CN110979033A - 电气控制系统及具有该系统的电动配餐车 - Google Patents

电气控制系统及具有该系统的电动配餐车 Download PDF

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Abstract

本公开提出一种电气控制系统及具有该系统的电动配餐车。电气控制系统包括电机控制器、多合一控制器、电池管理单元、车载终端以及整车控制器。电机控制器连接于电机及变速箱总成。多合一控制器包括多个控制模块，多个控制模块分别连接于多个功能模块。电池管理单元连接于动力电池组和多合一控制器。车载终端被配置为采集多个功能模块的工作状态信息。整车控制器分别连接于电机控制器、多合一控制器及电池管理单元。其中，整车控制器被配置为：根据工作状态信息和用户的操作信息的至少其中之一，通过电机控制器控制电机及变速箱总成、通过多个控制模块分别控制多个功能模块、通过电池管理单元管理动力电池组。

Description

电气控制系统及具有该系统的电动配餐车
技术领域
本公开涉及机场地勤特种车辆技术领域，尤其涉及一种电气控制系统及具有该系统的电动配餐车。
背景技术
机场配餐车往返于飞机与食品装配点，为飞机提供食品配餐服务，适用于各民航机场的站坪及场所，属于机场地勤特种车辆。
目前在一些机场使用的食品配餐车属于燃油传统车辆，其技术核心为发动机通过变速箱及取力器实现整车动力系统，同时食品箱体制冷采用外挂发动机提供动力，此系统存在效率较低，耗油量大，排放污染高特点，不能满足低排放高环保要求。
发明内容
本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种无污染、零排放、结构紧凑、维修方便的电气控制系统。
本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述电气控制系统的电动配餐车。
为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的一个方面，提供一种电气控制系统，设于电动配餐车，所述电动配餐车包括电机及变速箱总成、多个功能模块以及动力电池组。其中，所述电气控制系统包括电机控制器、多合一控制器、电池管理单元、车载终端以及整车控制器。所述电机控制器连接于所述电机及变速箱总成。所述多合一控制器包括多个控制模块，多个所述控制模块分别连接于多个所述功能模块。所述电池管理单元连接于所述动力电池组和所述多合一控制器。所述车载终端被配置为采集多个所述功能模块的工作状态信息。所述整车控制器分别连接于所述电机控制器、所述多合一控制器及所述电池管理单元。其中，所述整车控制器被配置为：根据所述工作状态信息和用户的操作信息的至少其中之一，通过所述电机控制器控制所述电机及变速箱总成、通过多个所述控制模块分别控制多个所述功能模块、通过所述电池管理单元管理所述动力电池组。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述功能模块包括至少一个高压用电设备。其中，多个所述控制模块包括高压配电模块，所述高压配电模块连接于所述高压用电设备，并被配置为对所述高压用电设备供电。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述功能模块包括蓄电池以及至少一个低压辅助设备。其中，多个所述控制模块包括低压充配电模块，所述低压充配电模块分别连接于所述蓄电池和所述低压辅助设备，并被配置为对所述蓄电池充电和对所述低压辅助设备供电。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述功能模块包括电动空压机。其中，多个所述控制模块包括打气驱动模块，所述打气驱动模块连接于所述电动空压机，并被配置为驱动所述电动空压机为所述电动配餐车的行驶提供气源。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述功能模块包括电动转向泵。其中，多个所述控制模块包括转向驱动模块，所述转向驱动模块连接于所述电动转向泵，并被配置为驱动所述电动转向泵为所述电动配餐车的转向提供转向助力油源。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述控制模块包括预充模块，所述预充模块连接于所述电机控制器，并被配置为在高压上电时为所述电机控制器进行预充电。
