专利名称：一种电动挖掘机的电气控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械设备领域的动力控制系统，尤其涉及一种电动挖掘机的电气控制系统。
背景技术：
传统的液压挖掘机一般都以发动机为动力源来驱动主泵带动整机的液压系统，实现挖掘机所有动作的执行，成熟的发动机技术为整机带来较高的可靠性，而柴油的取用方便也给挖掘机进行偏僻地区的作业提供了便利。随着全球环境恶化、资源紧缺等问题日益突出，节能减排已经成为了各大挖掘机生产厂商的研究重点。发动机一些先天的技术问题， 比如工作效率低，50%以上的能量浪费，燃油燃烧过程中产生的大幅噪音等，逐渐制约着工程机械的发展，为了解决这些问题，目前开始采用电动机进行主泵驱动，以此作为新型动力系统，但是，相对于传统发动机，全新的动力方式必须对控制方式以及电气系统进行重新设计。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种电动挖掘机的电器控制系统，采用电能取代传统的发动机进行能量输出，噪音低，工作效率大幅提升。本发明的目的是通过下述技术方案实现的 一种电动挖掘机的电气控制系统，其中，包括
动力控制系统，包括主控制器，电机控制器和主电机，所述主控制器通过所述电机控制器控制所述主电机输出工作需要的转速和转矩，进而带动挖掘机主泵来驱动整机液压系统；
供电系统，包括充电器、电池组、电池管理系统和DC/DC转换器，所述电池组通过所述充电器连接外部电源，并通过所述DC/DC转换器进行高低电压相互转换，所述电池管理系统两端分别与所述主控制器、所述电池组连接，用于充电以及整机工作时监控电能和电池状态，所述电池组与所述动力控制系统连接；以及，
先导电控系统，包括用户输入机构，电磁阀控制器和电磁比例阀，所述电磁阀控制器两端分别和所述用户输入机构、所述主控制器连接，所述电磁阀控制器接收所述用户输入机构指令后，控制流过所述电磁比例阀的先导流量，进而控制挖掘机主阀阀芯的移动量。上述电动挖掘机的电气控制系统，其中，所述用户输入机构为无线发射器，所述先导电控系统中另包含的无线接收器接收所述无线发射器信号后输出信号给所述电磁阀控制器，所述无线接收器由所述主控制器控制。上述电动挖掘机的电气控制系统，其中，所述用户输入机构为电控手柄或电控脚踏。上述电动挖掘机的电气控制系统，其中，所述电控手柄或电控脚踏包括控制电磁阀的电子控制单元。
上述电动挖掘机的电气控制系统，其中，还包括传感器，与所述主控制器连接，系统的工作信息由所述传感器反馈至所述主控制器。上述电动挖掘机的电气控制系统，其中，所述电池组包括高压电池组和低压电池组，所述高压电池组通过所述DC/DC转换器转换成低压电向所述低压电池组供电。与已有技术相比，本发明的有益效果在于
1、采用电能取代传统的发动机进行能量输出，噪音低，工作效率大幅提升；
2、先导电控系统通过主控制器的程序修改可以更加精确地调整操作者动作与执行机构之间的匹配，提高整机操作性；
3、加入的无线模块，可以对挖掘机进行远程无线操作，使挖掘机操作更加人性化。
图1是本发明电动挖掘机的电器控制系统的结构示意框图。
具体实施例方式下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明电动挖掘机的电气控制系统，具体包括动力控制系统1，供电系统2和先导电控系统3，其中
动力控制系统1包括主控制器11，电机控制器12和主电机13，主控制器11通过电机控制器12控制主电机13输出工作需要的转速和转矩，进而带动挖掘机主泵来驱动整机液压系统。
供电系统2包括充电器21、电池组、电池管理系统23和DC/DC转换器24，电池组通过充电器21连接外部电源，外部AC380V电能经过充电器21输入整机，在高压电池组以512V 直流的型式储能，并通过DC/DC转换器M进行高低电压相互转换，电池管理系统23两端分别与主控制器11、电池组连接，用于充电以及整机工作时监控电能和电池状态，电池组包括 512V高压电池组221和24V低压电池组222，高压电池组221通过DC/DC转换器M转换成低压电向低压电池组222供电，电池组为整机工作提供能源。先导电控系统3包括用户输入机构31，电磁阀控制器32和电磁比例阀33，电磁阀控制器32两端分别和用户输入机构、主控制器11连接，主泵经减压阀输出低压回路需要的液压油，产生先导油路。电磁阀控制器32接收用户输入机构31指令后，控制流过电磁比例阀33的先导流量，进而控制挖掘机主阀阀芯的移动量。