一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案技术方案

一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，包括电网、车载电源、车载紧急备用电池、电压波动调整模块、多合一控制器、助力转向电机和制动打气泵电机。车载电源和车载紧急备用电池分别与电网相连。电压波动调整模块连接于多合一控制器与电网之间，并与车载电源和车载紧急备用电池连接。多合一控制器内设助力转向电机控制模块和制动打气泵电机控制模块。助力转向电机控制模块连接助力转向电机，助力转向电机上设转向油泵。制动打气泵电机控制模块连接制动打气泵电机,制动打气泵电机上设制动打气泵。本发明专利技术在电网、车载电源出现故障时能确保助力转向及制动系统安全工作，避免事故发生；能减缓电流变化幅度，提高多合一控制器寿命。

A Energy Supply Scheme for Dual-source Trackless Electric Heavy Truck Power Steering and Braking System

【技术实现步骤摘要】
一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案
本专利技术汽车研究领域，涉及一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案。
技术介绍
双源无轨电动重卡因其可以利用电网供电且又不完全依赖电网备受关注，但是鉴于双源无轨电动重卡高速重载的工作情况，在电网供电、车载电源供电出现故障等特殊情况下其转向及制动系统能失去能量供应会造成严重事故。另外由于车载电源的电压等级与电网存在较大压差，在实际运营过程中来回切换电源时会产生较大的电压波动，且不同时间段、不同地段的电网电压也有所区别，电压波动会对于各元器件的冲击较大，因此会大大降低控制器元器件的使用寿命。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，本专利技术所提供能量供应方案在电网供电、车载电源供电出现故障等特殊情况下能够确保其转向及制动系统能够安全有效工作，避免事故发生；且能够减缓电流变化幅度，提高多合一控制器的安全寿命。为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，包括电网、车载电源、车载紧急备用电池、电压波动调整模块、多合一控制器、助力转向电机、制动打气泵电机、转向油泵和制动打气泵。所述车载电源和车载紧急备用电池分别通过导线与电网相连。所述电网上通过导线连接电压波动调整模块，所述电压波动调整模块通过线束连接多合一控制器。所述电压波动调整模块设置于多合一控制器与电网之间，并与车载电源和车载紧急备用电池连接。所述多合一控制器内设置有助力转向电机控制模块和制动打气泵电机控制模块。所述助力转向电机控制模块通过导线连接助力转向电机，所述助力转向电机上设置有转向油泵。所述制动打气泵电机控制模块通过导线连接有制动打气泵电机,所述制动打气泵电机上设置有制动打气泵。在双源无轨电动重卡在电网运行时，电网可对车载紧急备用电池及时充电确保电量充足，在双源无轨电动重卡在脱离电网运行时，所述车载电源对车载紧急备用电池及时充电确保电量充足。在双源无轨电动重卡在架设电网内运行时，助力转向及其制动系统能量由电网提供；在双源无轨电动重卡脱离电网运行时，助力转向及其制动系统能量由车载电源提供；在供电网和车载电源供电出现故障等特殊情况下，助力转向及其制动系统能量供应由车载紧急备用电池提供，车载紧急备用电池确保助力转向及其制动系统能够安全有效工作，避免事故发生。所述电压波动调整模块可以实现电网与车载电源之间平缓切换，有效避免了电压波动会对各元器件的冲击，提高了控制器元器件的使用寿命，实现电网与车载电源之间平缓切换的同时也增大了能量利用率。本专利技术的有益效果为：1)本专利技术在电网供电、车载电源供电出现故障等特殊情况下确保其转向及制动系统能够安全有效工作，避免事故发生。2)本专利技术将电压波动调整电路设置于所述多合一控制器与所述电网之间，并与所述车载电源、车载紧急备用电池连接，减缓电流变化幅度，提高多合一控制器的安全寿命。附图说明图1为本专利技术连接结构示意图；图2为本专利技术电压波动调整模块电路图。附图标记：1-电网，2-车载电源，3-车载紧急备用电池，4-电压波动调整模块,5-多合一控制器，6-助力转向电机，7-制动打气泵电机，8-转向油泵，9-制动打气泵，10-助力转向电机控制模块，11-制动打气泵电机控制模块。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本专利技术技术方案作进一步具体描述：如图1和图2所示，一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，包括电网1、车载电源2、车载紧急备用电池3、电压波动调整模块4、多合一控制器5、助力转向电机6、制动打气泵电机7、转向油泵8和制动打气泵9。