用于电机驱动器的控制装置、电机驱动器及高空作业车制造方法及图纸

技术编号:28739939 阅读:14 留言:0更新日期:2021-06-06 14:47
本发明专利技术涉及工程机械技术领域,公开了一种用于电机驱动器的控制装置、电机驱动器及高空作业车,其中电机驱动器包括用于与电池连接的电池侧和用于与电机连接的电机侧,上述控制装置包括:电流吸收模块,用于吸收电机产生的回馈电流;第一开关模块,串接于电池侧和电机侧之间的供电电路;第二开关模块;以及处理器,被配置成:确定电池处于禁止充电状态;确定电机产生回馈电流;以及控制第一开关模块关断从电机侧向电池侧的导通,并控制第二开关模块切换到导通状态,以使得电流吸收模块吸收回馈电流。本发明专利技术可有效降低低温时脉冲充电带来的风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
用于电机驱动器的控制装置、电机驱动器及高空作业车


[0001]本专利技术涉及工程机械
,具体地涉及一种用于电机驱动器的控制装置、电机驱动器及高空作业车。

技术介绍

[0002]由于电驱动高空作业车(例如,自行走式)通常没有机械摩擦制动器,该高空作业车减速和停车均依赖能量回馈型再生制动技术。然而,再生制动技术具有以下两个特点:1、行走电机驱动器既是逆变器又是整流器,高空作业车减速或者下坡时,驱动器将动能转化成电能,然后将所转换的电能回馈给动力电池;2、高空作业车的减速和制动时间通常较短,而最大速度通常在6千米/小时左右,制动产生的瞬时脉冲回馈电流通常较大。因此,对于需要走走停停的作业工况(如喷刷作业、工地内转场作业),会产生频率较高的脉冲回馈电流。
[0003]对于使用锂离子动力电池的电驱动高空作业车,大量实验结果表明,当动力电池的温度较低,例如低于0℃时,脉冲回馈电流会导致电池的负极片大面积析锂。析锂会导致动力的电池电量降低,严重析锂会生成锂枝晶,刺穿隔膜,进而引起电池内部短路。如果电池出现大面积短路,则会有热失控的风险。因此,有必要采取强有力的措施,避免低温时脉冲充电带来的风险。
[0004]现有技术针对设备工作中产生的回馈电流主要是通过锂电池吸收,或者通过限制电机的发电功率来减小回馈电流。通过锂电池吸收时,未对电池状态进行判断,无论低温、常温、高温均不做限制。通过限制电机发电功率,虽然能够减小回馈电流,但不能完全消除回馈电流。此外,发电功率减小,行走制动的效果变差,制动距离变长,增加设备风险

