一种纯电动臂架泵车电控系统及控制方法技术方案

本申请涉及一种纯电动臂架泵车电控系统及控制方法，包括：底盘驱动模块，其包括整车控制器，以及均与整车控制器电连接的多合一控制器、动力电池控制器、高压配电盒，多合一控制器与高压配电盒电连接；上装驱动模块，其包括与整车控制器电连接的上装动力控制单元，以及均与上装动力控制单元电连接的上装充电模块、上装配电盒、上装辅助电机控制器、上装主泵电机控制器；上装充电模块与上装辅助电机控制器均与上装配电盒电连接，上装配电盒和上装主泵电机控制器均与多合一控制器电连接。本申请的整车控制器、上装动力控制单元根据泵车的工作模式和工作状态自动进行能量分配，满足泵车众多高压部件高效率、低能耗、安全可靠的工作需求。安全可靠的工作需求。安全可靠的工作需求。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动臂架泵车电控系统及控制方法


[0001]本申请涉及建筑施工机械
，特别涉及一种纯电动臂架泵车电控系统及控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，城建渣土等城市工程用车已有电动化趋势，商砼、油田等领域均已开始预研纯电动混凝土泵车、修井车。混凝土泵车与修井车整车结构类似，均为驻车作业，作业时通过支腿支撑车辆，驾驶室顶部布置臂架或井架桁架通过液压系统进行控制进行伸缩，驾驶室后部车架上安装的回转机构通过液压系统控制，可进行360
°
回转。
[0003]目前纯电动混凝土泵车及修井车整车方案为柴油车型更换动力总成而来，即底盘驱动电机匹配AMT通过传动轴将动力传输至分动器(断轴取力器)，实现底盘与上装的分时驱动，底盘动力电池为底盘驱动电机功能。泵车及修井车整车功耗较大，该方案底盘及上装动力输出均需经过分动器，分动器存在较大的机械损失，造成整车能耗相对较大，营运成本推高。受限于电池能量密度，底盘电池配电量有限，严重制约作业时长及工况覆盖，影响纯电动泵车及修井车推广。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种纯电动臂架泵车电控系统及控制方法，以解决相关技术中纯电动泵车受限于电池能量密度，底盘电池配电量有限，严重制约作业时长的问题。
[0005]本申请实施例第一方面提供了一种纯电动臂架泵车电控系统，包括：
[0006]底盘驱动模块，所述底盘驱动模块包括整车控制器，以及均与整车控制器电连接的多合一控制器、动力电池控制器、高压配电盒，所述多合一控制器与高压配电盒电连接；
[0007]上装驱动模块，所述上装驱动模块包括与整车控制器电连接的上装动力控制单元，以及均与上装动力控制单元电连接的上装充电模块、上装配电盒、上装辅助电机控制器、上装主泵电机控制器；
[0008]所述上装充电模块与上装辅助电机控制器均与所述上装配电盒电连接，所述上装配电盒和上装主泵电机控制器均与所述多合一控制器电连接。
[0009]在一些实施例中：所述多合一控制器内置多个DCAC逆变器、DCDC转换器和控制模块，所述多合一控制器与底盘主驱电机电连接以形成主驱回路，并接收整车控制器的控制指令，向底盘主驱电机供电及扭矩控制；
[0010]所述多合一控制器与高压附件设备电连接以形成高压附件回路，并接收整车控制器的控制指令，向高压附件设备供电并通断控制；
[0011]所述多合一控制器与高压配电盒电连接以形成底盘供电回路，并接收整车控制器的控制指令，向低压电瓶充电；
[0012]所述多合一控制器与上装配电盒电连接以形成上装回路，并接收整车控制器的控制指令，由上装充电模块向高压配电盒供电；
[0013]所述多合一控制器与上装配电盒、上装主泵电机控制器电连接以形成上装供电回路，并接收整车控制器的控制指令，向上装辅助电机控制器和上装主泵电机控制器供电。
[0014]在一些实施例中：所述高压附件设备包括控制转向轮转向的转向泵，向整车供气的空压机，向驾驶室制冷的空调，以及向驾驶室供暖的暖风机；
[0015]所述底盘主驱电机的输出轴连接有自动变速箱，所述自动变速箱设有与整车控制器连接的变速箱控制器，所述自动变速箱通过传动轴带动驱动桥转动，所述驱动桥带动驱动轮转动。
[0016]在一些实施例中：所述高压配电盒连接有动力电池，所述动力电池控制器与动力电池连接，所述动力电池控制器接收整车控制器的控制指令，以及结合动力电池自身电量状态向高压配电盒供电；
