专利名称：一种电动托盘车制动系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电动托盘车制动系统及控制方法，并且尤其涉及轮毂电机直接驱动的电动搬运车的制动系统及控制方法，属于电动车领域。
背景技术：
电动托盘车是一种新型的仓储设备，使用电池提供动力能源，全电动驱动模式。主要用在物流、仓储各个环节，承担了货物的运输搬运功能。在现有技术中，电动托盘搬运车的制动系统一般米用失电电磁制动器完成。这样做通常会存在使得电动托盘车结构复杂，不易维护或维护比较复杂，需要专业的维护人员，提升了成本开支；而采用电磁失电制动器造成能耗较高，并且制动力矩较小不能满足一些特殊场合，同时制动效果不佳反应不灵敏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于针对现在技术中的不足，提供一种轮毂电机直接驱动的电动托盘车制动系统，该制动系统结构比较简单采用液压储能器在液压泵工作时储能，在驱动行车制动动作完成后开始驻车制动，制动效果好，故障率比较低，不需要专业人员维护，提升了工作效率。本发明涉及的制动方法具备良好的可编程性，良好的电能转换效率；尤其可满足所有场合的驻车制动性能。本发明所要解决的技术问题之二在于提供上述电动托盘车制动系统的控制方法。作为本发明第一方面的一种电动搬运车制动系统，包括电池组、永磁无刷轮毂电机、驱动轮毂电机控制器、手柄总成、油箱、液压单元、液压制动总成、储能装置模块；
所述电池组、驱动轮毂电机控制器、永磁无刷轮毂电机通过电缆线连接，驱动轮毂电机控制器将电池组电能传送给永磁无刷轮毂电机；所述手柄总成包括加速器、方向开关、舵柄开关、起升开关；其特征在于，所述手柄总成中的加速器、方向开关、舵柄开关使用电缆线束连接至轮毂驱动电机控制器，提供操作信号给轮毂驱动电机控制器；所述液压单元包括油泵、泵电机、接触器、起升油缸，所述油泵和泵电机集成在一起，所述油泵、起升油缸与油箱之间通过油箱连接，将油箱中油传输；所述泵电机、接触器、电池组与电池组之间通过电缆线束连接，所述手柄总成中的起升开关通过电缆线束连接接触器，所述接触器根据开关信号吸合与关断，开通与关断泵电机；所述储能装置模块包含储能器、多路阀块、电磁阀，所述储能器接口连多路阀块，所述多路阀块与油箱、油泵之间通过油管连接，多路阀块安装电磁阀，所述电磁阀和驱动轮毂电机控制器通过电缆线束连接用于控制液压制动总成；所述多路阀块与液压制动总成通过油管连接；所述液压制动总成包含液压制动器、制动盘，液压制动器作用在制动盘上，制动盘固定在永磁无刷轮毂电机的驱动轮的侧面，随永磁无刷轮毂电机一起转动。
基于上述的一种电动搬运托盘车制动系统的控制方法，包含下述步骤:步骤1:在整车中，轮毂驱动电机控制器根据手柄总成的信号驱动永磁无刷轮毂电机运行，车辆当前处于驱动运行的状态；步骤2，在正常驱动行驶中，满足制动条件如:加速器信号为O、方向开关无前进后退信号时则进入再生回收制动模式；步骤3:再生回收制动模式结束时，车辆速度趋于0，当轮毂驱动电机控制器判断车速为O则执行驻车制动；步骤4:驻车停止后，轮毂驱动电机控制器需要时时检测是否存在重新上电动作；步骤5，若存在重新上电，则执行自检功能，自检判断是否通过，存在异常故障则执行报警模式；否则执行步骤6 ；步骤6，在没有断电或重新上电自检正常情况下是否满足正常驱动行驶条件，不满足时则保持当前状态；步骤7，驻车制动情况下，存在正常驱动行驶条件，则解除驻车制动； 步骤8，进入正常驱动模式，轮毂驱动电机控制器根据手柄总成的信号驱动永磁无刷轮毂电机运行。在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤2中，所述制动条件包括有加速器信号归零且方向开关无前进、后退信号，舵柄开关信号处于有效，轮毂驱动电机控制器行走中发生严重故障，轮毂驱动电机控制器执行制动动作。