根据本公开的其中一个实施方式，多个所述控制模块分别通过多条连接线连接于多个所述功能模块。其中，多条所述连接线在所述多合一控制器内采用导流条集中布置。
根据本公开的另一个方面，提供一种电动配餐车，包括电机及变速箱总成、多个功能模块以及动力电池组。其中，所述电动配餐车还包括本公开提出的且在上述实施方式中所述的电气控制系统。
根据本公开的其中一个实施方式，所述电动配餐车还包括灭火装置，所述灭火装置连接于所述动力电池组，并被配置为实时监测所述动力电池组的温度信息，并在所述动力电池组发生热失控时启动灭火程序。
根据本公开的其中一个实施方式，所述电动配餐车还包括充电插座，所述充电插座连接于所述电池管理单元，并被配置为由所述电池管理单元控制对所述动力电池组充电。
由上述技术方案可知，本公开提出的电气控制系统及具有该系统的电动配餐车的优点和积极效果在于：
本公开提出的电气控制系统包括电机控制器、多合一控制器、电池管理单元、车载终端以及整车控制器。多合一控制器包括分别连接于多个功能模块的多个控制模块。整车控制器分别连接于电机控制器、多合一控制器及电池管理单元，整车控制器能根据车载终端采集的功能模块的工作状态信息和用户的操作信息，通过电机控制器控制电机及变速箱总成、通过多个控制模块分别控制多个功能模块、通过电池管理单元管理动力电池组。通过上述设计，本公开提出的电气控制系统安装于配餐车时，能够实现无污染、零排放的电动配餐车设计。由于采用零排放的纯电驱动设计，相比于传统燃油配餐车，本公开还具有结构紧凑、高传动效率、高可靠性、维修方便、绿色环保等优点。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种电气控制系统的系统示意图；
图2是图1示出的电气控制系统的多合一控制器的内部示意图；
图3是图1示出的电气控制系统的部分电气部件的网络结构图。
附图标记说明如下：
110.电机及变速箱总成；
111.传动轴；
112.转向驱动桥；
121.制冷机组；
122.驾驶室空调；
123.蓄电池；
124.电动空压机；
125.电动转向泵；
130.动力电池组；
210.电机控制器；
220.多合一控制器；
221.高压配电模块；
222.低压充配电模块；
223.打气驱动模块；
224.转向驱动模块；
225.预充模块；
230.电池管理单元；
240.车载终端；
250.整车控制器；
300.灭火装置；
400.充电插座。
具体实施方式
体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。
在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。
参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的电气控制系统的系统示意图。在该示例性实施方式中，本公开提出的电气控制系统是以应用于电动配餐车为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的电动车辆或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的电气控制系统的原理的范围内。
如图1所示，在本实施方式中，本公开提出的电气控制系统是以应用于电动配餐车为例进行说明的，电动配餐车至少包括电机及变速箱总成110、多个功能模块(例如制冷机组121、驾驶室空调122、蓄电池123、电动空压机124和电动转向泵125等)以及动力电池组130。其中，电气控制系统至少包括电机控制器210、多合一控制器220、电池管理单元230、车载终端240以及整车控制器250。配合参阅图2和图3，图2中代表性地示出了能够体现本公开原理的电气控制系统的多合一控制器220的内部示意图；图3中代表性地示出了能够体现本公开原理的电气控制系统的部分电气部件的网络结构图。以下结合上述附图，对本公开提出的电气控制系统的各主要组成单元或装置的连接方式和功能关系进行详细说明。