[0017]所述高压配电盒连接有高压充电插座和温控机组，所述高压充电插座用于与充电桩连接以向所述动力电池充电，所述温控机组用于冷却动力电池。
[0018]在一些实施例中：所述低压电瓶连接有电机散热器，所述电机散热器通过电子水泵连接底盘主驱电机，以向底盘主驱电机循环冷却液。
[0019]在一些实施例中：所述上装充电模块包括车载充电器和电源分配单元，所述车载充电器用于外接交流电，将交流电整流后经电源分配单元向上装配电盒输出高压直流电；
[0020]所述上装配电盒将高压直流电经上装辅助电机控制器输送至上装辅助电机，所述上装辅助电机驱动上装动力设备工作；
[0021]所述上装配电盒将高压直流电经多合一控制器输送至上装主泵电机控制器，所述上装主泵电机控制器控制上装主泵电机工作，以驱动泵送装置泵送混凝土。
[0022]在一些实施例中：所述上装动力设备包括控制支撑装置伸缩的臂架泵，控制回转装置转动的恒压泵，驱动臂架系统伸展与折叠的齿轮泵，所述臂架泵、恒压泵和齿轮泵均与所述上装动力控制单元电连接，所述上装动力控制单元根据操作指令以控制臂架泵、恒压泵和齿轮泵动作。
[0023]本申请实施例第二方面提供了一种纯电动臂架泵车电控系统的控制方法，所述方法使用上述任一实施例所述的纯电动臂架泵车电控系统，所述方法包括以下步骤：
[0024]当整车控制器收到Acc档、ON档信号时，整车控制器控制动力电池控制器上电，多合一控制器将高压配电盒提供的电能根据整车控制器的指令分配给高压附件设备；
[0025]当整车控制器收到START档信号时，多合一控制器控制底盘主驱电机启动，底盘主驱电机通过自动变速箱、传动轴带动驱动桥工作，此时车辆开始正常行驶；
[0026]整车控制器向上装动力控制单元发出上装卸荷请求信号，上装动力控制单元控制上装配电盒断开上装辅助电机控制器和上装主泵电机控制器，上装辅助电机和上装主泵电机停止运转；
[0027]当泵车行驶时，整车控制器根据车速、档位、踏板开度、底盘主驱电机、动力电池的状态信号进行目标扭矩计算，向多合一控制器发送指令，控制底盘主驱电机工作；
[0028]动力电池控制器接收整车控制器传输的多合一控制器、高压附件设备功率需求，控制动力电池进行电能释放。
[0029]在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
[0030]当泵车到达作业点，整车控制器通过多合一控制器控制底盘主驱电机停止运转，
同时向上装动力控制单元发出上装工作启动信号；
[0031]上装动力控制单元控制上装配电盒向上装辅助电机控制器供电，上装辅助电机控制器驱使上装辅助电机运转，上装动力控制单元根据操作指令控制上装动力设备执行规定动作；
[0032]在泵送准备阶段，上装动力控制单元指示上装辅助电机拖动臂架泵工作，臂架泵驱使支撑装置的水平臂伸展并放下支腿；
[0033]在泵送阶段，上装动力控制单元通过上装主泵电机控制器控制上装主泵电机运转，上装主泵电机拖动主泵为泵送装置提供动力，从而将混凝土泵送至设定位置；
[0034]上装动力控制单元根据操作指令，通过上装辅助电机控制器驱使上装辅助电机带动恒压泵、齿轮泵运行，为回转装置、臂架系统提供动力，通过回转装置的旋转以及臂架系统姿态调整，实现混凝土的精准浇注；
[0035]在待料阶段，在上装动力控制单元控制下，上装主泵电机停止运行，上装辅助电机控制器驱使上装辅助电机带动齿轮泵运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于，包括：底盘驱动模块，所述底盘驱动模块包括整车控制器(38)，以及均与整车控制器(38)电连接的多合一控制器(8)、动力电池控制器(7)、高压配电盒(9)，所述多合一控制器(8)与高压配电盒(9)电连接；上装驱动模块，所述上装驱动模块包括与整车控制器(38)电连接的上装动力控制单元(30)，以及均与上装动力控制单元(30)电连接的上装充电模块(20)、上装配电盒(31)、上装辅助电机控制器(32)、上装主泵电机控制器(14)；所述上装充电模块(20)与上装辅助电机控制器(32)均与所述上装配电盒(31)电连接，所述上装配电盒(31)和上装主泵电机控制器(14)均与所述多合一控制器(8)电连接。2.