用于下坡工况的控制系统及高空作业车的制作方法

本发明涉及工程机械，具体地涉及一种用于下坡工况的控制系统及高空作业车。

背景技术：

1、电驱动的高空作业车(自行走式)的行驶系统通常没有行车制动器，其行驶减速和停车均依赖于能量回馈型再生制动技术，驻车依靠电磁制动或者液压制动。这种制动方式存在一个风险：下坡时，如再生制动电压超过驱动器的保护电压，则会限制制动力矩(即减弱再生制动的强度)，从而使高空作业车存在失速的风险。此时，如果通过急停开关停车，驻车制动器会直接抱闸，迫使高空作业车滑行。高速抱闸一方面对制动器伤害较大，另一方面制动距离可能变长。并且，即使在车速降低后，驱动器的直流母线电压可能低于驱动器的最小工作电压，从而导致驻车制动器直接抱闸，这对驻车制动器有很大程度的伤害。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于下坡工况的控制系统及高空作业车，其可在直流母线电压超过第一预设电压(例如，小于驱动器的保护电压的某电压)时(即，出现下坡超速前)介入控制策略，通过捕获回馈电流来降低驱动器的直流母线电压，由此可避免制动力矩变小，从而有效抑制下坡失速风险的出现，并且，可在直流母线电压低于第二预设电压(例如大于驱动器的最小工作电压的某电压)时通过预充的电能对驱动器进行供电，以实现平稳停车。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于下坡工况的控制系统，所述控制系统包括：电压检测装置，用于检测驱动器的直流母线电压；耗能器，用于捕获所述驱动器输送的回馈电流；第一开关装置，用于导通所述耗能器所在的第一电路；储能器；第二开关装置，用于导通所述储能器所在的第二电路；以及控制装置，用于执行以下操作：在上电时，通过控制所述第二开关装置来导通所述第二电路以由所述电池对所述储能器进行预充电；在所述直流母线电压等于或者大于第一预设电压的情况下，通过控制所述第一开关装置来导通所述第一电路，以由所述耗能器捕获所述回馈电流；以及在所述直流母线电压小于或等于第二预设电压的情况下，通过控制所述第二开关装置来导通所述第二电路以由所述储能器为所述驱动器供电，其中，所述第一预设电压大于所述第二预设电压。

3、优选地，所述第一预设电压小于所述驱动器的保护电压。

4、优选地，所述第二预设电压大于所述驱动器的最小工作电压。

5、优选地，所述第一开关装置为第一高频开关。

6、优选地，所述控制装置用于通过控制所述第一开关装置来导通所述第一电路包括：通过控制所述第一高频开关的占空比来导通所述第一电路，以控制由所述耗能器捕获所述回馈电流的速度，以及在所述第二开关装置为第二高频开关的情况下，所述控制装置用于通过控制所述第二开关装置来导通所述第二电路以由所述电池对所述储能器进行预充电包括：通过控制所述第二高频开关的占空比来导通所述第二电路，以控制由所述电池对所述储能器进行预充电的速度。

7、优选地，在所述第二开关装置包括第一接触器、电阻及第二接触器的情况下，所述第二电路包括：所述第一接触器与所述电阻串联所在的第一子电路；以及所述第二接触器所在的第二子电路，其中，所述第一接触器与所述电阻两者与所述第二接触器并联连接，相应地，所述控制装置用于通过控制所述第二开关装置来导通所述第二电路以由所述电池对所述储能器进行预充电包括：通过控制所述第一接触器闭合与所述第二接触器断开来导通所述第一子电路，以由所述电池对所述储能器进行预充电，以及所述控制装置用于通过控制所述第二开关装置来导通所述第二电路以由所述储能器为所述驱动器供电包括：通过控制所述第一接触器断开与所述第二接触器闭合来导通所述第二子电路，以由所述储能器为所述驱动器供电。

8、优选地，所述储能器为电容或蓄电池。

9、优选地，所述耗能器为电阻。

10、通过上述技术方案，本发明创造性地首先在上电时，导通储能器所在的电路以由对所述储能器进行预充电，然后在直流母线电压等于或者大于第一预设电压的情况下，导通耗能器所在的电路，以由所述耗能器捕获回馈电流，接着在所述直流母线电压小于或等于第二预设电压的情况下，导通所述储能器所在的电路以由所述储能器为所述驱动器供电。由此，本发明可在直流母线电压超过第一预设电压(例如，小于驱动器的保护电压的某电压)时(即，出现下坡超速前)介入控制策略，通过捕获回馈电流来降低驱动器的直流母线电压，由此可避免制动力矩变小，从而有效抑制下坡失速风险的出现，并且，可在直流母线电压低于第二预设电压(例如大于驱动器的最小工作电压的某电压)时通过预充的电能对驱动器进行供电，以实现平稳停车。

11、本发明第二方面提供一种高空作业车，所述高空作业车包括：所述的用于下坡工况的控制系统。

12、优选地，所述高空作业车还包括：驻车制动器；以及驱动器，用于在电动机的转速小于预设转速的情况下，控制所述驻车制动器进行刹车。

13、本发明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。

技术特征：

1.一种用于下坡工况的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一预设电压小于所述驱动器的保护电压。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第二预设电压大于所述驱动器的最小工作电压。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一开关装置为第一高频开关。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置用于通过控制所述第一开关装置来导通所述第一电路包括：通过控制所述第一高频开关的占空比来导通所述第一电路，以控制由所述耗能器捕获所述回馈电流的速度，以及

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，在所述第二开关装置包括第一接触器、电阻及第二接触器的情况下，所述第二电路包括：所述第一接触器与所述电阻串联所在的第一子电路；以及所述第二接触器所在的第二子电路，其中，所述第一接触器与所述电阻两者与所述第二接触器并联连接，

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述储能器为电容或蓄电池。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述耗能器为电阻。

9.一种高空作业车，其特征在于，所述高空作业车包括：根据权利要求1-8中的任一项权利要求所述的用于下坡工况的控制系统。

10.根据权利要求9所述的高空作业车，其特征在于，所述高空作业车还包括：

技术总结
本发明涉及工程机械技术领域，公开一种用于下坡工况的控制系统及高空作业车。所述控制系统包括：耗能器；第一开关装置；储能器；第二开关装置；及控制装置，用于：在上电时，控制第二开关装置导通储能器的电路以对储能器进行预充；在直流母线电压等于或者大于第一预设电压时，控制第一开关装置导通耗能器的电路以捕获回馈电流；及在所述电压小于或等于第二预设电压时，控制第二开关装置导通储能器的电路以为驱动器供电。本发明介入控制策略，上电时预充储能器，存在失速风险时捕获回馈电流以降低驱动器的回馈电压，且车速降低时由预充能量对驱动器进行供电，由此可避免制动力矩变小，从而有效抑制下坡失速风险的出现，实现平稳停车。

技术研发人员：张斌,朱后,熊路,杨存祥,杨煜
受保护的技术使用者：湖南中联重科智能高空作业机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13