本发明专利技术实施方式涉及电流电路技术领域，特别涉及一种能量回馈充电电流限制的方法及装置，其中所述方法应用于电驱系统的能量回收中，所述电驱系统包括供电电池和电机，所述电机工作于电动状态或能量回馈状态，所述方法包括：确定所述电机工作于能量回馈状态；将所述电机回馈的第一充电电流经斩波后转换为第二充电电流，向所述供电电池充电；并基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号。同时还提供了一种对应的能量回馈充电电流限制的装置。本发明专利技术提供的能量回馈充电电流限制的装置，结构简单，实用性较高，有效避免了充电电流过大对供电电池的损害，同时提高了回馈能量的回收效率。的回收效率。的回收效率。
【技术实现步骤摘要】
能量回馈充电电流限制的方法及装置
[0001]本专利技术涉及电流电路
，特别涉及一种能量回馈充电电流限制的方法及一种能量回馈充电电流限制的装置。
技术介绍
[0002]典型电驱系统由供电电源、电机、电机控制器和动作执行机构组成，电机轴连接并驱动动作执行机构动作，其中电机可工作在电动状态或发电状态，典型发电状态场景包括电机能量回馈制动、起重机缓慢下放重物、其他通过电机将重力势能转化为电能等场景等。在以电池作为重要供电能量来源的电驱系统中，如电机工作在发电状态，一方面如能将电机发电状态回馈的电能充入电池可提高能量利用率，延长产品续航时间；另一方面，过大的回馈充电电流会损伤电池，造成电池容量下降，寿命缩短，甚至引发火灾。
[0003]现有技术中存在一些对反馈的电能进行限制的装置，但是这些装置存在以下缺点：
[0004]1、包含限流限压模块、升压模块、充电模块三种DC-DC变换的功能模块，每种功能模块都包含有各自的功率开关与控制电路，硬件电路结构复杂，使得控制方法复杂化；
[0005]2、功率转化级数多，能量损耗大，降低能量回收效率；
[0006]3、没有考虑电池电量到了设定阈值后，再进行能量回收时，产生的多余能量消耗问题；
[0007]4、充电电流随制动电压成正比限制，缺乏灵活性，降低回收效率。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种能量回馈充电电流限制的方法及装置，以至少部分地解决以上问题。
[0009]为达到上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种能量回馈充电电流限制的方法，应用于电驱系统的能量回收中，所述电驱系统包括供电电池和电机，所述电机工作于电动状态或能量回馈状态，所述方法包括：确定所述电机工作于能量回馈状态；将所述电机回馈的第一充电电流经斩波后转换为第二充电电流，向所述供电电池充电；并基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号。
[0010]优选的，所述斩波包括：采用第一可控开关将所述第一充电电流斩切为系列脉冲电流，并通过电感将所述系列脉冲电流平滑后，得到所述第二充电电流；所述斩波控制信号用于控制所述第一可控开关的开闭。
[0011]优选的，所述斩波控制信号为PWM控制信号，所述确定所述斩波的斩波控制信号，包括：确定所述PWM控制信号的占空比。
[0012]优选的，基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号，包括：判断所述第二充电电流是否大于设定电流阈值，若大于，则基于当前的PWM控制信号，减少输出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比；若小于，则基于所述当前的PWM控制信号，增加输
出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比。
[0013]优选的，所述PWM控制信号的占空比预设有最小值；确定所述供电电池的当前电池电量高于保护阈值或者处于不能充电的情形，所述PWM控制信号的占空比为所述占空比最小值。
[0014]优选的，所述方法还包括：将所述第一充电电流中转换为所述第二充电电流之外的电流进行耗散。
[0015]优选的，所述耗散，包括：采用第二可控开关控制所述第一充电电流与电能耗散器件的连通；所述第二可控开关受控于所述斩波控制信号的反相信号，且与所述第一可控开关的开闭状态相反。
[0016]优选的，所述方法还包括：对所述第一可控开关闭合时流入的所述第一充电电流进行蓄能，并在所述第一可控开关断开时利用所述蓄能对所述电感进行供能。
[0017]在本专利技术的第二方面，还提供了一种能量回馈充电电流限制的装置，设置于电驱系统的供电电池和电机之间，所述电机工作于电动状态或能量回馈状态，所述装置包括：确定部件，用于确定所述电机工作于能量回馈状态；转换部件，将所述电机回馈的第一充电电流经斩波后转换为第二充电电流，向所述供电电池充电；控制部件，用于基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号；以及耗散部件，用于将所述第一充电电流中转换为所述第二充电电流之外的电流进行耗散。
[0018]优选的，所述转换部件包括：第一可控开关，用于将所述第一充电电流斩切为系列脉冲电流；以及电感，用于将所述系列脉冲电流平滑后，得到所述第二充电电流。
[0019]优选的，所述控制部件包括：电流采样电路，用于获取所述第二充电电流的耦合电流，确定所述第二充电电流的测量值；逻辑控制器，用于基于存储的控制逻辑和测量值，确定所述斩波控制信号的波形参数，以及波形发生器，用于根据所述波形参数生成所述斩波控制信号。