如权利要求1所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：所述多合一控制器(8)内置多个DCAC逆变器、DCDC转换器和控制模块，所述多合一控制器(8)与底盘主驱电机(21)电连接以形成主驱回路，并接收整车控制器(38)的控制指令，向底盘主驱电机(21)供电及扭矩控制；所述多合一控制器(8)与高压附件设备电连接以形成高压附件回路，并接收整车控制器(38)的控制指令，向高压附件设备供电并通断控制；所述多合一控制器(8)与高压配电盒(9)电连接以形成底盘供电回路，并接收整车控制器(38)的控制指令，向低压电瓶(16)充电；所述多合一控制器(8)与上装配电盒(31)电连接以形成上装回路，并接收整车控制器(38)的控制指令，由上装充电模块(20)向高压配电盒(9)供电；所述多合一控制器(8)与上装配电盒(31)、上装主泵电机控制器(14)电连接以形成上装供电回路，并接收整车控制器(38)的控制指令，向上装辅助电机控制器(32)和上装主泵电机控制器(14)供电。3.如权利要求2所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：所述高压附件设备包括控制转向轮转向的转向泵(10)，向整车供气的空压机(6)，向驾驶室制冷的空调(4)，以及向驾驶室供暖的暖风机(5)；所述底盘主驱电机(21)的输出轴连接有自动变速箱(22)，所述自动变速箱(22)设有与整车控制器(38)连接的变速箱控制器(39)，所述自动变速箱(22)通过传动轴(23)带动驱动桥(24)转动，所述驱动桥(24)带动驱动轮转动。4.如权利要求2所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：所述高压配电盒(9)连接有动力电池(18)，所述动力电池控制器(7)与动力电池(18)连接，所述动力电池控制器(7)接收整车控制器(38)的控制指令，以及结合动力电池(18)自身电量状态向高压配电盒(9)供电；所述高压配电盒(9)连接有高压充电插座(11)和温控机组(19)，所述高压充电插座(11)用于与充电桩连接以向所述动力电池(18)充电，所述温控机组(19)用于冷却动力电池(18)。5.如权利要求2所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：所述低压电瓶(16)连接有电机散热器(3)，所述电机散热器(3)通过电子水泵(40)连接底盘主驱电机(21)，以向底盘主驱电机(21)循环冷却液。6.如权利要求1所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：
所述上装充电模块(20)包括车载充电器(201)和电源分配单元(202)，所述车载充电器(201)用于外接交流电，将交流电整流后经电源分配单元(202)向上装配电盒(31)输出高压直流电；所述上装配电盒(31)将高压直流电经上装辅助电机控制器(32)输送至上装辅助电机(33)，所述上装辅助电机(33)驱动上装动力设备工作；所述上装配电盒(31)将高压直流电经多合一控制器(8)输送至上装主泵电机控制器(14)，所述上装主泵电机控制器(14)控制上装主泵电机(15)工作，以驱动泵送装置(28)泵送混凝土。7.如权利要求6所述的一种纯电动臂架泵车电控系统，其特征在于：所述上装动力设备包括控制支撑装置(29)伸缩的臂架泵(34)，控制回转装置(25)转动的恒压泵(35)，驱动臂架系统(26)伸展与折叠的齿轮泵(36)；所述臂架泵(34)、恒压泵(35)和齿轮泵(36)均与所述上装动力控制单元(30)电连接，所述上装动力控制单元(30)根据操作指令以控制臂架泵(34)、恒压泵(35)和齿轮泵(36)动作。8.一种纯电动臂架泵车电控系统的控制方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至7任一项所述的纯电动臂架泵车电控系统，所述方法包括以下步骤：当整车控制器(38)收到Acc档、ON档信号时，整车控制器(38)控制动力电池控制器(7)上电，多合一控制器(8)将高压配电盒(9)提供的电能根据整车控制器(38)的指令分配给高压附件设备；当整车控...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晖，杨道华，赵峰，尹兵，彭文俊，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：