如图1所示，在本实施方式中，电机控制器210连接于电机及变速箱总成110，且电机及变速箱总成110连接于传动轴111和转向驱动桥112。多合一控制器220包括多个控制模块，多个控制模块分别连接于多个功能模块。电池管理单元230连接于动力电池组130和多合一控制器220。车载终端240能够采集多个功能模块的工作状态信息。整车控制器250分别连接于电机控制器210、多合一控制器220及电池管理单元230。动力电池组130作为整车的动力源，通过电池管理单元230为多合一控制器220提供高压电源。整车控制器250能够根据工作状态信息和用户的操作信息(例如制动踏板和油门踏板信号等)的至少其中之一，通过电机控制器210控制电机及变速箱总成110、通过多个控制模块分别控制多个功能模块、通过电池管理单元230管理动力电池组130。整车控制器250能够作为该电气控制系统的主控制单元，管理整车的所有电气单元。通过上述设计，本公开提出的电气控制系统安装于配餐车时，能够实现无污染、零排放的电动配餐车设计。由于采用零排放的纯电驱动设计，相比于传统燃油配餐车，本公开还具有结构紧凑、高传动效率、高可靠性、维修方便、绿色环保等优点。
较佳地，如图1和图2所示，在本实施方式中，多个功能模块可以包括至少一个高压用电设备(例如制冷机组121和驾驶室空调122等)。在此基础上，多个控制模块可以优选地包括高压配电模块221，该高压配电模块221连接于上述高压用电设备，高压配电模块221能够对高压用电设备供电，并对各高压用电设备进行电源分配管理。
较佳地，如图1和图2所示，在本实施方式中，多个功能模块可以包括蓄电池123(例如24V或12V的蓄电池123)以及至少一个低压辅助设备。在此基础上，多个控制模块可以优选地包括低压充配电模块222(DCDC)，该低压充配电模块222分别连接于上述蓄电池123和低压辅助设备，低压充配电模块222能够对蓄电池123充电，并能够对低压辅助设备供电。
较佳地，如图1和图2所示，在本实施方式中，多个功能模块可以包括电动空压机124。在此基础上，多个控制模块可以优选地包括打气驱动模块223(DCAC)，该打气驱动模块223连接于电动空压机124，打气驱动模块223能够驱动电动空压机124为电动配餐车的行驶提供气源。
较佳地，如图1和图2所示，在本市实施方式中，多个功能模块可以包括电动转向泵125。在此基础上，多个控制模块可以优选地包括转向驱动模块224(DCAC)，该转向驱动模块224连接于电动转向泵125，转向驱动模块224能够驱动电动转向泵125为电动配餐车的转向提供转向助力油源。
较佳地，如图1和图2所示，在本实施方式中，多个控制模块可以包括预充模块225，该预充模块225连接于电机控制器210，预充模块225能够在高压上电时为电机控制器210进行预充电。
较佳地，在本实施方式中，多个控制模块分别通过多条连接线连接于多个功能模块。在此基础上，上述多条连接线在多合一控制器220内可以优选地采用导流条集中布置。据此，相比于常规的分散型布置方式，本公开采用上述设计能够具备电气连接点少、故障易排查、成本低、占用空间小等优点。
如图3所示，在本实施方式中，整车控制器250作为该电气控制系统的主控制单元，能够协同管理电池管理单元230、多合一控制器220、电机控制器210、油门与刹车系统(电机及变速箱总成110)、食品箱体的制冷机组121、车载终端240、灭火装置300和充电插座400。上述各电气部件可以优选地通过CAN总线进行连接且可以优选地采用三条CAN总线的总线网络结构，整车控制器250通过VCAN网络与其它电气单元进行数据与指令传输。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电气控制系统仅仅是能够采用本公开原理的许多种电气控制系统中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电气控制系统的任何细节或电气控制系统的任何部件。
基于上述对本公开提出的电气控制系统的详细说明，以下将对本公开提出的具有该电气控制系统的电动配餐车进行示例性说明。在该示例性实施方式中，本公开提出的电动配餐车是以应用于机场的地勤特种车辆为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的电动配餐车应用于其他工作场景中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的电动配餐车的原理的范围内。
