無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置，所述車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通過無線通信連接；其中車載控制裝置包括車載控制器、第二車載無線收發(fā)模塊、磷酸鐵鋰電池等；車載控制器通過CAN總線分別與BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二車載無線收發(fā)模塊連接，控制其工作；BMS電源管理模塊與磷酸鐵鋰電池連接，左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與左行走電機(jī)連接并控制其工作，右行走電機(jī)和右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接并控制其工作。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)超過2km以上的遠(yuǎn)距離無線遙控，純電動(dòng)控制，行走動(dòng)作快速、穩(wěn)定、可靠。經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整，該系統(tǒng)可以方便移植到任意廠家的液壓挖掘機(jī)系統(tǒng)。
【專利說明】
無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓挖掘機(jī)行走控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，隨著中國在道路交通、能源水利、城市建設(shè)等方面投入的加大，液壓挖掘機(jī)在中國應(yīng)用越來越普遍。絕大部分液壓挖掘機(jī)都是通過駕駛室內(nèi)駕駛?cè)藛T操作完成。少數(shù)無線遙控挖掘機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛，但是并沒有改變傳統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工作裝置作業(yè)動(dòng)作和行走驅(qū)動(dòng)作業(yè)，并且遙控距離不超過300米。發(fā)動(dòng)機(jī)以燃燒柴油為主，同時(shí)液壓油以具有可燃性，這使得施工于高溫(火災(zāi))、污染嚴(yán)重、對(duì)人類有害等環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)的液壓挖掘機(jī)來說，是存在很大安全隱患的，對(duì)駕駛?cè)藛T的人生安全也是一種挑戰(zhàn)。
[0003]因此，目前迫切需要一種純電動(dòng)、無線遙控的液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)來提高我國抗震救災(zāi)和反恐應(yīng)對(duì)能力。但是現(xiàn)有技術(shù)中尚無相關(guān)描述。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，包括車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置，所述車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通過無線通信連接；
[0006]其中車載控制裝置包括車載控制器、第二車載無線收發(fā)模塊、磷酸鐵鋰電池、BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、左行走電機(jī)、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和右行走電機(jī);車載控制器通過CAN總線分別與BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二車載無線收發(fā)模塊連接，控制其工作;BMS電源管理模塊與磷酸鐵鋰電池連接，左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與左行走電機(jī)連接并控制其工作，右行走電機(jī)和右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接并控制其工作；
[0007]所述遠(yuǎn)程控制裝置包括遠(yuǎn)程控制器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、顯示器、左右操作手柄和操作開關(guān)，所述操作開關(guān)和遠(yuǎn)程控制器連接，控制遠(yuǎn)程控制器開、閉，遠(yuǎn)程控制器通過CAN總線與顯示器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、左操作手柄和右操作手柄連接并與其進(jìn)行信息交互。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:本實(shí)用新型系統(tǒng)的控制點(diǎn)多，打破了傳統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，以液壓系統(tǒng)為傳動(dòng)力的行走液壓驅(qū)動(dòng)控制的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了遙控距離超過2km以上的液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制。保證液壓挖掘機(jī)可以在高溫、嚴(yán)重污染以及對(duì)人類有害的環(huán)境下進(jìn)行安全施工作業(yè)。
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)架構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，包括車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置，所述車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通過無線通信連接；
[0012]其中車載控制裝置包括車載控制器、第二車載無線收發(fā)模塊、磷酸鐵鋰電池、BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、左行走電機(jī)、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和右行走電機(jī);車載控制器通過CAN總線分別與BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二車載無線收發(fā)模塊連接，控制其工作;BMS電源管理模塊與磷酸鐵鋰電池連接，左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與左行走電機(jī)連接并控制其工作，右行走電機(jī)和右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接并控制其工作；
[0013]所述遠(yuǎn)程控制裝置包括遠(yuǎn)程控制器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、顯示器、左右操作手柄和操作開關(guān)，所述操作開關(guān)和遠(yuǎn)程控制器連接，控制遠(yuǎn)程控制器開、閉，遠(yuǎn)程控制器通過CAN總線與顯示器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、左操作手柄和右操作手柄連接并與其進(jìn)行信息交互。
[0014]所述車載控制裝置的車載控制器為英飛凌C166芯片。
[0015]所述遠(yuǎn)程控制裝置中的車載控制器為英飛凌C166芯片。
[0016]所述左行走電機(jī)的輸出軸通過左減速機(jī)與左行走履帶相連。
[0017]所述右行走電機(jī)的輸出軸通過右減速機(jī)與右行走履帶相連。
[0018]車載控制器通過車載無線收發(fā)模塊B接收遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊A發(fā)送的遠(yuǎn)程控制命令，一方面通過控制BMS電源管理系統(tǒng)，接通磷酸鐵鋰電池輸出的高電壓給左右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；另一方面通過左右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制左右行走電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)減速機(jī)和行走履帶行走動(dòng)作。
