CN110032138A - 一种挖掘机的电源管理系统 - Google Patents

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张化宏
曾晖
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/14—Plc safety
    • G05B2219/14005—Alarm

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种挖掘机的电源管理系统，包括一电源管理模块，所述电源管理模块对挖掘机的功能进行汇总，结合所述电源管理模块上的端口特性，配置应用端口配置表，同时，根据客户要求的功能逻辑，编写挖掘机的应用控制程序；实际装车时，所述电源管理模块安装在挖掘机内部，和整车的开关、传感器、负载等电气设备相连，用于驱动整车电气系统的运行；电源管理模块安装后，通过CAN总线和电源管理模块自身的反馈变量，在显示器上实时显示输入输出端口的状态，电源管理模块运行过程中，通过内部硬件电路实时检测每一路的电流。电源管理模块取代原来的继电盒的使用，通过内部软件编程，达到智能化，自动化的目标。

Description

一种挖掘机的电源管理系统
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种挖掘机的电源管理系统
背景技术
以前的小吨位挖掘机控制电源主要是用继电器，随着科技的发展，企业对某些电器的规格要求越来越高，传统的继电器已经很难满足要求了。
与传统的继电器控制方式相比，电源管理模块的集成度高，输出端口开关的寿命远远高于传统继电器，在小吨位挖掘机上应用时，不需要专门的配电柜，线束易于整理，由于挖掘机功能较多，可根据客户需求灵活配置输入输出端口，输出端口具有短路、断路诊断功能，既可做为智能电源诊断模块使用，也可做为I/O模块使用。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种挖掘机的电源管理。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，包括：
一电源管理模块，所述电源管理模块安装在挖掘机内部，和所述挖掘机的电气设备连接，用于驱动所述挖掘机电气系统的运行；
一CAN功能电路，与所述电源管理模块连接；
所述电源管理模块上设置与挖掘机相连的各个端口，包括：
一注泵输出控制端口；
一压缩机离合器控制端口；
一工作灯/平台灯控制端口；
一高低速电磁阀控制端口；
一灯光报警控制端口；
一雨刮控制端口；
一断电延时控制继电器控制端口；
一洗涤电机控制端口。
优选的，所述电源管理模块包括：
一PLC控制电路，与所述各个端口连接，用以控制各个端口状态；
一电源管理模块输入端；
一电源管理模块输出端。
优选的，所述电源管理模块通过所述CAN功能电路的总线和自身所述各个端口的反馈变量，控制所述各个端口状态实时显示在一显示器上。
优选的，所述电源管理模块运行时，通过所述PLC控制电路实时检测所述各个端口电流。
优选的，当检测的电流大于设定值时，所述电源管理模块输出端在所述PLC控制电路控制下瞬间切断，故障排除后，所述电源管理模块重启，所述PLC控制电路恢复输出功能。
优选的，当检测的瞬间电流达到断路设定值时，所述电源管理模块输出端在所述PLC控制电路控制下瞬间切断，用以保护所述挖掘机的电路。
优选的，当所述电源管理模块输出出现过流保护或短路保护时，所述电源管理模块通过所述CAN功能电路的总线，控制所述灯光报警控制端口发出警报信息，所述显示器接收警报信息，同时，显示所述挖掘机电路出现过流或断路故障的位置信息。
优选的，所述电源管理模块输入端增加一反极性保护硬件电路，控制电源输入不受电源极性影响。
优选的，所述挖掘机主要应用于5吨至15吨的吨位挖掘机。
其有益效果在于：电源管理模块可以简化电气结构，提升控制灵活度，将复杂的线路进行简化，接线清晰，极大减少接线的工作量；线束易于整理，接线及维修轻松方便；输入输出端口逻辑可灵活配置；输出端口寿命远远高于传统的继电器，同时实现发动机参数及输入输出状态实时监控，对输出过流保护及短路保护。
附图说明
图1为本发明一种挖掘机的电源管理系统结构图；
图2为本发明电源管理模块数据采集后发送给显示器的示例。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1为本发明一种挖掘机的电源管理系统结构图，包括一电源管理模块1，所述电源管理模块1对挖掘机的功能进行汇总，结合电源管理模块1上的端口特性，配置应用端口,包括：