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于电机驱动器的控制装置、电机驱动器以及高空作业车,可以有效降低低温时脉冲充电带来的风险。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种用于电机驱动器的控制装置,电机驱动器包括用于与电池连接的电池侧和用于与电机连接的电机侧,包括:
[0007]电流吸收模块,用于吸收电机产生的回馈电流;
[0008]第一开关模块,串接于电池侧和电机侧之间的供电电路;
[0009]第二开关模块;以及
[0010]处理器,被配置成:
[0011]确定电池处于禁止充电状态;
[0012]确定电机产生回馈电流;以及
[0013]控制第一开关模块关断从电机侧向电池侧的导通,并控制第二开关模块切换到导通状态,以使得电流吸收模块吸收回馈电流。
[0014]在本专利技术实施例中,禁止充电状态包括以下中的一者:电池的温度低于预定温度阈值;电池电量高于预定电池电量阈值。
[0015]在本专利技术实施例中,处理器被配置成确定电池处于禁止充电状态包括:处理器被配置成:获取电池的状态信息,根据状态信息确定电池处于禁止充电状态;或者获取指示电池处于禁止充电状态的信号。
[0016]在本专利技术实施例中,处理器被配置成确定电机产生回馈电流包括:处理器被配置成:在确定电机处于发电状态的情况下,确定电机产生回馈电流。
[0017]在本专利技术实施例中,上述控制装置还包括:电压检测模块,用于分别检测电机侧的第一电压和电池侧的第二电压;处理器被配置成确定电机产生回馈电流包括:处理器被配置成:在第一电压大于第二电压的情况下,确定电机产生回馈电流。
[0018]在本专利技术实施例中,第一开关模块包括以下中的至少一者:场效应晶体管;绝缘栅双极型晶体管;并联连接的开关和二极管,其中二极管的正极与电池侧电连接,二极管的负极与电机侧电连接。
[0019]在本专利技术实施例中,上述控制装置还包括:旁路开关,与第一开关模块并联连接;处理器还被配置成在检测到第一开关模块发生故障的情况下控制旁路开关导通。
[0020]在本专利技术实施例中,电流吸收模块包括能量消耗元件和/或能量存储元件。
[0021]在本专利技术实施例中,能量消耗元件为制动电阻。
[0022]在本专利技术实施例中,上述控制装置还包括:温度传感器,用于检测能量消耗元件的温度;处理器还被配置成接收温度传感器检测的温度,在温度高于预设温度阈值的情况下,发出故障信号以限制电机工作。
[0023]本专利技术第二方面提供一种电机驱动器,应用于高空作业车,包括:电机控制模块,用于控制电机工作;通信模块,用于与电池的电池管理系统通信;根据上述任意一项的用于电机驱动器的控制装置;其中,处理器还被配置成通过通信模块从电池管理系统获取电池的状态信息或指示电池处于禁止充电状态的信号。
[0024]在本专利技术实施例中,通信模块通过CAN总线与电池管理系统通信。
[0025]在本专利技术实施例中,电机驱动器还包括:外壳,设置有插接口,电流吸收模块从外壳的外部插入到插接口。
[0026]本专利技术第三方面提供一种高空作业车,包括根据上述任意一项的电机驱动器。
[0027]通过上述方案,在电机驱动器的电机控制模块前端增加第一开关模块和第二开关模块,并增加电流吸收模块,在确定电池处于禁止充电状态且电机产生回馈电流的情况下,控制第一开关模块关断从电机侧向电池侧的导通,并控制第二开关模块切换到导通状态,以使得电流吸收模块吸收回馈电流,阻断了电池处于禁止充电状态下回馈电流对电池充电的现象,通过电流吸收模块吸收回馈电流的同时,可以保持电机正常制动功能,有效降低了低温时脉冲充电带来的风险。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0029]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术,但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:
[0030]图1示意性示出了根据本专利技术一实施例的用于电机驱动器的控制装置的示例的结构示意图;
[0031]图2示意性示出了根据本专利技术另一实施例的用于电机驱动器的控制装置的示例的结构示意图;
[0032]图3示意性示出了根据本专利技术一实施例的电机驱动器的示例的结构示意图;
[0033]图4是根据本专利技术一实施例的用于电机驱动器的控制方法的流程图;以及
[0034]图5示意性示出了根据本专利技术另一实施例的电机驱动器的示例的结构示意图。
[0035]附图标记说明
[0036]100、200、300 电机驱动器
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110
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电池
[0037]130
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整机控制器
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140
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A/D转换器
[0038]120
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电机
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10
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第一开关模块
[0039]20
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第二开关模块
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30
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电流吸收模块...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电机驱动器的控制装置,所述电机驱动器包括用于与电池连接的电池侧和用于与电机连接的电机侧,其特征在于,包括:电流吸收模块,用于吸收所述电机产生的回馈电流;第一开关模块,串接于所述电池侧和所述电机侧之间的供电电路;第二开关模块;以及处理器,被配置成:确定所述电池处于禁止充电状态;确定所述电机产生回馈电流;以及控制所述第一开关模块关断从所述电机侧向所述电池侧的导通,并控制所述第二开关模块切换到导通状态,以使得所述电流吸收模块吸收所述回馈电流。2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述禁止充电状态包括以下中的一者:所述电池的温度低于预定温度阈值;所述电池电量高于预定电池电量阈值。3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述处理器被配置成确定所述电池处于禁止充电状态包括:所述处理器被配置成:获取所述电池的状态信息,根据所述状态信息确定所述电池处于禁止充电状态;或者获取指示所述电池处于禁止充电状态的信号。4.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述处理器被配置成确定所述电机产生回馈电流包括:所述处理器被配置成:在确定所述电机处于发电状态的情况下,确定所述电机产生回馈电流。5.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,还包括:电压检测模块,用于分别检测所述电机侧的第一电压和所述电池侧的第二电压;所述处理器被配置成确定所述电机产生回馈电流包括:所述处理器被配置成:在所述第一电压大于所述第二电压的情况下,确定所述电机产生回馈电流。6.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述第一开关模块包括以下中的至少一者:...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙卫平任会礼钟懿朱后熊路
申请(专利权)人:湖南中联重科智能高空作业机械有限公司
类型:发明
国别省市:

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