丁车制动，启动制动能量回收模块。优选的是，所述中间层节点个数m满足：其中，n为输入层节点个数，p为输出层节点个数；所述中间层及所述输出层的激励函数均采用S型函数fjx＝11+e-x。优选的是，所述驱动电机制动负扭矩为Tq_break的经验公式为：其中，P0为预设的恒功率制动功率，单位为KW，naim为驱动电机的目标转速，单位为rpm；驱动电机加速目标扭矩Tq_aim的经验公式为：其中，Pmax为驱动电机最大输出功率，单位为KW，n为驱动电机的目标转速，单位为rpm，Tq_rt为驱动电机实时扭矩。本发明所述的有益效果：该电动车控制器箱体机构，通过设置了充分利用箱体内四个侧面和底面进行各个零部件的布置，将各部件布置的更为紧密，一方面减小了整个箱体的整体尺寸，另一方面减少了箱体内线路的需求量，使箱内结构更为直观简洁。该电动车控制器箱体机构，通过设置了在左板上将板分为上下两板，减小了在PCB板调试的过程中频繁拆装箱体时的复杂度，解决了现有的一些装置将过多的零件布置在底板上，导致拆卸困难的问题，同时左板的设计方案便于对控制器箱体进行密封性设计。该电动车控制器箱体机构，通过设置了可实现对电机转矩的输出控制和电池组充放电及热管理系统的控制信号采集与存储单元、电机控制单元、电池状态检测单元、屏幕显示单元和过载保护单元，集成了车辆运行数据与电池状态数据，结构简单，体积小，有利于整车结构的布置以及轻量化，解决了现有的实车使用的电动车控制器在布置上占用空间较大，零件布置不够密集，重量较大，线路布置不够简洁，走线较乱的问题。通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，通过制动能量回收模块进行能量回收，提高电动卡丁车的续航能力和安全性，同时，通过控制驱动电机的制动负扭矩和加速目标扭矩，提高对电动卡丁车行驶状态的控制精度。采用再生制动系统能够有效地防止驾驶员误加速，有效的回收误加速能量损耗。电池作为卡丁车上最重的质量元，采用再生制动系统可以在开始的设计时匹配容量更小的电池，对卡丁车进行轻量化。另一方面，短时加速使电机电流的升高波动，车辆的绝缘监测系统灵敏度降低，与预设的检测系统偏差大。为了提高电气系统精度、防止漏检，加速后制动引入再生制动模块会有效地减小电机电流，提高整车安全性。附图说明图1为本发明所述的电动卡丁车控制器的内部结构示意图。图2为本发明所述的电动卡丁车控制器的轴测图。图3为本发明所述的电动卡丁车控制器去除顶板后的俯视图。图4为本发明所述的前板、右板、顶板的装配结构示意图。图5为本发明所述的条形支架的结构示意图。图6为本发明所述的第一防水接插件的结构示意图。图7为本发明所述的第二防水接插件的结构示意图。图8为本发明所述的电动卡丁车控制器工作流程图。图9为本发明所述的再生制动模块工作流程图。图10为本发明所述的超车加速模块工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-10所示，本发明提供一种电动卡丁车控制器，包括：箱体、防水接插件160和180、格兰头线缆260和270、PCB电路板220、条形支架300以及支撑螺柱230。箱体为六面体结构，包括：底板150、顶板110、第一侧板140、第二侧板180以及前板120和后板190；顶板110设置在箱体的顶部，底板150设置在箱体的底部，与顶板110相对设置，第一侧板140和第二侧板180分别设置在箱体的左右两侧；前板120和后板190依次相对设置在箱体的前后两侧；其中第一侧板140包括上下两个可拆卸的支板，方便拆卸。在底板150上，位于底板150的两侧，对称开设有四个U形槽，用于与车身固定连接。