CN113047370A - 作业机械电控系统、方法、装置及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作业机械电控系统、方法、装置及作业机械，作业机械电控系统包括：漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块、电机控制器以及整车控制器；漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器依次电性连接，且漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器均与整车控制器电性连接；漏电保护柜与三相电网电性连接，电机控制器与作业机械的电机电性连接；漏电保护柜设置为基于测量的漏电流控制与三相电网的连接状态。由于存在漏电保护柜，不仅可以使作业机械电控系统实现对作业机械的高压安全控制，大大提高作业机械的安全等级，还可以对作业机械高压安全故障的及时排查。

Description

作业机械电控系统、方法、装置及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械电控系统、方法、装置及作业机械。

背景技术

随着技术的发展，作业机械实现了电动化。进而，大功率的电动挖掘机由于电池成本高，往往选择小电池加插电相结合的作业模式。电动挖掘机的作业模式可以包括纯电作业模式和插电作业模式，纯电模式通常用于转场，而插电模式通常用于挖掘作业。

高压安全是保证电动挖掘机等作业机械正常且安全运行的首要任务，而现有技术中的作业机械电控系统并没有相应的措施来实现对作业机械的高压安全控制，使得作业机械具有安全隐患，不利于作业机械高压安全故障的及时排查。

因此，现急需提供一种作业机械电控系统，以实现对作业机械进行高压安全控制。

发明内容

本发明提供一种作业机械电控系统、方法、装置及作业机械，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种作业机械电控系统，包括：漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块、电机控制器以及整车控制器；

所述漏电保护柜、所述主动整流模块、所述电池管理模块以及所述电机控制器依次电性连接，且所述漏电保护柜、所述主动整流模块、所述电池管理模块以及所述电机控制器均与所述整车控制器电性连接；

所述漏电保护柜与三相电网电性连接，所述电机控制器与作业机械的电机电性连接；

所述漏电保护柜设置为基于测量的漏电流控制与所述三相电网的连接状态。

根据本发明提供的一种作业机械电控系统，所述漏电保护柜包括第一继电器、互感器以及漏电保护器；

所述互感器用于测量所述三相电网的漏电流；

所述漏电保护器分别与所述第一继电器和所述互感器电性连接，所述第一继电器分别与所述三相电网以及所述主动整流模块中的第二继电器电性连接。

根据本发明提供的一种作业机械电控系统，所述电池管理模块包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻、与所述第一绝缘电阻并联的第一前端输入电阻以及与所述第二绝缘电阻并联的第二前端输入电阻，所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻、所述第一前端输入电阻以及所述第二前端输入电阻均接地；

所述第一前端输入电阻所在的支路串联有第三继电器，第二前端输入电阻所在的支路串联有第四继电器。

根据本发明提供的一种作业机械电控系统，所述电池管理模块通过第五继电器和第六继电器与所述作业机械的电池电性连接；

所述第五继电器和所述第六继电器分别电性连接于所述电池的正极和负极。

根据本发明提供的一种作业机械电控系统，所述电机控制器通过第七继电器与所述作业机械的空调电性连接。

本发明还提供一种基于上述所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，包括：

若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

获取所述作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

本发明还提供一种基于上述所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，包括：

在所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

本发明还提供一种作业机械电控装置，包括：

获取模块，用于若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

第一控制模块，用于获取所述作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

第二控制模块，用于获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

本发明还提供一种作业机械电控装置，包括：

第三控制模块，用于在所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

第四控制模块，用于若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

本发明还提供一种作业机械，包括上述所述的作业机械电控系统。

本发明提供的作业机械电控系统、方法、装置及作业机械，作业机械电控系统包括：漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块、电机控制器以及整车控制器；漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器依次电性连接，且漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器均与整车控制器电性连接；漏电保护柜与三相电网电性连接，电机控制器与作业机械的电机电性连接；漏电保护柜设置为基于测量的漏电流控制与三相电网的连接状态。由于存在漏电保护柜，不仅可以使作业机械电控系统实现对作业机械的高压安全控制，大大提高作业机械的安全等级，还可以对作业机械高压安全故障的及时排查，弥补了现有技术中的技术空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的作业机械电控系统的结构示意图；