在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤2中，所述再生回收制动由轮毂驱动电机控制器给永磁无刷轮毂电机相对于驱动力矩方向相反的制动力矩，将行驶中多余的能量由永磁无刷轮毂电机发电储存在电池组中， 以供下次使用。在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤3中，所述驻车制动通过驱动轮毂电机控制器控制储能装置模块中的电磁阀导通储能器、多路阀块与液压制动器之间的油路，油压流入液压制动器，最终由制动盘作用在永磁无刷轮毂电机的驱动轮上完成。在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤7中，正常驱动行驶条件有加速器不为0，方向开关存在前进或后退信号，且舵柄开关无效；解除驻车制动由轮毂驱动电机控制器控制储能装置模块中的电磁阀开通或关断，将液压制动器总成中能量释放掉，从而使压在轮毂电机的驱动轮上的制动盘松开。本发明的电动托盘车，使用永磁无刷轮毂电机直接驱动车辆运行，节省了一般的减速齿轮或者减速机构，节约了研发成本。在制动系统方面，本发明采用电控控制行车制动，驱动轮毂电机控制器通过检测加速器、方向开关信号识别是否执行再生制动，使得制动距离可以根据不同的车型进行软件匹配，既有良好的制动效果，又回收了多余的电能，提高了整车续航能力；行车制动完成后，则执行液压驻车制动，液压制动具备灵敏度高，制动力矩大，满足托盘车满载爬最大坡度时需要较大驻车力矩的需求，同时，储能器将液压站执行起升动作多余的油量储存供液压制动器使用，进一步节约了整车资源，具备无可比拟优越性。
图1为本发明的电动托盘车制动系统示意图。
图2为本发明的电动托盘车制动系统的结构框图。图3为本发明的电动托盘车制动控制方法流程示意图。其中，1-电池组；2_永磁无刷轮毂电机；3_轮毂电机控制器；4_手柄总成；5_油箱；6-液压单元；7_液压制动总成；8_储能装置模块；41_提升开关；42_加速器；43_方向开关；44_舵柄开关；61_齿轮泵；62_泵电机；63_接触器；64_起升油缸；71_液压制动器；72-制动盘；81_储能器；82_电磁阀；83_多路阀块。
具体实施例方式下面依据附图和具体实施例对本发明作进一步说明:本发明提供了一种电动搬运托盘车制动系统，如图1所示，包括了电池组1、永磁无刷轮毂电机2、驱动轮毂电机控制器3、手柄总成4、油箱5、液压单元6、液压制动总成7、储能装置模块8。电池组1、永磁无刷轮毂电机2、驱动轮毂电机控制器3、手柄总成4间通过电缆线束连接，轮毂驱动电机控制器3通过检测手柄总成4的信号来将电池组I的电能传输给永磁无刷轮毂电机2来完成整车的驱动和制动。如图1、图2所示，手柄总成4包括起升开关41、加速器42、方向开关43、舵柄开关44 ;加速器42、方向开关43、舵柄开关44使用电缆线束连接至轮毂驱动电机控制器3 ;液压单元6包括油泵61、泵电机62、接触器63、起升油缸64，油泵61和泵电机62集成在一起，接触器63、起升开关41通过电缆线束和电池组I连接，根据起升开关41开通关断来吸合、关断接触器63将电池 组I电能传送给泵驱动电机62带动油泵61运行；如图1、图2所示储能装置模块8、油箱5、液压制动总成7通过油管连接，液压制动总成7包括液压制动器71、制动盘72，制动盘72安装在永磁轮毂电机2的驱动轮上；储能装置模块8包含储能器81、电磁阀82、多路阀块83，储能器81的接口安装在多路阀块83上，多路阀块83通过油管与油泵61、油箱5之间通过油管连接，多路阀块83上安装有电磁阀82，电磁阀82和轮毂驱动电机控制器3通过电缆线束连接；储能器81中的能量由油泵61提供，在执行提升动作时，油泵61将油压入起升油缸63