如图5所示，条形支架300的数量为四个，包括两个相互垂直的连接板320，在两个连接板320的连接的顶角点处，向外延伸形成延伸部，延伸部包括两个分别与连接板外侧平行的卡片，两个卡片与连接板之间形成两个相互垂直的卡槽310，用于将底板、顶板、前板和后板卡合固定，用来实现对箱体的支撑和固定；四个条形支架300的卡槽310依次将底板150、顶板110、前板120以及后板190垂直连接，并通过连接板和螺栓进行固定，第一侧板140和第二侧板180分别固定在条形支架300的两端，实现控制器箱体的固定和密封，使箱体具有稳定的结构。在箱体两侧，第一侧板140和第二侧板180上依次设置有两个防水接插件160a和160b，在第一侧板140和第二侧板180上，开设有方形口，使防水接插件160a和160b的一端穿过方形口进入到箱体内部，另一端固定在箱体外部。在第一侧板140上，位于防水接插件160a第一侧，设置有PCB电路板插头170，其一端穿过第一侧板140，伸入到箱体内部，并靠近PCB电路板，另一端固定并支撑在箱体外部。如图6、7所示，第一防水接插件160a和第二防水接插件160b结构相同，并且对称设置。第一防水接插件160a包括固定在第一侧板140上的固定板161a、弧形壳体162a和两个连接插头，固定板161a设置在第一侧板140外壁上，在固定板靠近第一侧板140的一侧设置有密封胶垫，使防水接插件160a具有更高的防水密封性能。在固定板161a上，设置有弧形壳体162a，连接插头的一端为插头，另一端为连接片，插头穿过固定板161a并固定支撑在固定板161a上，当固定板161a固定在第二侧板140外壁上时，弧形壳体162a在箱体的外部，连接片在箱体内部，并且位于箱体外部的插头设置在弧形壳体162a的下方。第一防水接插件160a的插头包括第一插头164a和第二插头165a，连接片分别包括第一连接片166a和第二连接片167a，两个连接片穿过方形开口进入到箱体内部；其中，在弧形壳体161a的两侧上对称设置有两个圆形凸起163a，当对接插头与防水接插件160a对接时，通过转动圆形凸起163a，将防水接插件160a和对接插头进行固定。第二防水接插件160b包括固定在第二侧板180上的固定板161b、弧形壳体162b和两个连接插头，固定板161b设置在第二侧板180外壁上，在固定板靠近第二侧板180的一侧设置有密封胶垫，使防水接插件160b具有更高的防水密封性能。在固定板161b上，设置有弧形壳体162b，连接插头的一端为插头，另一端为连接片，插头穿过固定板161b并固定支撑在固定板161b上，当固定板161b固定在第二侧板180外壁上时，弧形壳体162b在箱体的外部，连接片在箱体内部，并且位于箱体外部的插头设置在弧形壳体162b的下方。第二防水接插件160b的插头包括第三插头164b和第四插头165b，连接片分别包括第三连接片166b和第四连接片167b，两个连接片穿过方形开口进入到箱体内部；其中，在弧形壳体161b的两侧上对称设置有两个圆形凸起163b，当对接插头与防水接插件160b对接时，通过转动圆形凸起163b，将防水接插件160b和对接插头进行固定。在另一实施例中，对接插头上设置有与弧形壳体结构相同的第一弧形壳体，当对接插头插入防水接插件160时，两个弧形壳体对接，并通过圆形凸起163a、163b进行固定，形成完整的椭圆型结构，进一步实现防水功能。如图1、3、4所示，在箱体内部，设置有控制器PCB电路板220，和多个支撑螺柱230，支撑螺柱230的一端与后板190固定连接，另一端与PCB电路板固定连接，对PCB电路板进行加固，提高PCB电路板抗震性能。在箱体内部，在底板150上，靠近第二侧板180一侧，固定连接有L形支撑板240，其上开设有圆形孔，用于导电铜板的穿过。电流传感器210固定在支撑板240上，在底板150上，靠近前板120一侧，固定设置有继电器260。如图2所示，两个结构相同的第一格兰头线缆250和第二格兰头线缆270的一端穿过前板120，进入到箱体内部，另一端留在箱体外部。