电流分配控制方法、所述方法运行控制设备以及均流系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在电动施工机械的均流系统中控制多台电机设备之间电流分配的方法，所述方法包括以下步骤：对由电池系统供电的第一电机设备估算第一电流需求，并对由电池系统供电的第二电机设备估算第二电流需求；确定均流系统中可提供的可用电流量；将可用电流量分流至用于驱动第一电机设备的第一部分和用于驱动所述第二电机设备的第二部分，其中，所述分流基于对第一电流需求和第二电流需求的估算。本发明专利技术还涉及一种构造成运行所述方法的控制设备以及用于电动施工机械的均流系统。

【技术实现步骤摘要】
电流分配控制方法、所述方法运行控制设备以及均流系统
本专利技术涉及一种用于在电动施工机械的均流(currentsharing)系统中控制多台电机设备之间电流分配的方法。本专利技术还涉及一种用于在电动施工车辆的均流系统中控制电流分配的控制设备。本专利技术还涉及一种用于电动施工机械的均流系统。
技术介绍
电动施工机械可能有多台耗能设备，这些耗能设备是由电机设备提供动力。这些电机设备由均流系统中的电流供电。每台电机设备的单个需求可随时间而发生巨大变化。现有技术文件US9,032,725B2涉及一种用于操作配备内燃机作为动力源的工作机的方法。将对子系统的扭矩命令以及相应子系统的RPM馈送到扭矩控制单元。扭矩控制单元计算每套子系统的电力需求，并指示求和点(例如飞轮)以分配可提供的电力。此外，EP2815946B1还涉及一种用于在运行条件下电动施工机械的行驶方向从前进变为后退或相反时控制电流分配的系统。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于在电动施工机械的均流系统中控制多台电机设备之间电流分配的方法。电动施工机械可以是一种完全由电能驱动的施工机械。或者，电动施工机械可以包括混合驱动装置。这种电动施工机械可以是电池轮式装载机、电池滑移装载机、电池挖掘机、电池压路机或任意其它设备。根据本专利技术的方法包括以下步骤：对由电池系统供电的第一电机设备估算第一电流需求，并对由电池系统供电的第二电机设备估算第二电流需求。所述方法还可以包括以下步骤：分别估算第三电机设备的第三电流需求或其它电机设备的第四或几个进一步电流需求。因此，在电动施工机械的均流系统中控制多台电机设备之间电流分配的思想可应用于包含多台(例如，两台以上)电机设备的系统。在本专利技术中，术语“估算”必须与术语“测量”区分开。估算可以至少部分基于假设和/或近似。因此，估算可能需要的工作量少于精确测量。根据本专利技术，电动机设备可以包括单台电机或多台电机。这同样适用于术语“电池系统”，它可能包含一个或多个电池。电池系统还可以包括电池控制设备。电机设备的电流需求可以看作是根据估算由相应电机设备为输出所需电力所需的电流。根据本专利技术所述的方法还包括以下步骤：确定均流系统中可提供的可用电流量。所述可用电流量可随时间而变化，例如根据电池状态和施工机械的运行状况。执行所述确定的计算可以将均流系统使用的寄生电流考虑在内。寄生电流可以是无法测量的任何电流，因此可以根据均流系统中的测量值来计算。根据本专利技术所述的方法还包括以下步骤：将可用电流量分流至用于驱动所述第一电机设备的第一部分和用于驱动所述第二电机设备的第二部分，其中，分流基于对所述第一电流需求和所述第二电流需求的估算。所述方法还可以包括以下步骤：进一步将可用电流进一步分流至用于驱动所述第三电机设备的第三部分或用于分别驱动所述其它电机设备的其它部分，其中，所述分流基于对所述第三电流需求或所述其它电流需求的估算。所述第一部分和所述第二部分共用所述可用电流量。所述第三部分和其它部分也是如此。根据操作条件，不同部分的总和可以等于可用电流量。