專利名稱：一種電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機械設(shè)備領(lǐng)域的動力控制系統(tǒng)，尤其涉及一種電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的液壓挖掘機一般都以發(fā)動機為動力源來驅(qū)動主泵帶動整機的液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)挖掘機所有動作的執(zhí)行，成熟的發(fā)動機技術(shù)為整機帶來較高的可靠性，而柴油的取用方便也給挖掘機進行偏僻地區(qū)的作業(yè)提供了便利。隨著全球環(huán)境惡化、資源緊缺等問題日益突出，節(jié)能減排已經(jīng)成為了各大挖掘機生產(chǎn)廠商的研究重點。發(fā)動機一些先天的技術(shù)問題， 比如工作效率低，50%以上的能量浪費，燃油燃燒過程中產(chǎn)生的大幅噪音等，逐漸制約著工程機械的發(fā)展，為了解決這些問題，目前開始采用電動機進行主泵驅(qū)動，以此作為新型動力系統(tǒng)，但是，相對于傳統(tǒng)發(fā)動機，全新的動力方式必須對控制方式以及電氣系統(tǒng)進行重新設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種電動挖掘機的電器控制系統(tǒng)，采用電能取代傳統(tǒng)的發(fā)動機進行能量輸出，噪音低，工作效率大幅提升。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，包括
動力控制系統(tǒng)，包括主控制器，電機控制器和主電機，所述主控制器通過所述電機控制器控制所述主電機輸出工作需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，進而帶動挖掘機主泵來驅(qū)動整機液壓系統(tǒng)；
供電系統(tǒng)，包括充電器、電池組、電池管理系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述電池組通過所述充電器連接外部電源，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器進行高低電壓相互轉(zhuǎn)換，所述電池管理系統(tǒng)兩端分別與所述主控制器、所述電池組連接，用于充電以及整機工作時監(jiān)控電能和電池狀態(tài)，所述電池組與所述動力控制系統(tǒng)連接；以及，
先導(dǎo)電控系統(tǒng)，包括用戶輸入機構(gòu)，電磁閥控制器和電磁比例閥，所述電磁閥控制器兩端分別和所述用戶輸入機構(gòu)、所述主控制器連接，所述電磁閥控制器接收所述用戶輸入機構(gòu)指令后，控制流過所述電磁比例閥的先導(dǎo)流量，進而控制挖掘機主閥閥芯的移動量。上述電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，所述用戶輸入機構(gòu)為無線發(fā)射器，所述先導(dǎo)電控系統(tǒng)中另包含的無線接收器接收所述無線發(fā)射器信號后輸出信號給所述電磁閥控制器，所述無線接收器由所述主控制器控制。上述電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，所述用戶輸入機構(gòu)為電控手柄或電控腳踏。上述電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，所述電控手柄或電控腳踏包括控制電磁閥的電子控制單元。
上述電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，還包括傳感器，與所述主控制器連接，系統(tǒng)的工作信息由所述傳感器反饋至所述主控制器。上述電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其中，所述電池組包括高壓電池組和低壓電池組，所述高壓電池組通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成低壓電向所述低壓電池組供電。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1、采用電能取代傳統(tǒng)的發(fā)動機進行能量輸出，噪音低，工作效率大幅提升；
2、先導(dǎo)電控系統(tǒng)通過主控制器的程序修改可以更加精確地調(diào)整操作者動作與執(zhí)行機構(gòu)之間的匹配，提高整機操作性；
3、加入的無線模塊，可以對挖掘機進行遠程無線操作，使挖掘機操作更加人性化。


圖1是本發(fā)明電動挖掘機的電器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，具體包括動力控制系統(tǒng)1，供電系統(tǒng)2和先導(dǎo)電控系統(tǒng)3，其中
動力控制系統(tǒng)1包括主控制器11，電機控制器12和主電機13，主控制器11通過電機控制器12控制主電機13輸出工作需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，進而帶動挖掘機主泵來驅(qū)動整機液壓系統(tǒng)。