第一格兰头线缆250的一端与设置在箱体内部的第四连接片167b连接，第二格兰头线缆270的一端与箱体内部的继电器260顶部连接；保险丝290的一端与继电器260顶部搭接，另一端与第二连接片167a连接，导电铜板280穿过开设在支撑板240上的圆形孔，一端与第一连接片166a连接，另一端与第三连接片166b连接。通过上述设置，使该控制器箱体能够有效防止车辆剧烈运动时的晃动，减小电子元器件的相对移动，从而保证整个控制器盒子的稳定性和可靠性，本控制器结构简单，体积小，有利于整车结构的布置以及轻量化，解决了现有的实车使用的电动车控制器在布置上占用空间较大，零件布置不够密集，重量较大，线路布置不够简洁，走线较乱的问题。其次，通过设置了充分利用箱体内四个侧面和底面进行各个零部件的布置，将各部件布置的更为紧密，一方面减小了整个箱体的整体尺寸，另一方面减少了箱体内线路的需求量，使箱内结构更为直观简洁。并且，通过设置了在左板上将板分为上下两板，减小了了在PCB板调试的过程中频繁拆装箱体时的复杂度，解决了现有的一些装置将过多的零件布置在底板上，导致拆卸困难的问题，同时左板的设计方案便于对控制器箱体进行密封性设计。本控制器通过底板上的U形槽与电动卡丁车相连接，在电动卡丁车控制器中还包括制动能量回收模块，其设置在PCB电路板内，并分别与卡电动卡丁车的动力源电池、制动踏板、驱动电机电连接。本发明还提供了一种电动卡丁车控制器的控制方法，使用上述的电动卡丁车控制器，通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，提高电动卡丁车的续航能力和安全性，具体如下：步骤一、建立三层神经网络：本发明采用的BP网络体系结构由三层组成，第一层为输入层，共n个节点，对应了表示设备工作状态的n个监测信号，这些信号参数由数据预处理模块给出。第二层为隐层，共m个节点，由网络的训练过程以自适应的方式确定。第三层为输出层，共p个节点，由系统实际需要输出的响应确定。该网络的数学模型为：输入向量：x＝x1,x2,...,xnT中间层向量：y＝y1,y2,...,ymT输出向量：O＝o1,o2,...,opT本发明中，输入层节点数为n＝4，输出层节点数为p＝2。隐藏层节点数m由下式估算得出：输入信号4个参数分别表示为：x1为电动卡丁车行驶速度系数、x2为制动踏板行程系数、x3为动力源电池温度系数、x4为驱动电机试试扭矩系数；由于传感器获取的数据属于不同的物理量，其量纲各不相同。因此，在数据输入人工神经网络之前，需要将数据规格化为0-1之间的数。电动卡丁车在行驶过程中的行驶速度V、制动踏板行程L、动力源电池温度Tep、以及驱动电机实时扭矩Tq_rt进行归一化处理，公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数V、L、Tep和Tq_rt，j＝1,2,3,4；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值，采用S型函数，fjx＝11+e-x。具体而言，对于电动卡丁车行驶速度V，进行归一化后，得到电动卡丁车行驶速度系数x1：其中，Vmin和Vmax分别为电动卡丁车行驶速度的最小值和最大值。同样的，对于制动踏板行程L，进行归一化后，得到制动踏板行程系数x2：其中，Lmin和Lmax分别为制动踏板行程的最小值和最大值。同样的，对于电池温度Tep进行归一化后，得到电池温度系数x3：其中，Tepmin和Tepmax分别为电池温度的最小值和最大值。同样的，对于驱动电机的实时扭矩Tq_rt进行归一化后，得到驱动电机的实时扭矩系数x3：其中，Tq_rtmin和Tq_rtmax分别为驱动电机实时扭矩的最小值和最大值输出信号的2个参数分别表示为：输出层向量o＝{o1,o2}；其中，o1为电动卡丁车制动信号、o2制动能量回收模块启动信号，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2}；其中，当o1为1时，电动卡丁车正常行驶不制动，当o1为0时，电动卡丁车制动；当o2为1时，不启动制动能量回收模块，当o2为0时，电动卡丁车制动，启动制动能量回收模块。