由于本专利技术方法基于对第一电流需求和第二电流需求以及(如果适用)其它电流需求的估算，因此其执行可以不需要过多的计算能力或某些参数(例如扭矩)的精确测量。不同电机设备的需求可能变化很快。此外，电池系统施加的限制可能非常严格。由于估算可以快速执行，因此本专利技术方法能够对电流执行分流，以准确和动态的方式满足各种不同的需求。因此，可以根据每台电机设备的当前电力需求有效地分流可用电流量。换句话说，本专利技术一方面能够满足电机设备迅速变化的各个需求，另一方面能够确保防止电池系统过量放电，并保持电池系统施加的限制。因此，可以执行并行放电，即同时对用于至少两台电机设备的电池系统进行放电。在当前情况下，并行放电是重要影响，因为第一电机设备的放电和第二电机设备的放电以及(如果适用)其它电流需求的放电可以具有相同优先级。在一个实施例中，所述方法可以包括以下步骤：接收向第一电机设备发出的第一扭矩命令和向第二电机设备发出的第二扭矩命令。所述接收可以包括对向相应电机设备发出命令的扭矩进行读取和/或转换。此外，还可以测量第一电机设备的第一速度和第二电机设备的第二速度。速度可以是特定时间内各台电机设备的RPM输出。在所述实施例中，对第一电流需求的估算可以基于第一扭矩命令和第一速度，优选地基于将第一扭矩命令与第一速度相乘，对第二电流需求的估算可以基于第二扭矩命令和第二速度，优选地基于将第二扭矩命令与第二速度相乘。将相应扭矩命令与相应速度相乘，以及除以电池系统中可提供的电池电压，可以使相应电机实际电流需求的精度合理。因此，本实施例可以高效估算电机的电流需求，即使在当前公开的均流系统的动态变化环境中也是如此。如前所述，在不偏离本专利技术的情况下，本专利技术的思想可应用于若干电机设备的系统。为了简洁起见，以下公开的内容主要介绍具有两台电机设备的系统，而所述两台电机设备又可以包括一台电机或多台电机。在另一实施例中，分流包括第一步骤，第一步骤确定可用电流量是否大于、等于或小于预定最小电流量，其中，所述确定的结果用于进一步的所述分流。预定最小电流量可以根据均流系统的各个要求进行预设。它可以由机器制造商和/或操作员预设。预定最小电流量也可能是可调节的，例如由操作员调节。因此，如果所需的电流超过或低于预定最小电流量，可以有效地分流电流并同时防止系统损坏。因此，为了保护电池系统和整套均流系统免受损坏，可以通过使用所述确定的结果进行进一步分流来防止电池过度放电。在另一实施例中，进一步分流可执行如下：如果可用电流量小于预定最小电流量，则在所述第一步骤中，可用电流量可以按优选为2:1的第一预定比例分流至第一部分和第二部分，这意味着将可用电流量的三分之二分配给为第一电机设备供电的所述第一部分，将可用电流量的三分之一分配给为第二电机设备供电的第二部分。如果可用电流量大于或等于预定最小电流量，则在第一步骤中，将等于预定第一最小电流的电流量分配给第一部分，将等于预定第二最小电流的电流量分配给第二部分。第一和第二最小电流量可根据各自电机设备的具体要求预先设置。它们可以进行调整，例如由机械的操作员进行调整。因此，如果可以提供预定最小电流量，每台电机设备会获得维持最小负载所需的单个最小电流量。因此，在本实施例中，确保不是将电流分配给一台电机设备，而是每台电机设备同时接收其随时间变化可以恒定的最小电流量。因此，确保了每台电机设备的基本供电。在第一步骤中，第一电机设备和第二电机设备的优先级可以相同。在另一实施例中，分流包括第二步骤，第二步骤确定所述第一步骤后可用电流量剩余的第一剩余电流是否大于、等于或小于所述第一步骤后的所需电流剩余总量，其中，所述确定的结果用于进一步的所述分流。第一剩余电流等于在各台电机的预定最小电流量从可用电流量中减去后剩余的电流量。在第一步骤中确保恒定基本供电是最高优先级，之后，第二步骤可以根据随时间变化的各个需求分电流分配流。在第二步骤中，每台电机设备可以同时接收分配给相应电机设备的单个电流量。因此，可以并行满足第一和第二电机设备的各自电流需求。...

