[發(fā)明專利]一種適用于挖掘機(jī)的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011371896.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN112531836A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙艷萍;牛東東;仇超敏;宋吉;祝敏杰;代剛強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J3/04;G01R19/165;G01R31/3842
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩

1.一種蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，包括蓄電池組保護(hù)接觸器、蓄電池組監(jiān)控模塊、通信模塊、整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)行車電腦ECU、整車儀表以及勵(lì)磁發(fā)電機(jī)；

蓄電池組監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集單元和控制單元；控制單元通過通訊模塊與車輛整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)行車電腦ECU、整車儀表、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)及蓄電池組保護(hù)接觸器之間連接通信；數(shù)據(jù)采集單元采集蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)信息，傳輸至控制單元；所述運(yùn)行狀態(tài)信息包括電壓和充放電電流；控制單元根據(jù)接收到的蓄電池運(yùn)行狀態(tài)信息執(zhí)行以下控制操作中的一個(gè)或多個(gè)：

響應(yīng)于蓄電池組電壓小于第一電壓閾值，控制勵(lì)磁發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池組充電；響應(yīng)于蓄電池組電壓大于第二電壓閾值，控制蓄電池組保護(hù)接觸器斷開與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)之間的充電回路；其中，所述第一電壓閾值小于第二電壓閾值；

計(jì)算蓄電池組的荷電狀態(tài)SOC，并：響應(yīng)于計(jì)算得到的SOC低于第一設(shè)定閾值時(shí)，向整車控制器發(fā)送低電量保護(hù)信號(hào)，使得整車控制器能夠根據(jù)接收到的低電量保護(hù)信號(hào)，控制機(jī)載電器停機(jī)；以及響應(yīng)于計(jì)算得到的SOC低于第二設(shè)定閾值時(shí)，控制蓄電池組保護(hù)接觸器斷開與負(fù)載之間的放電回路；其中，所述第一設(shè)定閾值大于第二設(shè)定閾值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，還包括整車鑰匙，蓄電池組監(jiān)控模塊的控制單元還通過通信模塊與整車鑰匙連接通信，以接收鑰匙啟動(dòng)信號(hào)，并響應(yīng)于接收到鑰匙啟動(dòng)信號(hào)后開始運(yùn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，通信模塊包括CAN通訊線束和系統(tǒng)內(nèi)部控制線束；數(shù)據(jù)采集單元、控制單元與蓄電池組和蓄電池組保護(hù)接觸器之間通過系統(tǒng)內(nèi)部控制線束電連接，控制單元與整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)行車電腦ECU、整車儀表、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)之間通過CAN通訊線束電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述蓄電池的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息還包括蓄電池溫度；控制單元接收到蓄電池溫度信息后，響應(yīng)于蓄電池溫度高于設(shè)定閾值，向整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，和/或整車儀表發(fā)送報(bào)警信號(hào)，使得整車控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠響應(yīng)于接收到所述報(bào)警信號(hào)，控制車輛熄火，和/或使得整車儀表輸出蓄電池故障報(bào)警信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，控制單元根據(jù)接收到的蓄電池運(yùn)行狀態(tài)信息執(zhí)行的操作還包括：將蓄電池組的充放電狀態(tài)信息傳輸至整車儀表，以通過整車儀表顯示輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，蓄電池組監(jiān)控模塊還包括光耦隔離單元，數(shù)據(jù)采集單元通過光耦隔離單元，將采集到的蓄電池運(yùn)行狀態(tài)信息傳輸至控制單元。

7.一種適用于挖掘機(jī)的蓄電池充放電保護(hù)控制方法，其特征是，包括：

采集蓄電池組的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，所述蓄電池組的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息包括蓄電池組的電壓和充放電電流；

響應(yīng)于蓄電池組的電壓小于第一電壓閾值，向勵(lì)磁發(fā)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，以控制其對(duì)蓄電池組充電；

響應(yīng)于蓄電池組的電壓大于第二電壓閾值，向蓄電池組保護(hù)接觸器發(fā)送控制信號(hào)，以控制其斷開與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)之間的充電回路；其中，所述第一電壓閾值小于第二電壓閾值；

計(jì)算蓄電池組的荷電狀態(tài)SOC；

響應(yīng)于計(jì)算得到的SOC低于第一設(shè)定閾值時(shí)，向整車控制器發(fā)送低電量保護(hù)信號(hào)，使得整車控制器能夠根據(jù)接收到的低電量保護(hù)信號(hào)，控制機(jī)載電器停機(jī)；

響應(yīng)于計(jì)算得到的SOC低于第二設(shè)定閾值時(shí)，向蓄電池組保護(hù)接觸器發(fā)送控制信號(hào)，以控制其斷開與負(fù)載之間的放電回路；其中，所述第一設(shè)定閾值大于第二設(shè)定閾值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄電池充放電保護(hù)控制方法，其特征是，還包括：

接收鑰匙上電觸發(fā)的蓄電池組保護(hù)系統(tǒng)喚醒信號(hào)，并響應(yīng)于接收到該信號(hào)，啟動(dòng)蓄電池充放電保護(hù)控制邏輯。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄電池充放電保護(hù)控制方法，其特征是，還包括：

采集蓄電池實(shí)時(shí)工作溫度信號(hào)；

響應(yīng)于接收到的蓄電池溫度高于設(shè)定閾值，向整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，和/或整車儀表發(fā)送報(bào)警信號(hào)，使得整車控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠響應(yīng)于接收到所述報(bào)警信號(hào)，控制車輛熄火，和/或使得整車儀表輸出蓄電池故障報(bào)警信號(hào)。