步骤二、进行BP神经网络训练。根据历史经验数据获取训练的样本，并给定输入节点i和隐含层节点j之间的连接权值，隐层节点j和输出层节点k之间的连接权值，隐层节点的阈值，输出层节点k的阈值θk、Wij、Wjk、θj、θk均为-1到1之间的随机数。在训练过程中，不断修正Wij、Wjk的值，直至系统误差小于等于期望误差时，完成神经网络的训练过程。1训练方法各子网采用单独训练的方法；训练时，首先要提供一组训练样本，其中的每一个样本由输入样本和理想输出对组成，当网络的所有实际输出与其理想输出一致时，表明训练结束；否则，通过修正权值，使网络的理想输出与实际输出一致；2训练算法BP网络采用误差反向传播BackwardPropagation算法进行训练，其步骤可归纳如下：第一步：选定一结构合理的网络，设置所有节点阈值和连接权值的初值。第二步：对每个输入样本作如下计算：a前向计算：对l层的j单元式中，为第n次计算时l层的j单元信息加权和，为l层的j单元与前一层即l-1层的单元i之间的连接权值，为前一层即l-1层，节点数为nl-1的单元i送来的工作信号；i＝0时，令为l层的j单元的阈值。若单元j的激活函数为sigmoid函数，则且若神经元j属于第一隐层l＝1，则有若神经元j属于输出层l＝L，则有且ejn＝xjn-ojn；b反向计算误差：对于输出单元对隐单元c修正权值：η为学习速率。第三步：输入新的样本或新一周期样本，直到网络收敛，在训练时各周期中样本的输入顺序要重新随机排序。BP算法采用梯度下降法求非线性函数极值，存在陷入局部极小以及收敛速度慢等问题。更为有效的一种算法是Levenberg-Marquardt优化算法，它使得网络学习时间更短，能有效地抑制网络陷于局部极小。其权值调整率选为Δω＝JTJ+μI-1JTe；其中，J为误差对权值微分的雅可比Jacobian矩阵，I为输入向量，e为误差向量，变量μ是一个自适应调整的标量，用来确定学习是根据牛顿法还是梯度法来完成。在系统设计时，系统模型是一个仅经过初始化了的网络，权值需要根据在使用过程中获得的数据样本进行学习调整，为此设计了系统的自学习功能。在指定了学习样本及数量的情况下，系统可以进行自学习，以不断完善网络性能；如表1所示，给定了一组训练样本以及训练过程中各节点的值表1训练过程各节点值步骤三、采集传感器运行参数输入神经网络得到电动卡丁车制动信号和能量回收模块启动信号。将训练好的人工神经网络固化在芯片之中，使硬件电路具备预测和智能决策功能，从而形成智能硬件。同时使用传感器采集到的参数，通过将上述参数规格化，得到BP神经网络的初始输入向量通过BP神经网络的运算得到初始输出向量步骤四、监测电动卡丁车行驶情况和能量回收模块启动情况，具体如下：输出层向量o＝{o1,o2}；o1为电动卡丁车制动信号、o2制动能量回收模块启动信号，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2}；其中，当o1为1时，电动卡丁车正常行驶不制动，当o1为0时，电动卡丁车制动；当o2为1时，不启动制动能量回收模块，当o2为0时，电动卡丁车制动，启动制动能量回收模块。其中，驱动电机制动负扭矩为Tq_break的经验公式为：其中，P0为预设的恒功率制动功率，单位为KW，naim为驱动电机的目标转速，单位为rpm；驱动电机加速目标扭矩Tq_aim的经验公式为：其中，Pmax为驱动电机最大输出功率，单位为KW，n为驱动电机的目标转速，单位为rpm，Tq_rt为驱动电机实时扭矩。通过上述设置，采用传感器，对电动卡丁车在行驶过程中的行驶速度V、制动踏板行程L、动力源电池温度Tep、以及驱动电机实时扭矩Tq_rt进行获取；通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，通过制动能量回收模块进行能量回收，提高电动卡丁车的续航能力和安全性，同时，通过控制驱动电机的制动负扭矩和加速目标扭矩，提高对电动卡丁车行驶状态的控制精度。