[0020]优选的，所述控制逻辑包括：确定所述第二充电电流大于设定电流阈值，则基于当前的PWM控制信号，减少输出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比；确定所述第二充电电流小于设定电流阈值，则基于所述当前的PWM控制信号，增加输出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比；确定所述供电电池的当前电池电量高于保护阈值或者处于不能充电的情形，所述PWM控制信号的占空比为预设的占空比最小值。
[0021]优选的，所述装置还包括：电容，所述电容的一端与所述电感与第一可控开关的连接端相连，另一端与所述供电电池的负极相连。
[0022]优选的，所述耗散部件通过第二可控开关接收需要耗散的电流；所述第二可控开关，用于控制所述第一充电电流与所述耗散部件的连通；所述第二可控开关在所述电机工作于能量回馈状态时，与所述第一可控开关的开闭状态相反。
[0023]本专利技术实施方式提供的技术方案，具有以下有益效果：
[0024]1)方案逻辑简单，实用性较高；
[0025]2)能够在限制回馈充电电流的条件下，尽可能的增大回馈充电电流，提升充电能力；在电池电量充足时，可以通过电阻将电池不能回收的电能消耗掉。
[0026]3)与传统的多级限制模块相比，避免了功率转化级数多，能量损耗大的问题，提高了装置能量回收效率。
[0027]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
[0028]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的方法的步骤示意图；
[0030]图2为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的方法的实施步骤图；
[0031]图3为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的装置的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的装置的电路实施结构图；
[0033]图5为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的装置的仿真效果图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0035]图1为本专利技术一实施方式中的能量回馈充电电流限制的方法的步骤示意图，如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能量回馈充电电流限制的方法，应用于电驱系统的能量回收中，所述电驱系统包括供电电池和电机，所述电机工作于电动状态或能量回馈状态，其特征在于，所述方法包括：确定所述电机工作于能量回馈状态；将所述电机回馈的第一充电电流经斩波后转换为第二充电电流，向所述供电电池充电；基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号；同时将所述第一充电电流中转换为所述第二充电电流之外的电流进行耗散。2.根据权利要求1所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，所述将所述电机回馈的第一充电电流经斩波后转换为第二充电电流，包括：采用第一可控开关将所述第一充电电流斩切为系列脉冲电流，并通过电感将所述系列脉冲电流平滑处理后，得到所述第二充电电流；所述斩波控制信号用于控制所述第一可控开关的开闭。3.根据权利要求2所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，所述耗散包括：采用第二可控开关控制所述第一充电电流与电能耗散器件的连通；所述第二可控开关与所述第一可控开关的开闭状态相反。4.根据权利要求2所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，所述斩波控制信号为PWM控制信号；所述确定所述斩波的斩波控制信号，包括：确定所述PWM控制信号的占空比。5.根据权利要求4所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，基于所述第二充电电流，确定所述斩波的斩波控制信号，包括：判断所述第二充电电流是否大于设定电流阈值；若大于，基于当前的PWM控制信号，减少输出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比；否则，基于当前的PWM控制信号，增加输出至所述第一可控开关的PWM控制信号的占空比。6.根据权利要求5所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，所述PWM控制信号的占空比预设有最小值；确定所述供电电池的当前电池电量高于保护阈值或者处于不能充电的情况，将所述PWM控制信号的占空比调节为所述占空比最小值。7.根据权利要求2至6中任一项所述的能量回馈充电电流限制的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述第一可控开关闭合时流入的所述第一充电电流进行蓄能，并在所述第一可控开关断开时利用所述蓄能对所述电感进行供能。8.一种能量回馈充电电流限制的装置，设置于电驱系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：于晓颖，王严，廖鹏，李斌，林能发，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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