图2是本发明提供的作业机械电控系统中漏电保护柜的结构示意图；

图3是本发明提供的作业机械电控系统中主动整流模块的结构示意图；

图4是本发明提供的作业机械电控系统中电池管理模块的结构示意图；

图5是本发明提供的作业机械电控系统中电机控制器的结构示意图；

图6是本发明提供的作业机械电控系统的完整结构示意图；

图7是本发明提供的作业机械电控方法的流程示意图之一；

图8是本发明提供的作业机械电控方法的流程示意图之二；

图9是本发明提供的作业机械电控方法的流程示意图之三；

图10是本发明提供的作业机械电控方法的流程示意图之四；

图11是本发明提供的作业机械电控装置的结构示意图之一；

图12是本发明提供的作业机械电控装置的结构示意图之二；

图13是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

由于现有技术中的作业机械电控系统并没有相应的措施来实现对作业机械的高压安全控制，使得作业机械具有安全隐患，不利于作业机械高压安全故障的及时排查。因此，本发明实施例中提供了一种作业机械电控系统，以实现对作业机械进行高压安全控制，弥补现有技术中的技术空白。

图1为本发明实施例中提供的一种作业机械电控系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：漏电保护柜1、主动整流模块2、电池管理模块3、电机控制器4以及整车控制器5；

漏电保护柜1、主动整流模块2、电池管理模块3以及电机控制器4依次电性连接，且漏电保护柜1、主动整流模块2、电池管理模块3以及电机控制器4均与整车控制器5电性连接；

漏电保护柜1与三相电网0电性连接，电机控制器4与作业机械的电机M1电性连接；

漏电保护柜1设置为基于测量的漏电流控制与三相电网0的连接状态。

具体地，作业机械可以包括：钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、市政机械、破碎机、以及驾驶员驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的作业机械。装载机械是用于将货物装载到运载机械中的作业机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机和轮式装载机中的至少一种。运载机械是用于运载货物的作业机械。市政机械是用于城市道路清扫美化的作业机械，例如清扫车、洒水车和吸尘车。破碎机是对从运载机械投入的土石进行破碎的作业机械。本发明实施例中涉及的作业机械可以是拖线电动挖掘机。

漏电保护柜1用于实现对作业机械的高压系统用电安全保护。漏电保护柜1可以电性连接在三相电网0与主动整流模块(Active FrontEnd，AFE)2之间，漏电保护柜1可以及时对三相电网的漏电流进行测量，并根据测量得到的漏电流控制漏电保护柜与三相电网之间的连接状态，以对高压系统的安全故障进行及时排查。其中，连接状态可以包括连接和断开。

三相电网0用于为作业机械电控系统提供电能，三相电网0可以包括由电感确定的A、B、C三相，并分别由A、B、C三相导线引出与漏电保护柜1电性连接。主动整流模块2用于实现将三相电网0的三相交流电转为直流电给后级电池充电，主动整流模块2可以电性连接在漏电保护柜1与电池管理模块(Battery Management System，BMS)3之间。电池管理模块3可以与电池电性连接，通过对电池的管理为作业机械电控系统提供动力源，使作业机械电控系统在存在三相电网或不存在三相电网的情况下为后级用电设备供电。电机控制器(MotorControl Unit，MCU)4用于实现对作业机械中电机输出的转速和扭矩，以使电机输出对应的转矩和扭矩。除此之外，电机控制器4还可以用于实现对空调的控制。

整车控制器5用于对作业机械电控系统进行整体控制，整车控制器5可以与漏电保护柜1、主动整流模块2、电池管理模块3以及电机控制器4电性连接，分别实现对漏电保护柜1、主动整流模块2、电池管理模块3以及电机控制器4的工作状态的控制。