在另一实施例中，如图8所示，系统上电后，首先进行系统的自检，这一过程中整车控制器将不响应驾驶员的加速踏板输入、也不输出电机转矩，只有自检完成且无故障时，才允许响应驾驶员的加速踏板输入。系统检测正常，进入正常行驶模块，随后检测车辆是否触发超车加速模块和再生制动模块，模块触发则进入对应的子模块，否则检测停车信号，无停车信号则继续转入行驶模块进行循环。在另一实施例中，如图9所示，卡丁车作为专用赛道车辆，配备再生制动系统能够回收能量，提高赛车的续航能力，卡丁车一般设有最高车速V_min限制，在行驶过程中很容易触发车速限制保护，一般的车速限制系统采用强行切断动力源数秒的方法，使车辆出现顿促，极大的影响驾驶体验。短时间内模块间多次切换会使电气系统电流变化迅速，影响车辆的电气绝缘检测信号。系统检测到制动踏板至预设行程L_low，读取电池剩余电量SOC，剩余电量低于0.85预设参数时转为读取电池管理系统状态，电池温度过低时充电会对电池造成不可以逆转损害，当电池温度超过Tep_min时，继而读取实时车速V_rt，超过V_min时启动再生制动模块，按如下公式计算电机制动负扭矩Tq_break：式中，P0为预设的恒功率制动功率，单位为KW，参数可调，naim为驱动电机的目标转速，单位为rpm，根据踏板实时行程以及实时车速V_rt，查电机最佳制动特性表中获取，Tq_break单位为N·m，最小制动扭矩为-10N·m。此处电机制动扭矩不采用恒定值，可以根据踏板行程以及实时车速查表计算，避免了电气系统中电流的波动。在另一实施例中，如图10所示，方向盘上设置有超车按钮，车手按住该按钮时，车手有一次获得额外动力的超车机会，最长持续时间3s参数可调。每辆车每60s参数可调只能使用一次超速，无论按下按钮的持续时间是否达到3s，都必须在60s后才能获得超车机会。控制逻辑如下：读取电机实时输出转矩Tq_rt，检测距离上次加速是否已经超过60s，超过60s检测是否按下了加速按钮。如果驾驶员按下了按钮，有加速需求，则复位60s计时器，加速限时3s计时器开始计时，计算目标转矩Tq_aim并输出。最后检测制动踏板是否踩至预设行程L_low，决定是否进入制动能量回收模块。按如下公式计算电机加速目标扭矩Tq_aim：式中，Pmax为驱动电机最大输出功率，单位为KW，n为驱动电机的目标转速，单位为rpm，Tq_rt为驱动电机实时输出扭矩，单位为N·m。k为加速系数，可以预设为常数，也可以根据车速建立经验曲线。此处电机扭矩取当前转矩k倍与最大输出转矩的最小值，有助于卡丁车平稳加速，避免车速骤升，对驾驶安全性以及电池电气系统稳定性有一定的有益作用。在超车加速模块中引入制动能量回收控制策略。事实上，在驾驶过程中，按下超车加速按钮车辆进行加速时，驾驶员会下意识的进行点刹，在加速后如预突发情况，驾驶员也可能会出现急刹车的情况，因此引入制动能量回收有很大的必要性。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

权利要求：1.一种电动卡丁车控制器，其特征在于，包括：箱体，其包括底板、顶板、第一侧板、第二侧板、前板和后板；两个防水接插件，其分别穿过所述第一侧板和所述第二侧板并分别固定支撑在所述第一侧板和所述第二侧板上；PCB电路板，其固定设置在所述后板上；多个支撑螺柱，其一端与所述后板固定连接，另一端与所述PCB电路板固定连接；四个条形支架，其包括两条相互垂直的连接板，所述连接板的顶角点向外延伸形成延伸部，其与所述连接板外侧之间形成两个垂直的连接卡槽，其用于将所述底板、所述顶板、所述前板或者所述后板分别卡合固定；其中，所述底板、所述前板、所述顶板和所述后板依次通过所述条形支架垂直固定连接。