的同时，一部分油将进入储能器81存储；在轮毂驱动电机控制器3检测到满足驻车制动条件时，控制电磁阀82动作，将储能器81中油压入液压制动器71中，液压制动器71通过制动盘72作用在永磁无刷轮毂电机2的驱动轮上，迫使驱动轮完全刹死；参见图3，上述一种电动托盘车制动系统的控制方法，其包含下述步骤:步骤SI，操作者开始操作车辆后，轮毂驱动电机控制器3根据手柄总成4的信号驱动永磁无刷轮毂电机2运行，车辆处于正常驱动模式；步骤S2，在正常驱动模式下，轮毂驱动电机控制器3时时根据手柄总成4中的加速器42信号是否为O、方向开关43是否存在前进或后退的信号、舵柄开关44信号是否无效，同时，需要判断自身是否异常或故障，满足时执行步骤S5，否则继续当前行驶驱动模式；步骤S3，执行再生回收制动模式，再生回收制动由轮毂驱动电机控制器3给永磁无刷轮毂电机2相对于驱动力矩方向相反的制动力矩，将行驶中多余的能量由永磁无刷轮毂电机2发电储存在电池组I中，以供下次使用。
步骤S4，再生回收制动结束时，车辆速度趋于0，当轮毂驱动电机控制器3判断车速为0，不为O时则继续当前再生回收制动模式，否则执行S5 ；步骤S5，驻车制动由轮毂驱动电机控制器3控制储能装置模块8中的电磁阀82，以导通储能器81与液压制动器71之间的油路，油压流入液压制动器71，最终由制动盘72作用在永磁无刷轮毂电机2的驱动轮上完成。步骤S6:驻车停止后，轮毂驱动电机控制器需要时时检测是否存在重新上电动作；步骤S7，若存在重新上电，则执行自检功能，自检判断是否通过，存在异常故障则执行报警模式；步骤S8，在没有断电或重新上电自检正常情况下是否满足正常驱动行驶条件，不满足时则保持当前状态，驱动条件和制动条件相反:包括加速器42信号不为O、方向开关43存在前进或后退信号、舵柄开关44信号无效、轮毂驱动电机控制器3自身没有异常故障。步骤S9，驻车制动情况下，存在正常驱动行驶条件，则解除驻车制动，解除驻车制动由轮毂驱动电机控制器3控制电磁阀82开通或关断，将液压制动器71中能量释放掉，从而使压在永磁无刷轮毂电机2的驱动轮上的制动盘72松开。进入正常驱动模式，轮毂驱动电机控制器3根据手柄总成4的信号驱动永磁无刷轮毂电机2运行。本发明提供的制动系统和控制方法，使用轮毂电机驱动，若使用常规的电磁制动则存在制动力矩不足，不能满足要求。同时，使用液压制动器，由储能器提供能量，不由泵电机单独执行功能，仅仅在泵电机给提升油缸供油执行提升动作时给储能器中储存能量。制动动作完全由轮毂驱动电机控制器控制，分为行车制动(再生能量回收制动)和驻车制动(停车制动)，行车制动完全由轮毂电机完成，制动力矩、整车制动距离灵活可匹配；驻车制动由液压制动器完成，不用泵单独给其供油，具备无可比拟优越性。虽然在这里通过某 个或某些特殊配置描述和阐明本发明，其目的并不在于所述细节，本领域技术人员可能在专利要求范围内进行各种修改和结构变更，依然属于本发明的保护范围。本发明涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种电动搬运车制动系统，包括电池组、永磁无刷轮毂电机、驱动轮毂电机控制器、手柄总成、油箱、液压单元、液压制动总成、储能装置模块； 所述电池组、驱动轮毂电机控制器、永磁无刷轮毂电机通过电缆线连接，驱动轮毂电机控制器将电池组电能传送给永磁无刷轮毂电机； 所述手柄总成包括加速器、方向开关、舵柄开关、起升开关；其特征在于， 所述手柄总成中的加速器、方向开关、舵柄开关使用电缆线束连接至轮毂驱动电机控制器，提供操作信号给轮毂驱动电机控制器； 所述液压单元包括油泵、泵电机、接触器、起升油缸，所述油泵和泵电机集成在一起，所述油泵、起升油缸与油箱之间通过油箱连接，将油箱中油传输；所述泵电机、接触器、电池组与电池组之间通过电缆线束连接，所述手柄总成中的起升开关通过电缆线束连接接触器，所述接触器根据开关信号吸合与关断，开通与关断泵电机； 所述储能装置模块包含储能器、多路阀块、电磁阀，所述储能器接口连多路阀块，所述多路阀块与油箱、油泵之间通过油管连接，多路阀块安装电磁阀，所述电磁阀和驱动轮毂电机控制器通过电缆线束连接用于控制液压制动总成；所述多路阀块与液压制动总成通过油管连接； 所述液压制动总成包含液压制动器、制动盘，液压制动器作用在制动盘上，制动盘固定在永磁无刷轮毂电机的驱动轮的侧面，随永磁无刷轮毂电机一起转动。