在本实施方式中，本公开提出的电动配餐车主要包括电机及变速箱总成110、多个功能模块、动力电池组130以及本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的电气控制系统。具体而言，电机控制器210连接于电机及变速箱总成110。多合一控制器220包括多个控制模块，多个控制模块分别连接于多个功能模块。电池管理单元230连接于动力电池组130和多合一控制器220。车载终端240能够采集多个功能模块的工作状态信息。整车控制器250分别连接于电机控制器210、多合一控制器220及电池管理单元230。整车控制器250能够根据工作状态信息和用户的操作信息(例如制动踏板和油门踏板信号等)的至少其中之一，通过电机控制器210控制电机及变速箱总成110、通过多个控制模块分别控制多个功能模块、通过电池管理单元230管理动力电池组130。
较佳地，配合参阅图1和图3所示，在本实施方式中，为进一步适应机场对地勤车辆的较高的安全性要求，电动配餐车还可以优选地包括灭火装置300。该灭火装置300连接于动力电池组130，灭火装置300能够实时监测动力电池组130的温度信息(例如动力电池组130的电池包温度特性)，并在动力电池组130发生热失控时(例如动力电池组130的电池包的电芯发生热失控时)启动灭火程序。
较佳地，配合参阅图1和图3所示，在本实施方式中，电动配餐车还可以优选地包括充电插座400。该充电插座400连接于电池管理单元230，动力电池组130能够在电池管理单元230的控制下通过充电插座400为自身补充电能。
基于上述对本公开提出的电气控制系统的示例性说明，以下对该电气控制系统安装在电动配餐车时的电气控制的实现方式进行说明：
整车控制器250采集油门或刹车踏板信号，将此信号转换成电机控制器210的指令，电机控制器210根据指令控制电机实现行走或油泵驱动功能，同时实现高压电回充功能。根据电动配餐车的载荷要求，电机输出端连接变速箱与取力器，实现低转速高扭矩及油压泵驱动功能。
整车控制器250通过VCAN总线与多合一控制器220进行通信，多合一控制器220包含的高压配电模块221、低压充配电模块222、打气驱动模块223、转向驱动模块224和预充模块225等控制模块在多合一控制器220的内部采用总线进行数据通信。整车控制器250通过多合一控制器220的CAN总线通信接口与多合一控制器220内部的各控制模块实现软连接。
灭火装置300为动力电池组130提供保护功能，当检测到动力电池组130的电池包的电芯发生热失控时，启动灭火功能，同时通过CAN总线将灭火装置300的热失控信息发送至整车控制器250。
车载终端240为整车提供数据监控管理，通过CAN总线采集电动配餐车的各功能模块的故障信息及状态信息数据，同时接收远程指令并下发给整车控制器250。车载终端240可以通过内置的无线网络与原远服务器进行数据通信，从而实现电动配餐车数据实时监控及设备管理。
需说明的是，在本实施方式中，多合一控制器220的壳体内部可以集成总保险、分支保险、预充电路(预充模块225)、DC/DC单元(低压充配电模块222)、DC/AC单元(转向驱动模块224)以及高压配电模块221等功能电路或模块。具体而言，多合一控制器220内部具有控制单元，内部DC/DC、DC/AC、内部控制器等采用CAN总线与外部整车控制器250通信，由整车控制器250控制各总线模块工作及检测各模块状态。多合一控制器220通过总线接收整车控制器250数据，控制高压配电模块221，例如高压配电接触器，为外界高压电气设备供电。多合一控制器220内部集成预充模块225，例如电机控制器预充电路，预充电路控制由整车控制器250通过CAN总线经多合一控制器220内部控制单元完成。多合一控制器220与整车控制器250除必要的传感器外，其它信号全部采用CAN总线进行传输。
制冷机组121与常规的燃油食品电动车相比，制冷机组121采用高压电驱动方式，制冷机组121由整车控制器250控制多合一控制器220的高压配电模块221为其提供高压电源。制冷机组121能够通过CAN总线将故障信息及状态信息发送至车载终端240，实现车载终端240对制冷机组121的远程监控。
电池管理单元230管理动力电池组130，至少能够实现以下功能：对蓄电池123的高压充电、对动力电池组130的电池包电芯监控、对对动力电池组130的电池包加热、监控动力电池组130的工作状态。电池管理单元230能够通过VCAN总线网络与整车控制器250进行通信，在整车控制器250控制策略下，整车控制器250能够实现整车上高压与下高压流程，同时对电池管理单元230的故障进行对处理。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电动配餐车仅仅是能够采用本公开原理的许多种电动配餐车中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电动配餐车的任何细节或电动配餐车的任何部件。