一注泵输出控制端口X1；
一压缩机离合器控制端口X2；
一工作灯/平台灯控制端口X3；
一高低速电磁阀控制端口X4；
一预留端口X5；
一灯光报警控制端口X6；
一雨刮高速控制端口X7；
一雨刮低速控制端口X8；
一断电延时控制继电器控制端口X9；
一洗涤电机控制端口X10。
该挖掘机主要应用于5吨至15吨的小吨位挖掘机。
实际装车时，电源管理模块1安装在小吨位挖掘机内部，和小吨位挖掘机的电气设备4相连，用于驱动小吨位挖掘机电气系统的运行。
在本发明的一个具体的实施例中，图2为本发明电源管理模块数据采集后发送给显示器的示例，电源管理模块1安装后，通过CAN功能电路2的总线和电源管理模块1自身的反馈变量，在显示器上实时显示输入输出端口的状态。
在本发明的一个具体的实施例中，电源管理模块1运行过程中，通过PLC控制电路3实时检测各个端口的电流，当检测的电流大于设定值时，PLC控制电路3会瞬间切断输出端口；
当故障排除，重启电源管理模块1后，PLC控制电路3恢复输出功能；
当瞬间电流达到短路设定值时，PLC控制电路3会瞬间切断输出端口，以此保护小吨位挖掘机的电路。
在本发明的一个具体的实施例中，当电源管理模块1输出出现过流保护或短路保护时，电源管理模块1通过CAN功能电路2的总线，控制所述灯光报警控制端口X6发出警报信息，显示器接收此信息，在显示器上显示挖掘机电路出现过流或短路故障位置信息，即使无专业背景的操作人员，也可以马上锁定故障点及获取排故建议，提升持续作业的能力，减少维护成本。
在本发明的一个具体的实施例中，电源管理模块1的电源输入端口增加了反极性保护硬件电路，即使正负极接反也不会对电源管理模块造成任何损坏。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，包括：
一电源管理模块，所述电源管理模块安装在挖掘机内部，和所述挖掘机的电气设备连接，用于驱动所述挖掘机电气系统的运行；
一CAN功能电路，与所述电源管理模块连接；
所述电源管理模块上设置与挖掘机相连的各个端口，包括：
一注泵输出控制端口；
一压缩机离合器控制端口；
一工作灯/平台灯控制端口；
一高低速电磁阀控制端口；
一灯光报警控制端口；
一雨刮控制端口；
一断电延时控制继电器控制端口；
一洗涤电机控制端口。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理模块包括：
一PLC控制电路，与所述各个端口连接，用以控制所述各个端口状态；
一电源管理模块输入端；
一电源管理模块输出端。
3.根据权利要求1所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理模块通过所述CAN功能电路的总线和自身所述各个端口的反馈变量，控制所述各个端口状态实时显示在一显示器上。
4.根据权利要求2所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理模块运行时，通过所述PLC控制电路实时检测所述各个端口电流。
5.根据权利要求2所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，当检测的电流大于设定值时，所述电源管理模块输出端在所述PLC控制电路控制下瞬间切断，故障排除后，所述电源管理模块重启，所述PLC控制电路恢复输出功能。
6.根据权利要求2所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，当检测的瞬间电流达到断路设定值时，所述电源管理模块输出端在所述PLC控制电路控制下瞬间切断，用以保护所述挖掘机的电路。
7.据权利要求3所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，当所述电源管理模块输出出现过流保护或短路保护时，所述电源管理模块通过所述CAN功能电路的总线，控制所述灯光报警控制端口发出警报信息，所述显示器接收警报信息，同时，显示所述挖掘机电路出现过流或断路故障的位置信息。
8.根据权利要求2所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，所述电源管理模块输入端增加一反极性保护硬件电路，控制电源输入不受电源极性影响。
9.根据权利要求1所述的一种挖掘机的电源管理系统，其特征在于，所述挖掘机主要应用于5吨至15吨的吨位挖掘机。
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