2.根据权利要求1所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述第一侧板包括可拆卸连接的上下两个支板。3.根据权利要求2所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板上均开设有方形口，所述防水接插件一端穿过所述方形口进入到所述箱体内部，另一端固定在所述箱体外部。4.根据权利要求3所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述防水接插件包括：固定板，其通过密封胶垫固定在所述侧板外壁上；弧形壳体，其固定设置在所述固定板上；两个连接插头，其一端为连接片，所述插头穿过所述固定板固定支撑在所述固定板上；其中，当所述固定板固定在所述侧板外壁上时，所述弧形壳体在所述箱体外部，所述连接片在所述箱体内部，并且位于所述箱体外部的插头设置在所述弧形壳体下方。5.根据权利要求4所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述弧形壳体两侧设置有圆形凸起，其用于固定与所述防水插接件对接的插头。6.根据权利要求5所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述底板上固定连接有L形支撑板，其上开设有圆形孔，所述支撑板上固定有电流传感器。7.据权利要求6所述的电动卡丁车控制器，其特征在于，所述电动卡丁车控制器还包括：制动能量回收模块，其设置在所述PCB电路板内，并分别与所述电动卡丁车的动力源电池、制动踏板、驱动电机电连接。8.一种电动卡丁车控制器的控制方法，其特征在于，在电动卡丁车行驶的过程中，按照采样周期对卡丁车的行驶速度、制动踏板行程、动力源电池温度以及驱动电机实时扭矩进行采集，通过BP神经网络对电动卡丁车行驶过程中的行驶状态进行控制，并对制动能量回收模块的启动情况进行判断，具体包括如下步骤：步骤1、按照采样周期，通过传感器，对电动卡丁车在行驶过程中的行驶速度V、制动踏板行程L、动力源电池温度Tep、以及驱动电机实时扭矩Tq_rt进行获取；步骤2、依次将参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4}；其中，x1为电动卡丁车行驶速度系数、x2为制动踏板行程系数、x3为动力源电池温度系数、x4为驱动电机实时扭矩系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤4、得到输出层向量o＝{o1,o2}；o1为电动卡丁车制动信号、o2制动能量回收模块启动信号，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2}；其中，当o1为1时，电动卡丁车正常行驶不制动，当o1为0时，电动卡丁车制动；当o2为1时，不启动制动能量回收模块，当o2为0时，电动卡丁车制动，启动制动能量回收模块。9.根据权利要求8所述的电动卡丁车控制器的控制方法，其特征在于，所述中间层节点个数m满足：其中，n为输入层节点个数，p为输出层节点个数；所述中间层及所述输出层的激励函数均采用S型函数fjx＝11+e-x。10.根据权利要求9所述的电动卡丁车控制器的控制方法，其特征在于，所述驱动电机制动负扭矩为Tq_break的经验公式为：其中，P0为预设的恒功率制动功率，单位为KW，naim为驱动电机的目标转速，单位为rpm；驱动电机加速目标扭矩Tq_aim的经验公式为：其中，Pmax为驱动电机最大输出功率，单位为KW，n为驱动电机的目标转速，单位为rpm，Tq_rt为驱动电机实时扭矩。

百度查询： 吉林大学 一种电动卡丁车控制器及其控制方法

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