供電系統(tǒng)2包括充電器21、電池組、電池管理系統(tǒng)23和DC/DC轉(zhuǎn)換器24，電池組通過充電器21連接外部電源，外部AC380V電能經(jīng)過充電器21輸入整機，在高壓電池組以512V 直流的型式儲能，并通過DC/DC轉(zhuǎn)換器M進行高低電壓相互轉(zhuǎn)換，電池管理系統(tǒng)23兩端分別與主控制器11、電池組連接，用于充電以及整機工作時監(jiān)控電能和電池狀態(tài)，電池組包括 512V高壓電池組221和24V低壓電池組222，高壓電池組221通過DC/DC轉(zhuǎn)換器M轉(zhuǎn)換成低壓電向低壓電池組222供電，電池組為整機工作提供能源。先導(dǎo)電控系統(tǒng)3包括用戶輸入機構(gòu)31，電磁閥控制器32和電磁比例閥33，電磁閥控制器32兩端分別和用戶輸入機構(gòu)、主控制器11連接，主泵經(jīng)減壓閥輸出低壓回路需要的液壓油，產(chǎn)生先導(dǎo)油路。電磁閥控制器32接收用戶輸入機構(gòu)31指令后，控制流過電磁比例閥33的先導(dǎo)流量，進而控制挖掘機主閥閥芯的移動量。用戶輸入機構(gòu)31為無線發(fā)射器或電控手柄或電控腳踏，無線發(fā)射器31和先導(dǎo)電控系統(tǒng)3中另包含的無線接收器34相互配合，操作者使用無線操作手柄輸入動作指令并發(fā)射信號至無線接收器34，無線接收器34將數(shù)字信號輸入給電磁閥控制器32，控制電磁閥流過的先導(dǎo)流量，實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)動作的控制，無線接收器34由主控制器11控制，本發(fā)明加入的無線模塊使挖掘機操作更加人性化。 如果用戶輸入機構(gòu)31采用電控手柄或電控腳踏，電控手柄或電控腳踏將操作者的移動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸入給內(nèi)部控制電磁閥的ECU模塊，輸出數(shù)字信號給電磁閥控制器32， 控制電磁比例閥33，進而控制先導(dǎo)油的流量，控制挖掘機主閥閥芯的移動量，并進而控制執(zhí)行機構(gòu)按操作者的指令進行動作，執(zhí)行機構(gòu)包括回轉(zhuǎn)馬達，行走馬達，油缸等執(zhí)行元件。通過主控制器11的程序修改可以更加精確地調(diào)整操作者動作與執(zhí)行機構(gòu)之間的匹配，提高整機操作性。另外，本系統(tǒng)還包括傳感器4，與主控制器11連接，系統(tǒng)的工作信息可以由傳感器4反饋至主控制器11。綜上所述，本發(fā)明采用電能取代傳統(tǒng)的發(fā)動機進行能量輸出，噪音低，工作效率大幅提升，整機操作性強且更具人性化。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對該電動挖掘機的電器控制系統(tǒng)進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，包括動力控制系統(tǒng)，包括主控制器，電機控制器和主電機，所述主控制器通過所述電機控制器控制所述主電機輸出工作需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，進而帶動挖掘機主泵來驅(qū)動整機液壓系統(tǒng)；供電系統(tǒng)，包括充電器、電池組、電池管理系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述電池組通過所述充電器連接外部電源，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器進行高低電壓相互轉(zhuǎn)換，所述電池管理系統(tǒng)兩端分別與所述主控制器、所述電池組連接，用于充電以及整機工作時監(jiān)控電能和電池狀態(tài)，所述電池組與所述動力控制系統(tǒng)連接；以及，先導(dǎo)電控系統(tǒng)，包括用戶輸入機構(gòu)，電磁閥控制器和電磁比例閥，所述電磁閥控制器兩端分別和所述用戶輸入機構(gòu)、所述主控制器連接，所述電磁閥控制器接收所述用戶輸入機構(gòu)指令后，控制流過所述電磁比例閥的先導(dǎo)流量，進而控制挖掘機主閥閥芯的移動量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶輸入機構(gòu)為無線發(fā)射器，所述先導(dǎo)電控系統(tǒng)中另包含的無線接收器接收所述無線發(fā)射器信號后輸出信號給所述電磁閥控制器，所述無線接收器由所述主控制器控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶輸入機構(gòu)為電控手柄或電控腳踏。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電控手柄或電控腳踏包括控制電磁閥的電子控制單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳感器，與所述主控制器連接，系統(tǒng)的工作信息由所述傳感器反饋至所述主控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組包括高壓電池組和低壓電池組，所述高壓電池組通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成低壓電向所述低壓電池組供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動挖掘機的電氣控制系統(tǒng)，包括動力控制系統(tǒng)，包括主控制器，電機控制器和主電機；供電系統(tǒng)，包括充電器、電池組、電池管理系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述電池組通過所述充電器連接外部電源，并通過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器進行高低電壓相互轉(zhuǎn)換；以及，先導(dǎo)電控系統(tǒng)，包括用戶輸入機構(gòu)，電磁閥控制器和電磁比例閥，所述電磁閥控制器兩端分別和所述用戶輸入機構(gòu)、所述主控制器連接，所述電磁閥控制器接收所述用戶輸入機構(gòu)指令后，控制流過所述電磁比例閥的先導(dǎo)流量，進而控制挖掘機主閥閥芯的移動量。本發(fā)明采用電能取代傳統(tǒng)的發(fā)動機進行能量輸出，噪音低，工作效率大幅提升，整機操作性強且更具人性化。
文檔編號E02F9/20GK102251545SQ20111010854
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者宋杰, 韓國偉 申請人:上海三一重機有限公司