用户输入机构31为无线发射器或电控手柄或电控脚踏，无线发射器31和先导电控系统3中另包含的无线接收器34相互配合，操作者使用无线操作手柄输入动作指令并发射信号至无线接收器34，无线接收器34将数字信号输入给电磁阀控制器32，控制电磁阀流过的先导流量，实现对执行机构动作的控制，无线接收器34由主控制器11控制，本发明加入的无线模块使挖掘机操作更加人性化。 如果用户输入机构31采用电控手柄或电控脚踏，电控手柄或电控脚踏将操作者的移动信号转换为电压信号输入给内部控制电磁阀的ECU模块，输出数字信号给电磁阀控制器32， 控制电磁比例阀33，进而控制先导油的流量，控制挖掘机主阀阀芯的移动量，并进而控制执行机构按操作者的指令进行动作，执行机构包括回转马达，行走马达，油缸等执行元件。通过主控制器11的程序修改可以更加精确地调整操作者动作与执行机构之间的匹配，提高整机操作性。另外，本系统还包括传感器4，与主控制器11连接，系统的工作信息可以由传感器4反馈至主控制器11。综上所述，本发明采用电能取代传统的发动机进行能量输出，噪音低，工作效率大幅提升，整机操作性强且更具人性化。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该电动挖掘机的电器控制系统进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，包括动力控制系统，包括主控制器，电机控制器和主电机，所述主控制器通过所述电机控制器控制所述主电机输出工作需要的转速和转矩，进而带动挖掘机主泵来驱动整机液压系统；供电系统，包括充电器、电池组、电池管理系统和DC/DC转换器，所述电池组通过所述充电器连接外部电源，并通过所述DC/DC转换器进行高低电压相互转换，所述电池管理系统两端分别与所述主控制器、所述电池组连接，用于充电以及整机工作时监控电能和电池状态，所述电池组与所述动力控制系统连接；以及，先导电控系统，包括用户输入机构，电磁阀控制器和电磁比例阀，所述电磁阀控制器两端分别和所述用户输入机构、所述主控制器连接，所述电磁阀控制器接收所述用户输入机构指令后，控制流过所述电磁比例阀的先导流量，进而控制挖掘机主阀阀芯的移动量。
2.根据权利要求1所述的电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，所述用户输入机构为无线发射器，所述先导电控系统中另包含的无线接收器接收所述无线发射器信号后输出信号给所述电磁阀控制器，所述无线接收器由所述主控制器控制。
3.根据权利要求1所述的电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，所述用户输入机构为电控手柄或电控脚踏。
4.根据权利要求3所述的电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，所述电控手柄或电控脚踏包括控制电磁阀的电子控制单元。
5.根据权利要求1所述的电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，还包括传感器，与所述主控制器连接，系统的工作信息由所述传感器反馈至所述主控制器。
6.根据权利要求1所述的电动挖掘机的电气控制系统，其特征在于，所述电池组包括高压电池组和低压电池组，所述高压电池组通过所述DC/DC转换器转换成低压电向所述低压电池组供电。
全文摘要
本发明公开了一种电动挖掘机的电气控制系统，包括动力控制系统，包括主控制器，电机控制器和主电机；供电系统，包括充电器、电池组、电池管理系统和DC/DC转换器，所述电池组通过所述充电器连接外部电源，并通过所述DC/DC转换器进行高低电压相互转换；以及，先导电控系统，包括用户输入机构，电磁阀控制器和电磁比例阀，所述电磁阀控制器两端分别和所述用户输入机构、所述主控制器连接，所述电磁阀控制器接收所述用户输入机构指令后，控制流过所述电磁比例阀的先导流量，进而控制挖掘机主阀阀芯的移动量。本发明采用电能取代传统的发动机进行能量输出，噪音低，工作效率大幅提升，整机操作性强且更具人性化。
文档编号E02F9/20GK102251545SQ20111010854
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者宋杰, 韩国伟 申请人:上海三一重机有限公司