[发明专利]电动装载机换电设备锁止控制系统

说明书

本发明公布一种电动装载机换电设备锁止控制系统，属于工程车辆控制技术领域。执行单元用于连接或脱开电池与车架间的锁止机构；人机交互单元用于获取司机的操作信息；检测单元用于检测所述锁止机构的位置；控制单元用于接收检测单元的检测信息和人机交互单元的操作信息，并控制执行单元动作。本发明采用软件保护和硬件保护相结合的方式，对换电控制系统进行双重保护，能避免人为操作不当引发安全事故，也能避免因人为操作不当或元器件故障导致执行器的损伤；同时，利用继电器组成的逻辑电路实现硬件控制保护，具有成本低，后期维修维护方便的优点；本发明换电操作自动化程度高，提高了装载机作业效率。

技术领域

本发明涉及工程车辆控制技术领域，具体涉及一种电动装载机换电设备锁止控制系统。

背景技术

当前纯电动装载机的动力电池一般固定在车架上，需要充电时，装载机需暂停施工作业并开至充电桩附近，等待充电完成后，方可继续施工作业。此种方式无法满足施工方对装载机连续施工作业的要求，极大地影响施工效率。为减少充电环节的等待时间，纯电动装载机采用换电方案。如何安全可靠地更换电池，对安全生产至关重要。

在换电操作时，需要解决如下几个问题：

（1）电池组起吊更换时，需要电池组的锁止机构完全脱开，否则会使起吊困难并引发机器损伤。新电池安装时，需要电池组的锁止机构安装到位，否则在装载机作业时，电池组与车架脱离，引发严重的安全事故；

（2）电动装载机工作时，电池组输出高压电流，此时决不可以进行换电操作，否则会引起严重的安全事故；

（3）在施工高峰期，需要多次进行换电操作，换电操作应便捷高效，自动化程度高；

（4）电动装载机上有多个作业用的操作按钮，需要防止司机误操作，引发危险。在施工现场，司机会轮班上岗，不同司机对操作电动装载机的熟悉程度存在差异，如何引导司机正确地进行换电操作，需要有一套良好的人机交互系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动装载机换电设备锁止控制系统，通过软件保护和硬件保护相结合的方式，来提高换电操作时的安全性和自动化程度。

本发明通过以下技术方案实现：一种电动装载机换电设备锁止控制系统，包括人机交互单元、控制单元、执行单元和检测单元；

所述执行单元用于连接或脱开电池与车架间的锁止机构；

所述人机交互单元用于获取司机的操作信息，操作信息包括车辆的启动信息、档位信息、驻车信息和换电开锁/闭锁指令信息；

所述检测单元用于检测所述锁止机构的位置；

所述控制单元用于接收检测单元的检测信息和人机交互单元的操作信息，并控制执行单元动作。

其进一步是：所述控制单元包括用于数据分析计算的整车控制器；所述检测单元包括用于检测锁止机构位置的位置传感器，位置传感器电连接整车控制器；所述人机交互单元包括分别与整车控制器电连接的钥匙开关、档位手柄、驻车开关、换电开关、显示屏和BMS。

所述执行单元包括执行器，执行器机械连接所述锁止机构；

所述控制单元还包括与档位手柄、驻车开关、换电开关一一对应电连接的空挡保护继电器、驻车保护继电器、换电保护继电器；电源和BMS电连接有主负继电器，主负继电器电连接有主负接触器；所述主负继电器电连接空挡保护继电器，空挡保护继电器电连接驻车保护继电器、驻车保护继电器电连接换电保护继电器，换电保护继电器电连接有电源保护继电器；所述电源保护继电器电连接在整车控制器和执行器之间。

所述主负继电器的线圈85端连接BMS，线圈86端接地，触点30端连接电源，常开触点87端连接主负接触器，常闭触点87A端连接空挡保护继电器的触点30端；