CN111284339A - 一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车充电技术领域，尤其是一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其步骤为：(1)电极板下降开始，使用大的P比便值，最大功率迅速下降；(2)有接触压力，但并没有到达规定值时，大的微分D值，便得电机迅速减速，同时计算电机输出值不能为负；(3)电机开始使用PID积分来加速到达规定的压力值；(4)当电机下降时，积分的I值始终最大，当有压力值时，电机的输出值经过I值计算；(5)按照压力标准是300N，设定达到300～350N时停止下降；(6)当车辆上下客摇晃时，压力低于250N时，电机释放弹簧压力，达到350N时停止；当车辆上下客摇晃时，压力高于450N，电机收回弹簧压力，使其保持在300～350N，本发明提高充电弓稳定性，降低抖动频率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车充电技术领域，具体领域为一种一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法。
背景技术
目前电动汽车的充电弓电极，有采用弹簧+行程开关的压力控制方式，但压力不精确；也有采用压力传感器+电机的控制方式，但系统中并未采用pid算法，使得压力系统因为电子噪声出现压力抖动，导致在大电流充电过程中接触力不稳定，容易引发接触电阻不良，导致的电极灼伤，有引发充电安全事故的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，以解决现有技术中出现压力抖动，导致在大电流充电过程中接触力不稳定，容易引发接触电阻不良，导致的电极灼伤，有引发充电安全事故的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其步骤为：
(1)电极板下降开始，使用大的P比便值，最大功率迅速下降；
(2)有接触压力，但并没有到达规定值时，大的微分D值，便得电机迅速减速，同时计算电机输出值不能为负；
(3)电机开始使用PID积分来加速到达规定的压力值，但是对于I积分计算出来电机加速值有限定值；
(4)当电机下降时，积分的I值始终最大，当有压力值时，电机的输出值经过I值计算；
(5)按照压力标准是300N，设定达到300～350N时停止下降；
(6)当车辆上下客摇晃时，压力低于250N时，电机释放弹簧压力，达到350N时停止；
(7)当车辆上下客摇晃时，压力高于450N，电机收回弹簧压力，使其保持在300～350N。
优选的，根据步骤(1)中的电极板，所述电极板含有接触压力传感器。
优选的，根据步骤(2)，电机采用直流电机。
优选的，接触压力的变化和直流电机的控制，采用PID算法控制。
优选的，所述的PID算法为：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用嵌入式硬件控制系统、压力传感器，改进型的压力pid软件算法，来控制电动机执行下降压力，能稳定精准的控制充电弓电极的下压接触压力，能广泛应用于电动汽车充电弓领域。
使用改进型的非对称PID算法来适应充电弓下降压力的电机控制，使得公交车在充电过程中摇晃，也能便高压极板的压力保持在规定范围内；
降低传统压力控制，因传感器电子噪声，电机直接控制压力，造成的电机抖动的情况；
同时解决车辆摇晃时，电极板因接触压力减小，大电流高压拉弧，和损伤高压电极板的问题。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
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做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其步骤为：
(1)电极板下降开始，使用大的P比便值，最大功率迅速下降；
(2)有接触压力，但并没有到达规定值时，大的微分D值，便得电机迅速减速，同时计算电机输出值不能为负；
(3)电机开始使用PID积分来加速到达规定的压力值，但是对于I积分计算出来电机加速值有限定值；
(4)当电机下降时，积分的I值始终最大，当有压力值时，电机的输出值经过I值计算；
(5)按照压力标准是300N，设定达到300～350N时停止下降；
(6)当车辆上下客摇晃时，压力低于250N时，电机释放弹簧压力，达到350N时停止；
(7)当车辆上下客摇晃时，压力高于450N，电机收回弹簧压力，使其保持在300～350N。
根据步骤(1)中的电极板，所述电极板含有接触压力传感器。
根据步骤(2)，电机采用直流电机。
接触压力的变化和直流电机的控制，采用PID算法控制。
所述的PID算法为：
通过本技术方案，使用改进型的非对称PID算法来适应充电弓下降压力的电机控制，使得公交车在充电过程中摇晃，也能便高压极板的压力保持在规定范围内；
此算法需要与特殊的机械结构压力弹簧的辅助，电机并没有直接控制压力，而是在控制弹簧压力的释放和收回。
1.依赖特殊的机械结构，压力传感器监视的是弹簧的下降压力，但是压力PID计算以后控制的却是电机，而电机用来释放和收回弹簧的压力；
2.并不是普通的PID算法，比例P，积分I，微分D并没有进行传统的电机伺服控制，而是区别对待，当没有压力时，算法只用比例P来快速下降；当有压力出现以后，首先使用大微分D值来实现刹车，但并不需要负值，因为电机不是直接驱动极板，而是释放弹簧压力，弹簧在将电极板向下施压；在微调弹簧下降压力时，采用半速的微分I值来进行压力释放，最终达到压力设定值；
3.在后续的压力保持算法中，并没有实时的进行电机伺服压力控制，而是根据使用上的需求，采用了类似模糊控制的理念，和非对称的压力保持算法。压力低于标准值50时，快速释放压力以达到设定值，而压力高于标准150以后，才开始减小压力
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其特征在于：其步骤为：
(1)电极板下降开始，使用大的P比便值，最大功率迅速下降；
(2)有接触压力，但并没有到达规定值时，大的微分D值，便得电机迅速减速，同时计算电机输出值不能为负；
(3)电机开始使用PID积分来加速到达规定的压力值，但是对于I积分计算出来电机加速值有限定值；
(4)当电机下降时，积分的I值始终最大，当有压力值时，电机的输出值经过I值计算；
(5)按照压力标准是300N，设定达到300～350N时停止下降；
(6)当车辆上下客摇晃时，压力低于250N时，电机释放弹簧压力，达到350N时停止；
(7)当车辆上下客摇晃时，压力高于450N，电机收回弹簧压力，使其保持在300～350N。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其特征在于：根据步骤(1)中的电极板，所述电极板含有接触压力传感器。
3.根据权利要求2所述的一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其特征在于：根据步骤(2)，电机采用直流电机。
4.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其特征在于：接触压力的变化和直流电机的控制，采用PID算法控制。
5.根据权利要求4所述的一种用于电动汽车充电弓的电极接触压力控制方法，其特征在于：所述的PID算法为：
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