CN111071053B - 一种充电弓降弓控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电弓降弓控制方法和装置，其中充电弓降弓控制方法包括如下步骤：在充电弓降弓过程中，控制充电弓在接触汇流排之前匀减速至安全速度；所述安全速度不大于第一设定速度。本发明提供的技术方案，在充电弓接触到汇流排之前匀减速到安全速度，从使降弓过程中充电弓与汇流排接触时速度不会过大，避免出现对充电弓、汇流排产生冲击的问题。

Description

一种充电弓降弓控制方法和装置
技术领域
本发明属于电动车辆充电弓控制技术领域，具体涉及一种充电弓降弓控制方法和装置。
背景技术
随着新能源电动汽车的普及，市场对大容量电池和大电流快速充电的需求越来越迫切。然而目前充电设备受限于充电接口，单个充电枪最大输出直流电流在250A以下，若电流再大，传统的充电枪式充电方式将不再适宜。如果强行要输出大电流，那么势必会造成线缆过粗，使得充电劳动强度过大。
因此，对于运行线路相对固定的电动公交汽车，以充电弓为接口的自动充电系统得到了广泛认可，如申请公布号为CN108189673A的中国发明专利申请文件公开的一种充电弓式电动汽车充电系统，就是采用充电弓与被充电车辆上的汇流排连接，为被充电车辆充电。
采用充电弓为车辆进行充电时需要先执行降弓操作，即控制充电弓从充电架上下降，当其接触到被充电车辆车顶上的汇流排后停止。
目前在降弓过程都是控制充电弓匀速下降，但是这种降弓方式在充电弓下降至接触车顶汇流排时，如果充电弓速度过大，充电弓与汇流排之间就会产生冲击，影响充电弓和汇流排的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电弓降弓控制方法和装置，用以解决目前降弓过程中充电弓与汇流排接触时速度过大对充电弓、汇流排产生冲击的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种充电弓降弓控制方法，包括如下步骤：
在充电弓降弓过程中，控制充电弓在接触汇流排之前匀减速至安全速度；所述安全速度不大于第一设定速度。
相应的，为解决上述技术问题本发明还提供了一种充电弓降弓控制装置，包括处理器和存储器，所述处理器设有用于连接充电弓驱动电机的接口，并连接有用于测量汇流排与充电弓之间距离的测距传感器；所述存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，实现上述充电弓降弓控制方法。
本发明提供的技术方案，在充电弓接触到汇流排之前匀减速到安全速度，从而使降弓过程中充电弓与汇流排接触时速度不会过大，避免出现对充电弓、汇流排产生冲击的问题。
进一步的，所述安全速度是指充电弓与汇流排接触电阻最小时所对应的充电弓速度。
将充电弓与汇流排接触电阻最小时的力所对应的充电弓速度作为安全速度，能够减少充电过程中的电能损耗。
进一步的，所述安全速度根据实验测定得到。
根据实验测定安全速度，得到的安全速度更符合实际工况。
进一步的，在充电弓启动阶段，控制降弓速度匀加速至第二设定速度；所述第二设定速度是指充电弓降弓过程中充电弓能够承受的最大速度。
将充电弓的速度加速至第二设定速度，能够保证充电弓降弓快，减少降弓工程中时间的浪费。
进一步的，在充电弓加速至第二设定速度后，控制充电弓按照第二设定速度匀速运行至设定位置，该设定位置是指与汇流排之间相距从第二设定速度匀减速至第一设定速度所用长度的位置。
控制充电弓匀速运行至设定位置，能够为充电弓的匀减速过程提供足够的空间。
进一步的，降弓速度匀加速至第二设定速度的过程中，充电弓的加速度小于重力加速度。
控制充电弓的加速度小于重力加速度，能够防止充电弓由于受到压力而损坏。
进一步的，所述充电弓在接触汇流排之前，是指充电弓与汇流排之间的距离大于等于设定距离；所述设定距离为测量汇流排与充电弓之间距离所采用测距传感器的误差距离。
充电弓与汇流排之间的距离大于等于设定距离，能够消除测距传感器误差对降弓过程的影像，提高降弓过程中对充电弓和汇流排保护的可靠性。
附图说明
图1为本发明方法实施例中伺服电机速度与充电弓运动速度之间的关系图；
图2为本发明方法实施例中充电弓降弓过程中的速度变化示意图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种充电弓降弓控制方法和装置，用以解决目前降弓过程中充电弓与汇流排接触时速度过大对充电弓、汇流排产生冲击的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种充电弓降弓控制方法，包括如下步骤：
在充电弓降弓过程中，控制充电弓在接触汇流排之前匀减速至安全速度；所述安全速度不大于第一设定速度。
相应的，为解决上述技术问题本发明还提供了一种充电弓降弓控制装置，包括处理器和存储器，所述处理器设有用于连接充电弓驱动电机的接口，并连接有用于测量汇流排与充电弓之间距离的测距传感器；所述存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，实现上述充电弓降弓控制方法。
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本实施例提供一种充电弓降弓控制方法，用于对充电弓的降弓过程进行控制，解决充电弓降弓过程中由于充电弓与汇流排接触时速度过大而对充电弓、汇流排产生冲击的问题。
本实施例中所提供的充电弓降弓控制方法，为了解决充电弓降弓过程中由于充电弓与汇流排接触时速度过大而对充电弓、汇流排产生冲击的问题，在充电弓降弓过程中，控制充电弓在接触汇流排之前匀减速至小于第一设定速度的安全速度。
在充电弓与车顶汇流排接触时，根据动量守恒原理可得
Figure BDA0001837197770000031
其中V为充电弓的下降速度，F1为汇流排对充电弓支持力，G为充电弓的重力，m为充电弓的质量，t为从充电弓与汇流排之间接触到停止所用的时间；据此原理推测出，充电弓速度V与支持力F1具有对应关系，因此，为了减少充电过程中的电能损耗，本实施例中支持力F1取充电弓与汇流排接触电阻最小时的力，并根据该支持力F1获取安全速度；本实施例中可以根据支持力F1与充电弓下降速度之间的对应关系获取安全速度，也可以在支持力F1取充电弓与汇流排接触电阻最小时的力时，通过实验测得充电弓的下降速度，并将该下降速度作为安全速度。
作为对充电弓降弓控制方法的进一步改进，本实施例中在充电弓启动阶段，即充电弓从静止状态进入降弓状态时，控制充电弓匀加速至第二设定速度，该第二设定速度是充电弓降弓过程中的最大速度，并且为了防止充电弓由于受到压力而损坏，本实施例中在充电弓匀加速至第二设定速度的过程中，充电弓的加速度小于重力加速度。
为了保证充电弓的降弓速度，当充电弓降弓速度匀加速至第二设定速度后，控制充电弓的降弓速度保持在第二设定速度，直到设定位置，该设定位置是指与汇流排之间相距从第二设定速度匀减速至第一设定速度所用长度的位置，该设定位置为充电弓从第二设定速度匀减速至第一设定速度预留足够的空间，并能够保证充电弓在较长的时间内以第二设定速度运行，减少降弓时间。
在降弓过程中充电弓与汇流排之间的距离通过测距传感器测量，由于测距传感器通常都存在一定的误差，因此，为了防止测距传感器对降弓过程的影响，本实施例中所说的充电弓在接触汇流排之前，是指充电弓与汇流排之间距离大于等于设定距离之时，该设定距离是测距传感器的误差距离，该测距传感器用于测量汇流排与充电弓之间的距离。
本实施例中充电弓采用伺服电机作为驱动电机，由伺服电机驱动，伺服电机速度与充电弓运动速度之间的关系如图1所示，图中虚线为伺服电机控制弓的理想曲线，实线为弓下降的实际曲线，
Figure BDA0001837197770000041
为伺服电机控制弓的理想位移，
Figure BDA0001837197770000042
为弓下降实际位移，由图1可知伺服电机速度突变时，充电弓产生振动。因此为了减轻降弓过程中充电弓的震动，在充电弓在充电弓启动阶段充电弓匀加速，在充电弓减速时为匀减速。
综上所述，本实施例所提供的充电弓降弓控制方法，控制充电弓降弓过程中的速度变化如图2所示，首先控制充电弓降弓的速度匀加速至第二设定速度，当充电弓运动到设定位置后控制充电弓匀减速至第一设定速度。
装置实施例：
本实施例提供一种充电弓降弓控制装置，包括处理器和存储器，处理器设有用于连接充电弓驱动电机的接口，并连接有用于测量汇流排与充电弓之间距离的测距传感器；存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时，实现上述方法实施例中所提供的充电弓降弓控制方法。