综上所述，本公开提出的电气控制系统包括电机控制器、多合一控制器、电池管理单元、车载终端以及整车控制器。多合一控制器包括分别连接于多个功能模块的多个控制模块。整车控制器分别连接于电机控制器、多合一控制器及电池管理单元，整车控制器能根据车载终端采集的功能模块的工作状态信息和用户的操作信息，通过电机控制器控制电机及变速箱总成、通过多个控制模块分别控制多个功能模块、通过电池管理单元管理动力电池组。通过上述设计，本公开提出的电气控制系统安装于配餐车时，能够实现无污染、零排放的电动配餐车设计。由于采用零排放的纯电驱动设计，相比于传统燃油配餐车，本公开还具有结构紧凑、高传动效率、高可靠性、维修方便、绿色环保等优点。
以上详细地描述和/或图示了本公开提出的电气控制系统及具有该系统的电动配餐车的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的电气控制系统及具有该系统的电动配餐车进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种电气控制系统，设于电动配餐车，所述电动配餐车包括电机及变速箱总成、多个功能模块以及动力电池组；其特征在于，所述电气控制系统包括：
电机控制器，连接于所述电机及变速箱总成；
多合一控制器，包括多个控制模块，多个所述控制模块分别连接于多个所述功能模块；
电池管理单元，连接于所述动力电池组和所述多合一控制器；
车载终端，被配置为采集多个所述功能模块的工作状态信息；以及
整车控制器，分别连接于所述电机控制器、所述多合一控制器及所述电池管理单元；
其中，所述整车控制器被配置为：根据所述工作状态信息和用户的操作信息的至少其中之一，通过所述电机控制器控制所述电机及变速箱总成、通过多个所述控制模块分别控制多个所述功能模块、通过所述电池管理单元管理所述动力电池组。
2.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述功能模块包括至少一个高压用电设备；其中，多个所述控制模块包括高压配电模块，所述高压配电模块连接于所述高压用电设备，并被配置为对所述高压用电设备供电。
3.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述功能模块包括蓄电池以及至少一个低压辅助设备；其中，多个所述控制模块包括低压充配电模块，所述低压充配电模块分别连接于所述蓄电池和所述低压辅助设备，并被配置为对所述蓄电池充电和对所述低压辅助设备供电。
4.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述功能模块包括电动空压机；其中，多个所述控制模块包括打气驱动模块，所述打气驱动模块连接于所述电动空压机，并被配置为驱动所述电动空压机为所述电动配餐车的行驶提供气源。
5.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述功能模块包括电动转向泵；其中，多个所述控制模块包括转向驱动模块，所述转向驱动模块连接于所述电动转向泵，并被配置为驱动所述电动转向泵为所述电动配餐车的转向提供转向助力油源。
6.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述控制模块包括预充模块，所述预充模块连接于所述电机控制器，并被配置为在高压上电时为所述电机控制器进行预充电。
7.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，多个所述控制模块分别通过多条连接线连接于多个所述功能模块；其中，多条所述连接线在所述多合一控制器内采用导流条集中布置。
8.一种电动配餐车，包括电机及变速箱总成、多个功能模块以及动力电池组，其特征在于，所述电动配餐车还包括权利要求1～7任一项所述的电气控制系统。
9.根据权利要求8所述的电动配餐车，其特征在于，所述电动配餐车还包括灭火装置，所述灭火装置连接于所述动力电池组，并被配置为实时监测所述动力电池组的温度信息，并在所述动力电池组发生热失控时启动灭火程序。
10.根据权利要求8所述的电动配餐车，其特征在于，所述电动配餐车还包括充电插座，所述充电插座连接于所述电池管理单元，并被配置为由所述电池管理单元控制对所述动力电池组充电。
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