引言：电动摩托车使得人们日常出行更加方便，为契合国家能源战略发展目标，设计混合动力驱动系统作为电动摩托车的动力装置，可以减少电动车的生产成本，降低能源的消耗量。传统电动摩托车行驶里程较短，以汽油作为燃烧原料的摩托车会导致环境污染，混合动力是当下电动摩托车发展的主流趋势，属于能源结构调整的产物。
1系统组成
按照混合动力结构可以将其分为并联、串联、混合三种模式，电动摩托车适合采用并联驱动的方式进行设计应用，可以满足摩托车运行功率和结构的基本要求。摩托车经由电机启动，使用电机进行驱动行驶，当在扭矩比较大或者处于高速行驶状态时，传感器装置会采集数据模块信息，通过控制器的控制，转化成为发动机进行驱动，以此实现混合驱动方式的转化[1]。发动机在功率冗余的状态下，摩托车电池会处于持续充电状态，如对功率的需求较大，则共同进行驱动，本文研究的混合动力驱动系统可进行四种工作模式的科学转化，具体如下：
（1）低速启动：蓄电池供给电动摩托车所需的能量，电机驱动摩托车行进。
（2）内燃机启动：电机持续驱动摩托车行进的过程中，摩托车行驶速度增加，发动机启动，维持驱动装置的高效功率供给，电机驱动转化为内燃机驱动。
（3）共同驱动：内燃机的功率无法满足电动摩托车高速行驶状态时，发动机和内燃机共同驱动电动摩托车行驶，两者扭矩同步。
（4）行驶充电：发动机高效运转，供给电机蓄电池所需的电力能源，将多余功率进行能量储存。
本文研究的电动摩托车驱动系统功率参数如表1所示：
表 1混合动力电机参数一览表
2驱动系统硬件设计
混合动力电动摩托车的硬件系统配置采用直流电供给电力，其在结构上包括直流电源、电路、电动机、传感器。电路主要负责车速变化以及电路的测量，其负责驱动过程中的能量转化与能量管理，主要进行电动机的速度调控。使用单片机作为电路硬件系统的控制单元，其具备强大的模数转化功能，可以传递驱动过程中的速度指令，通过逆变桥和驱动芯片的安装，可以对电动机的电动势进行调整。
2.1给定车速
单片机外扩模数转化单元，在外部给定转速信号，并将转速信号转化为数字量，给定驱动系统所需要的转速值。当驾驶人员手动转动油门时，信号产生，单片机接收到信号，单片机获取信号之后，给定驱动系统转速值。单片机的作用包括衡量电压以及监测电源，获取电动摩托车行驶过程中的数据参数信息。
2.2测量车速
传感器装置负责电路信号的采集，驱动系统的转速信号可以采用传感器一路信号输入到单片机外部口之中，通过电路对批判了信号的计算，得到摩托车行驶过程中的实际转速。其车速测量的具体公式如下所示：
R=60F/N
公式中的R表示摩托车在行驶过程中每分钟的电机转速，F表示单片机经过传感器每秒采集的霍尔信号频率，N表示电机转动过程中传感器所输出的脉冲数量。
2.3控制调速
电机控制器集成电路是供给摩托车行驶的主要动力装置，在转子位置安装传感器解码器、基准电源装置、振荡器、放大器、脉宽调节装置、驱动电路、保护装置、故障输出装置等。硬件系统的主要作用是对能源消耗进行控制，支持行进过程中的电机速度调整，集成度较高、抗干扰能力较强的芯片应用有良好的作用。转子位置安装译码器，解释传感器采集的数据，对驱动时序进行准确识别。集成电路可以实现对逆变桥开关通断控制，比较转速数值，经过PD运算后输出给集成电路，实现对系统速度的调整[2]。
2.4驱动电路
逆变桥驱动电路可以支持驱动系统的快速通断，使用栅极驱动器进行驱动，逆变桥驱动电路具有集成、保护等功能，使得原本的电路结构更加简单、便捷。其在应用过程中可以直接驱动高压系统，并且当电流过大时可以起到一定的保护作用。
2.5保护电路
混合动力电动车行驶功率比较高，通过保护电路的安装应用可以起到驱动过程中出现过电流和欠电压问题的保护。使用控制器和驱动元件，自身便具备一定的保护功能，当驱动电路系统出现过电压或者过电流等难问题时，驱动电路可进行输出封锁，如果逆变桥出现上下直通问题，则处于低电平运转状态，使得驱动MOS中断，发出警报。控制电路设置分流电阻，可以检测识别驱动系统是否出现过电流问题。如在驱动过程中出现过电流问题，比较器会比较正向输入端和标准电压，通过输出封锁功能，实现对过电流问题的保护。
2.6显示电路
显示单元使用驱动芯片，并安装LED显示屏，通过串行输入的方式，对驱动芯片进行显示。其通过串行接口可以连接微处理器，通过外部电阻的设置实现显示阶段电流的设置，并可以选择是否采用译码的方式进行处理。
3驱动系统软件设计
驱动系统的软件设计比较简单，驱动过程中的波形输出主要依据集成电路的功能实现。系统设计主要采用PD算法对其进行调速控制，利用PD调节器对逆变桥的功率进行调节，通过模拟输出的方式，使得转子运行稳定。系统具备车速识别和参数监测等功能，车主可以根据参数识别结果，对车辆的行驶速度、功率、电量等进行明确。
系统初始化模块通过地址分配、计数器、定时器的使用实现对工作模式的科学设定。电动机在启动过程中蓄电池状况明确，采用A/D转化的控制方式，启动发动机。传感器装置与定时器连接，通过霍尔信号的脉冲周期，实现对传感器信号的传输，系统可以多次采集转速值，并提取平均值。测速软件系统启动过程中，通过设置定时器、设置中断方式、设定标志初值、开放中断系统、开放外部系统、保存值、计算中断次数等方式进行测速调节。此外，混合动力电动摩托车在采用PD调速模块使得动力供给始终处于恒速的状态之中，并可以起到对转速的闭环调节。根据PD公式，可以计算出输出条件的占空比，经过系统调节后对转速进行调整。该过程使用PD控制算法进行输出量的控制与明确，从而达到精确调速的最终目标。
结论：综上所述，设计单片机集成电路作为电动摩托车的驱动装置，其不仅仅实现了对电动摩托车动力能源结构的调整，也有效提高了电动摩托车的安全性能，延长了电动摩托车的行驶里程。单片机作为驱动系统的中央控制单元，此外，通过传感器的安装应用，可以实现对电机运行状态的监测，实现对驱动功能的最优控制。
参考文献：
[1]韩敬贤.开关磁阻电机驱动系统在电动车驱动控制中的多指标同步优化[J].九江学院学报(自然科学版),2021,36(03):35-37+62.
[2]刘振宇.基于双DSP2812通信的轮毂电动车底层驱动系统[J].机械工程与自动化,2020,(01):180-182.