[0019]左右操作手柄都選用XY雙軸電控手柄，從中位向上下左右四個(gè)方向操作，位移范圍都為[0，1000mv]。操作開關(guān)是開關(guān)量信號(hào)，高電平有效，用來控制BMS電源管理系統(tǒng)是否輸出磷酸鐵鋰電池的高電壓給行走電機(jī)。遠(yuǎn)程控制器將操作手柄和操作開關(guān)等命令信號(hào)通過遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊A發(fā)送給車載控制裝置。同時(shí)將無線收發(fā)模塊A接收的車載端行走電機(jī)及電池的狀態(tài)參數(shù)以及操作手柄、操作開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給顯示器進(jìn)行顯示。
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0021]實(shí)施例1
[0022]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的系統(tǒng)架構(gòu)包括:車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置。車載控制裝置通過無線通信接收遠(yuǎn)程控制裝置中操作手柄、操作開關(guān)發(fā)送的控制命令，同時(shí)將車載行走電機(jī)、電池等狀態(tài)信息通過無線發(fā)送給遠(yuǎn)程控制裝置的顯示器進(jìn)行顯示。
[0023]車載控制裝置包括磷酸鐵鋰電池、BMS電源管理系統(tǒng)、車載控制器、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、左行走電機(jī)、左行走電機(jī)、左行走履帶、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右行走電機(jī)、右減速機(jī)、右行走履帶、車載無線收發(fā)模塊B。磷酸鐵鋰電池通過BMS電源管理系統(tǒng)給左右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)供電。當(dāng)車載無線收發(fā)模塊B接收到高壓輸出命令(操作開關(guān)閉合)時(shí)，車載主控制器通過CAN總線控制BMS電源管理系統(tǒng)輸出高電壓給左右行走電機(jī)進(jìn)行供電。當(dāng)車載無線收發(fā)模塊B接收到行走操作命令(左右操作手柄動(dòng)作)時(shí)，通過CAN總線發(fā)送轉(zhuǎn)速方向、目標(biāo)轉(zhuǎn)速給左右行走電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，行走電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)和行走履帶進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。行走履帶轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷:當(dāng)收到左右操作手柄同時(shí)向前推動(dòng)命令時(shí)，則左右行走電機(jī)同步向前轉(zhuǎn)動(dòng)，左右行走履帶直線行走向前；當(dāng)收到左右操作手柄同時(shí)向后拉動(dòng)命令時(shí)，則左右行走電機(jī)同步向后轉(zhuǎn)動(dòng)，左右行走履帶直線行走向后；當(dāng)收到左電機(jī)向前推動(dòng)、右電機(jī)向后拉動(dòng)命令時(shí)，則左電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，左右行走履帶向左轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)收到左電機(jī)向后拉動(dòng)、右電機(jī)向前推動(dòng)命令時(shí)，則左電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，左右行走履帶向右轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)操作手柄離中位位移越大，則行走電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越快，從而行走履帶行走越快。
[0024]遠(yuǎn)程控制裝置包括顯示器、遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊A、操作開關(guān)、遠(yuǎn)程控制器、左操作手柄和右操作手柄。當(dāng)操作開關(guān)、左操作手柄、右操作手柄有動(dòng)作時(shí)，遠(yuǎn)程控制器通過無線收發(fā)模塊A將這些操作命令發(fā)送給車載無線收發(fā)模塊B，同時(shí)接收車載端無線收發(fā)模塊發(fā)送的行走電機(jī)、電池等狀態(tài)參數(shù)，以供顯示器進(jìn)行顯示。當(dāng)操作開關(guān)閉合時(shí)，則無線收發(fā)模塊A發(fā)送“輸出高電壓”命令；當(dāng)操作開關(guān)斷開時(shí)，則無線收發(fā)模塊A發(fā)送“斷開高電壓”命令。左操作手柄和右操作手柄都是CAN總線型、XY軸雙向動(dòng)作，最大位移為1000。顯示器主要用來顯示左右行走電機(jī)和電池的狀態(tài)參數(shù)，包括電機(jī)轉(zhuǎn)速、電池電壓、電流、電量等。
[0025]車載控制器是車載控制裝置的核心部件。左電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制模塊主要完成左行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向控制功能。右電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制模塊主要完成右行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向控制功能。
[0026]由上可知，本實(shí)用新型系統(tǒng)的控制點(diǎn)多，實(shí)現(xiàn)了遙控距離超過2km以上的液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置，所述車載控制裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通過無線通信連接； 其中車載控制裝置包括車載控制器、第二車載無線收發(fā)模塊、磷酸鐵鋰電池、BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、左行走電機(jī)、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和右行走電機(jī);車載控制器通過CAN總線分別與BMS電源管理模塊、左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二車載無線收發(fā)模塊連接，控制其工作;BMS電源管理模塊與磷酸鐵鋰電池連接，左行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與左行走電機(jī)連接并控制其工作，右行走電機(jī)和右行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接并控制其工作； 所述遠(yuǎn)程控制裝置包括遠(yuǎn)程控制器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、顯示器、左右操作手柄和操作開關(guān)，所述操作開關(guān)和遠(yuǎn)程控制器連接，控制遠(yuǎn)程控制器開、閉，遠(yuǎn)程控制器通過CAN總線與顯示器、第一遠(yuǎn)程無線收發(fā)模塊、左操作手柄和右操作手柄連接并與其進(jìn)行信息交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車載控制裝置的車載控制器為英飛凌C166芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程控制裝置中的車載控制器為英飛凌C166芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左行走電機(jī)的輸出軸通過左減速機(jī)與左行走履帶相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述右行走電機(jī)的輸出軸通過右減速機(jī)與右行走履帶相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控液壓挖掘機(jī)行走電驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左右操作手柄都選用XY雙軸電控手柄，位移范圍均為[O ,100mv]。
【文檔編號(hào)】E02F9/20GK205421383SQ201520875534
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日
【發(fā)明人】劉榮華, 何家健, 鄧燁峰, 王傳生, 徐田凡, 閆文奇, 顏偉, 周睿, 歐國峰, 徐磊
【申請(qǐng)人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七六研究所, 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所