[發明專利]一種高壓直流動力源的工業車輛驅動控制系統

在審

• 申請號: 202011059298.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112271715A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李遠橋;李波;李明
• 申請（專利權）人: 北京特種機械研究所
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J7/00;B60R16/02;B60R16/03;B60R16/033
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 吳凡

本發明提供了一種高壓直流動力源的工業車輛驅動控制系統，將傳統工業車輛的低壓蓄電池更換為高壓蓄電池的同時，匹配設計了相關線路。主要通過如下模塊組成：高壓電源箱、綜合控制箱、高壓驅動擴展箱、高壓充電器、驅動總成、電纜網等。遵循高壓供電特性，所有輸配電元件、導線均按照高壓標準選取。綜合控制箱包含所有人機交互接口。驅動管控采取并聯功率、串聯控制雙回路策略。

技術領域

本發明涉及工業車輛電氣設計領域，尤其涉及一種高壓直流動力源的工業車輛驅動控制系統。

背景技術

目前的工業車輛往往采用24V或者48V蓄電池供電。采用此種電壓規格的工業車輛具備良好的安全特性，但由于電壓過低，在一些大型車輛設備上采用往往會導致局部電流過大，發熱嚴重，增加元器件老化速度，造成能源浪費，并且目前市場上的低壓伺服主打低功率，對于大功率車輛設備的元器件選型不友好。

在當前效率提升的要求下，高壓供電能夠很好的降低局部電流，從而改善發熱、老化、浪費等問題。同時高壓供電擴展了伺服系統的選型型譜，使得設計師能夠進一步考慮品牌、性能、可靠性等其他指標要求。

發明內容

本發明旨在提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的高壓直流動力源的工業車輛驅動控制系統。

為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明的一個方面提供了一種高壓直流動力源的工業車輛驅動控制系統，包括：高壓電源箱、綜合控制箱、高壓驅動擴展箱、高壓充電器、驅動總成和電纜網；其中：高壓電源箱通過電纜網連接高壓充電器、綜合控制箱、高壓擴展箱，且高壓充電器、綜合控制箱、高壓擴展箱并聯連接；綜合控制箱通過電纜網連接高壓充電器和高壓驅動擴展箱；高壓驅動擴展箱通過電纜網連接驅動總成；在車輛使用前，開啟綜合控制箱上工作開關，整車上電，綜合控制箱接收到高壓電源箱輸出的高壓電后，一部分流向ACDC模塊以產生24VDC低壓控制能源，另一部經由高壓驅動擴展箱流向所有的驅動總成的控制回路，使得驅動總成胚子為可接受綜合控制箱發出的所有指令，待系統自檢無誤，通過高壓電源箱對動力回路啟動供電；在工作綜合控制箱受到供電的同時直接并聯供給高壓驅動擴展箱，高壓驅動擴展箱的配電接觸器管控不予下發至驅動總成，高壓驅動擴展箱只有在接收到綜合控制箱接收到人工確認信號后發出的上電指令后，閉合自身接觸器，為對應的驅動總成進行供電。

其中，高壓電源箱輸出標稱310VDC，包括電量、電壓、溫度、電流管控系統以及絕緣監測模塊監測電池正負極耳與機殼之間的絕緣阻抗。

其中，綜合控制箱用于控制指令發送、狀態讀取和人機交互，內部設置高壓直流斷路器、高壓直流接觸器，配備有交直流兩用的ACDC模塊，并為低壓控制回路供電。

其中，高壓驅動擴展箱用于負責驅動總成的供電與信號傳輸，通過高壓電源箱進行大功率用電供電，接收綜合控制箱的控制信號，內部集成交直流兩用ACDC為每臺驅動抱閘進行供電，且設置高壓直流斷路器與高壓直流接觸器。

其中，高壓驅動擴展箱包括至少兩個，設置并聯功率、級聯控制的雙路策略，高壓驅動擴展箱之間允許信號通過級聯形式傳遞給下一個此型設備。

其中，高壓驅動擴展箱內部設置電機抱閘繼電器，電機抱閘繼電器采用雙路切換工作模式，公共觸點與電機抱閘直接接通，抱閘開啟信號啟動時，常開觸點接通，電機抱閘解鎖，電機抱閘繼電器的常閉觸點接至綜合控制箱的人機交互區域，用以外部接入24VDC電源。

其中，高壓充電器的充電線路經由綜合控制箱的人機交互區域進入車體，高壓充電器內部自帶高壓保護電路。

其中，驅動總成包括至少一個，供電分為控制回路與動力回路。

其中，電纜網線纜選型遵循500V工作電壓標準，并對流過310VDC高壓電的線路實行顏色上的區分，將高壓線路鋪設在車輛核心位置。