[發(fā)明專利]一種電動叉車混合能量控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110654737.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113306400A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 余建軍;楊遠召;張華俊;江博;崔愛龍;張軍;熊國棟
• 申請（專利權）人: 安徽合力股份有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L15/20;B60L58/10;B66F9/075
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 吳娜

1.一種電動叉車混合能量控制系統(tǒng)，其特征在于：包括電池能量管理單元、鋰電池總成、電機控制器、繼電器和電機；所述電池能量管理單元包括第一控制器、第一接觸器和超級電容，所述鋰電池總成包括第二控制器、DC-DC低壓直流電源、鋰電池模組和第二接觸器；所述第一控制器通過CAN總線分別與第二控制器、電機控制器通訊。

2.根據(jù)權利要求1所述的電動叉車混合能量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一控制器的控制端與第一接觸器的線圈相連，第一接觸器開關的動觸點分別與第二接觸器開關的動觸點、繼電器開關的動觸點相連，第一接觸器開關的靜觸點與超級電容的正極相連，超級電容的負極與鋰電池模組的負極、電機控制器的直流負極端共地；所述第二控制器的控制端與第二接觸器的線圈相連，第二接觸器開關的靜觸點與鋰電池模組的正極相連，第二控制器的電源端與DC-DC低壓直流電源的輸出端相連，DC-DC低壓直流電源的輸入端接在鋰電池模組的正負極的兩端。

3.根據(jù)權利要求1所述的電動叉車混合能量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電機控制器的直流正極端與繼電器開關的靜觸點相連，電機控制器的三相交流端與電機相連。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的電動叉車混合能量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一接觸器和第二接觸器均為直流接觸器；所述電機為交流電機。

5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的電動叉車混合能量控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：該方法包括對電動叉車放電和制動能量回收兩個過程進行控制，

（1）電動叉車放電過程：

整車啟動時，電池能量管理單元實時獲取超級電容和鋰電池模組兩者的SOC值，若超級電容SOC值和鋰電池模組SOC值都低于10%，整車報警電量過低，停車充電；

若超級電容和鋰電池模組的SOC值均大于10%，電池能量管理單元與鋰電池總成、電機控制器實時CAN通信，第一控制器的控制端輸出控制電流使第一接觸器的線圈上電，閉合第一接觸器的開關，同時電機控制器的控制端控制繼電器開關閉合，使放電回路導通，由超級電容給電機控制器供電，電機控制器將超級電容的直流電轉化為三相交流電驅動電機運轉；等待叉車啟動之后，第一控制器斷開第一接觸器的開關，同時第二控制器的控制端輸出控制電流使第二接觸器的線圈上電，閉合第二接觸器的開關，此時由鋰電池總成給電機控制器供電；

若超級電容SOC值在10%以下，鋰電池模組SOC值高于10%，第一控制器控制第一接觸器的開關閉合，同時第二控制器控制第二接觸器的開關，先使鋰電池模組給超級電容供電，然后再給驅動電機供電；

若超級電容SOC值高于10%，鋰電池模組SOC值低于10%，則第一控制器控制第一接觸器的開關閉合，第二控制器控制第二接觸器的開關閉合，此時超級電容給鋰電池模組充電，然后兩者一起給整車運行供電；

（2）電動叉車制動能量回收過程：

整車制動時，電池能量管理單元實時獲取超級電容和鋰電池模組兩者的SOC值，若檢測到的鋰電池模組和超級電容SOC都低于10%，整車直接報警電量過低，停車充電；

若鋰電池模組SOC值高于10%，超級電容SOC值低于10%以下，第一控制器控制第一接觸器的開關閉合，驅動電機產(chǎn)生的交流電通過電機控制器轉化為直流電為超級電容充電，此時若超級電容的電量仍低于10%，則第二控制器控制第二接觸器的開關閉合，由鋰電池模組繼續(xù)為超級電容充電直至電量達到正常范圍；

若鋰電池模組SOC值低于10%，超級電容SOC值高于10%，則第二控制器控制第二接觸器的開關閉合，此時驅動電機產(chǎn)生的電能優(yōu)先為鋰電池模組充電，若鋰電池模組SOC依然低于10%，第一控制器控制第一接觸器的開關閉合，使超級電容為鋰電池模組充電直至達到正常范圍；

若鋰電池模組SOC和超級電容SOC都大于10%，此時電池能量管理單元比較兩者的SOC值大小，對SOC值較低的優(yōu)先給與充電直至充滿，若鋰電池模組滿電時，則第二控制器控制第二接觸器的開關斷開；若超級電容滿電時，則第一控制器控制第一接觸器的開關斷開。