【技术保护点】
1.一种用于在电动施工机械的均流系统(100)中控制多台电机设备(M1、M2)之间电流分配的方法，所述方法包括以下步骤：/na.估算由电池系统(B)供电的第一电机设备(M1)的第一电流需求(C1)，并估算由所述电池系统(B)供电的第二电机设备(M2)的第二电流需求(C2)；/nb.确定所述均流系统(100)中可提供的可用电流量(CS)；/nc.将所述可用电流量(CS)分流(S)为用于驱动所述第一电机设备(M1)的第一部分(P1)和用于驱动所述第二电机设备(M2)的第二部分(P2)，其中，所述分流(S)基于对所述第一电流需求(C1)和所述第二电流需求(C2)的估算。/n

【技术特征摘要】
20190826 CN PCT/CN2019/1025721.一种用于在电动施工机械的均流系统(100)中控制多台电机设备(M1、M2)之间电流分配的方法，所述方法包括以下步骤：
a.估算由电池系统(B)供电的第一电机设备(M1)的第一电流需求(C1)，并估算由所述电池系统(B)供电的第二电机设备(M2)的第二电流需求(C2)；
b.确定所述均流系统(100)中可提供的可用电流量(CS)；
c.将所述可用电流量(CS)分流(S)为用于驱动所述第一电机设备(M1)的第一部分(P1)和用于驱动所述第二电机设备(M2)的第二部分(P2)，其中，所述分流(S)基于对所述第一电流需求(C1)和所述第二电流需求(C2)的估算。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
接收向所述第一电机设备(M1)发出的第一扭矩命令(T1)和向所述第二电机设备(M2)发出的第二扭矩命令(T2)；和
测量所述第一电机设备(M1)的第一速度(V1)和所述第二电机设备(M2)的第二速度(V2)；其中
对所述第一电流需求(C1)的估算基于所述第一扭矩命令(T1)和所述第一速度(V1)；以及其中
对所述第二电流需求(C2)的估算基于所述第二扭矩命令(T2)和所述第二速度(V2)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述分流(S)包括第一步骤(S1)，所述第一步骤(S1)确定可用电流量(CS)是否大于、等于或小于预定最小电流量(MC)，其中，所述确定的结果用于进一步的分流(S)。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
在所述可用电流量(CS)小于所述预定最小电流量(MC)情况下，在所述第一步骤(S1)中，所述可用电流量(CS)按优选为2比1的第一预定比例(PR1)分流为所述第一部分(P1)和所述第二部分(P2)；以及其中
在所述可用电流量(CS)大于或等于预定最小电流量(MC)情况下，在所述第一步骤(S1)中，将等于预定第一最小电流(MIN1)的电流量(CM1)分配给所述第一部分(P1)，并且将等于预定第二最小电流(MIN2)的电流量(CM2)分配给所述第二部分(P2)。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述分流(S)包括第二步骤(S2)，所述第二步骤(S2)确定所述第一步骤(S1)后所述可用电流量(CS)剩余的第一剩余电流(RC1)是否大于、等于或小于所述第一步骤(S1)后的所需电流剩余总量(MR)，其中，所述确定的结果用于进一步的分流(S)。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
在所述可用电流量(CS)的所述第一剩余电流(RC1)小于所述第一步骤(S1)后的所述所需电流剩余总量(MR)情况下，在所述第二步骤(S2)中，所述可用电流量(CS)的所述第一剩余电流(RC1)按等于所述第一电流需求(C1)与所述第二电流需求(C2)之比的比例分流至所述第一部分(P1)和所述第二部分(P2)中；以及其中
在所述可用电流量(CS)的所述第一剩余电流(RC1)大于或等于所述第一步骤(S1)后的所述所需电流剩余总量(MR)情况下，在所述第二步骤(S2)中，将第一电流分配给所述第一部分(P1)直至达到第一电流需求(C1)，将第二电流分配给所述第二部分(P2)直到达到所述第二电流需求(C2)。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：
所述分流(S)包括第三步骤(S3)，所述第三步骤(S3)确定在所述第二步骤(S2)后，所述第二步骤(S2)后的所述可用电流量(CS)剩余的第二剩余电流(RC2)是否大于零；以及其中
在所述可用电流量(CS)的所述第二剩余电流(RC2)大于零情况下，在所述第三步骤(S3)中，所述可用电流量(CS)的所述第二剩余电流(RC2)按所述第一预定比例(PR1)分流至所述第一部分(P1)和所述第二部分(P2)。


8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·安舒茨，
申请(专利权)人：广西柳工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45