Claims (4)

1.一种充电弓降弓控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在充电弓降弓过程中，在充电弓启动阶段，控制降弓速度匀加速至第二设定速度；所述第二设定速度是指充电弓降弓过程中充电弓能够承受的最大速度；在充电弓加速至第二设定速度后，控制充电弓按照第二设定速度匀速运行至设定位置，该设定位置是指与汇流排之间相距从第二设定速度匀减速至第一设定速度所用长度的位置；控制充电弓在接触汇流排之前匀减速至安全速度；所述安全速度不大于第一设定速度；所述安全速度是指充电弓与汇流排接触电阻最小时所对应的充电弓速度；降弓速度匀加速至第二设定速度的过程中，充电弓的加速度小于重力加速度。
2.根据权利要求1所述的充电弓降弓控制方法，其特征在于，所述安全速度根据实验测定得到。
3.根据权利要求1所述的充电弓降弓控制方法，其特征在于，所述充电弓在接触汇流排之前，是指充电弓与汇流排之间的距离大于等于设定距离；所述设定距离为测量汇流排与充电弓之间距离所采用测距传感器的误差距离。
4.一种充电弓降弓控制装置，包括处理器和存储器，所述处理器设有用于连接充电弓驱动电机的接口，并连接有用于测量汇流排与充电弓之间距离的测距传感器；所述存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行该计算机程序时，实现上述权利要求1-3任意一项所述的充电弓降弓控制方法。
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