2.权利要求I所述的一种电动搬运托盘车制动系统的控制方法，其特征在于，包含下述步骤 步骤I):在整车中，轮毂驱动电机控制器根据手柄总成的信号驱动永磁无刷轮毂电机运行，车辆当前处于驱动运行的状态； 步骤2)，在正常驱动行驶中，满足制动条件如加速器信号为O、方向开关无前进后退信号时则进入再生回收制动模式； 步骤3):再生回收制动模式结束时，车辆速度趋于O，当轮毂驱动电机控制器判断车速为O则执行驻车制动； 步骤4):驻车停止后，轮毂驱动电机控制器需要时时检测是否存在重新上电动作；步骤5)，若存在重新上电，则执行自检功能，自检判断是否通过，存在异常故障则执行报警模式；否则执行步骤6 ； 步骤6)，在没有断电或重新上电自检正常情况下是否满足正常驱动行驶条件，不满足时则保持当前状态； 步骤7)，驻车制动情况下，存在正常驱动行驶条件，则解除驻车制动； 步骤8)，进入正常驱动模式，轮毂驱动电机控制器根据手柄总成的信号驱动永磁无刷轮毂电机运行。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述制动条件包括有加速器信号归零且方向开关无前进、后退信号，舵柄开关信号处于有效，轮毂驱动电机控制器行走中发生严重故障，轮毂驱动电机控制器执行制动动作。
4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述再生回收制动由轮毂驱动电机控制器给永磁无刷轮毂电机相对于驱动力矩方向相反的制动力矩，将行驶中多余的能量由永磁无刷轮毂电机发电储存在电池组中，以供下次使用。
5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述驻车制动通过驱动轮毂电机控制器控制储能装置模块中的电磁阀导通储能器、多路阀块与液压制动器之间的油路，油压流入液压制动器，最终由制动盘作用在永磁无刷轮毂电机的驱动轮上完成。
6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤7)中，正常驱动行驶条件有加速器不为O，方向开关存在前进或后退信号，且舵柄开关无效；解除驻车制动由轮毂驱动电机控制器控制储能装置模块中的电磁阀开通或关断，将液压制动器总成中能量释放掉，从而使压在轮毂电机的驱动轮上的制动盘松开。
全文摘要
本发明公开的电动托盘车制动系统及控制方法，包括电池组、永磁无刷轮毂电机、驱动轮毂电机控制器、手柄总成、油箱、液压单元、液压制动总成、储能装置模块；其手柄总成中的加速器、方向开关、舵柄开关使用电缆线束连接至轮毂驱动电机控制器，提供操作信号给轮毂驱动电机控制器；储能装置模块包含储能器、多路阀块、电磁阀，电磁阀与驱动轮毂电机控制器通过电缆线束连接用于控制液压制动；液压制动总成的液压制动器作用在制动盘上，制动盘固定在永磁无刷轮毂电机的驱动轮侧面，随永磁无刷轮毂电机一起转动。本发明储能器将液压站执行起升动作多余的油量储存供液压制动器使用，进一步节约了整车资源，具备无可比拟优越性。
文档编号B60T11/10GK103253142SQ20131017060
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者赵国会, 蒋县宏, 叶众道 申请人:上海易特电动科技股份有限公司, 上海上力叉车有限公司