车载电源2和车载紧急备用电池3分别通过导线与电网1相连。电网1上通过导线连接电压波动调整模块4，电压波动调整模块4通过线束连接多合一控制器5。电压波动调整模块4设置于多合一控制器5与电网1之间，并与车载电源2和车载紧急备用电池3连接；电压波动调整模块4能够实现电网1与车载电源2之间平缓切换，有效避免了电压波动会对各元器件的冲击，提高了控制器元器件的使用寿命。多合一控制器5内设置有助力转向电机控制模块10和制动打气泵电机控制模块11。助力转向电机控制模块10通过导线连接助力转向电机6，助力转向电机6上设置有转向油泵8。制动打气泵电机控制模块11通过导线连接有制动打气泵电机7,制动打气泵电机7上设置有制动打气泵9。电压波动调整模块4的工作原理如图2所示，电路的输入端口接电网，输入端口一端接车载电源正极B+，另一端接车载电源负极HGND，扼流圈L1一端连接车载电源正极B+，另一端与电容C1一端、电阻R1一端和接触器K一端连接；电容C1另一端连接电容C2一端，电容C2另一端连接车载电源负极HGND；电阻R1另一端连接电阻R2—端，电阻R2另一端连接电阻R3和隔离采集单元A一端；电阻R3另一端连接车载电源负极HGND；接触器K另一端连接二极管D的正极；二极管D的负极连接电阻R5一端、电容C3一端和输出端口一端；电阻R5另一端连接电阻R6一端，电阻R6另一端连接电阻R7一端和隔离采集单元B一端；电阻R7另一端连接车载电源负极HGND；隔离采集单元A另一端和隔离采集单元B另一端连接MCU，MCU输出端连接接触器驱动电路，电容C3另一端连接电容C4一端，电容C4另一端连接车载电源负极HGND，输出端口另一端连接车载电源负极HGND。当车辆熄火后首次上电时(包括接入电网及接入车载电源)，由于电容C3、C4两端无电压，电阻R7两端也无电压，而电阻R3两端瞬间电压上升，隔离采集单元A采集的电压会大于隔离采集单元B所采集的电压并且差值超过设定值，MCU输出高电平给接触器驱动电路，由此来控制接触器K吸合，电阻增大，电流减小，由小电流给电容C3、C4预充电；当电容C3、C4充电到一定电压后，隔离采集单元A采集的电压与隔离采集单元B采集的电压相当时，由MCU给接触器驱动电路信号由其控制接触器断开来实现减小电阻、增大电流的目的，由电网或车载电源直接输出给电机控制器供电，以实现高效能量传输。当车辆在车载电源与电网之间切换时，由于电网电压一般在650V-900V，而车载电源一般采用锂离子电池或者铅酸电池，电压等级在400V-500V，因此在切换时会有较大的电压纹波，而此时由扼流圈L1来吸收所述电压纹波，减少电压波动对元器件的冲击，提高元器件的使用寿命，而且在车辆从车载电源切换至电网时，二极管D能够保证输出端口处电流不会回流，消除能量的浪费。当车辆连接电网时，由于电网电压会出现波动，会有较大的电压纹波，而此时由扼流圈L1来吸收所述电压纹波，减少电压波动对元器件的冲击，提高元器件的使用寿命，而且隔离采集单元A采集的电压与隔离采集单元B所采集的电压并不会超过设定值，接触器K不吸合。上述实施例只是对本专利技术技术方案的举例说明或解释，而不应理解为对本专利技术技术方案的限制，显然，本领域的技术人员可对本专利技术进行各种修改和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也包含这些修改和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，包括电网、车载电源、车载紧急备用电池、电压波动调整模块、多合一控制器、助力转向电机、制动打气泵电机、转向油泵和制动打气泵，所述车载电源和车载紧急备用电池分别通过导线与电网相连，所述电网上通过导线连接电压波动调整模块，所述电压波动调整模块通过线束连接多合一控制器，所述电压波动调整模块设置于多合一控制器与电网之间，并与车载电源和车载紧急备用电池连接，所述多合一控制器内设置有助力转向电机控制模块和制动打气泵电机控制模块，所述助力转向电机控制模块通过导线连接助力转向电机，所述助力转向电机上设置有转向油泵，所述制动打气泵电机控制模块通过导线连接有制动打气泵电机,所述制动打气泵电机上设置有制动打气泵。

【技术特征摘要】
1.一种双源无轨电动重卡助力转向及其制动系统能量供应方案，包括电网、车载电源、车载紧急备用电池、电压波动调整模块、多合一控制器、助力转向电机、制动打气泵电机、转向油泵和制动打气泵，所述车载电源和车载紧急备用电池分别通过导线与电网相连，所述电网上通过导线连接电压波动调整模块，所述电压波动调整模块通过线束连接多合一控制器，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学卿，郝少红，王海波，
申请(专利权)人：吉林大学青岛汽车研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37