本发明实施例中提供的作业机械电控系统，包括：漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块、电机控制器以及整车控制器；漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器依次电性连接，且漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块以及电机控制器均与整车控制器电性连接；漏电保护柜与三相电网电性连接，电机控制器与作业机械的电机电性连接；漏电保护柜设置为基于测量的漏电流控制与三相电网的连接状态。由于存在漏电保护柜，不仅可以使作业机械电控系统实现对作业机械的高压安全控制，大大提高作业机械的安全等级，还可以对作业机械高压安全故障的及时排查，弥补了现有技术中的技术空白。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述漏电保护柜包括第一继电器、互感器以及漏电保护器；

所述互感器用于测量所述三相电网的漏电流；

所述漏电保护器分别与所述第一继电器和所述互感器电性连接，所述第一继电器分别与所述三相电网以及所述主动整流模块中的第二继电器电性连接。

具体地，本发明实施例中，如图2所示，漏电保护柜中可以包括第一继电器KM1、互感器S1以及漏电保护器RC1，第一继电器KM1可以是指断路保护器，用于控制漏电保护柜是否与三相电网电性连接。在三相电网的每一相导线上均设置有一个第一子继电器，三相导线上的三个第一子继电器联动以构成第一继电器KM1，即三相导线上的三个第一子继电器的开关状态一致。互感器S1可以套设于三相电网的三相导线外侧，用于测量三相电网的漏电流。第一继电器KM1与互感器S1之间可以电性连接有漏电保护器RC1，漏电保护器RC1可以实现将互感器S1测量得到的三相电网的漏电流与预设漏电流阈值进行比较，如果漏电流大于等于预设漏电流阈值，则断开第一继电器KM1，以使三相电网无法为作业机械电控系统供电，进而使作业机械停机检修。如果漏电流小于预设漏电流阈值，则第一继电器KM1继续处于闭合状态，以使三相电网继续为作业机械电控系统供电，进而使作业机械继续运行。本发明实施例中，预设漏电流阈值可以是30mA。

第一继电器不仅可以电性连接在三相电网的三相导线上，还可以通过三相导线与主动整流模块中包括的第二继电器KM2电性连接，以实现漏电保护柜与主动整流模块电性连接。第二继电器KM2用于控制主动整流模块是否与三相电网以及漏电保护柜电性连接。

本发明实施例中，漏电保护柜包括互感器，具有测量三相电网的漏电流的功能，同时还包括漏电保护器具有检测作业机械高压安全故障的功能。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述主动整流模块还包括第一电容以及三相变换桥，所述三相变换桥的各桥臂并联连接，且各桥臂均与所述第一电容并联连接；各桥臂中均包含有两个绝缘栅双极性晶体管，所述第二继电器电性连接于各桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间。

具体地，本发明实施例中，如图3所示，主动整流模块不仅可以包括第二继电器KM2，还包括第一电容C1以及三相变换桥，三相变换桥即三相逆变桥，其中包括U、V、W三个桥臂，分别对应于三相电网的A、B、C三相。三相变换桥的各桥臂并联连接，且各桥臂均与第一电容C1并联连接；各桥臂中均包含有两个绝缘栅双极性晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)，即三相变换桥中共可以包括六个绝缘栅双极性晶体管，分别表示为VT1、VT2、VT3、VT4、VT5以及VT6，第二继电器KM2电性连接于各桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间。

由于第二继电器KM2与第一继电器KM1电性连接，具体可以是通过三相导线电性连接，则第二继电器KM2在每一相导线上均设置有一个第二子继电器，三相导线上的三个第二子继电器联动以构成第二继电器KM2，即三相导线上的三个第二子继电器的开关状态一致。每一桥臂可以对应于三相电网中的一相，即桥臂与三相导线一一对应电性连接。因此，第二继电器KM2电性连接于各桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间，可以通过将与每一相导线连接的第二子继电器电性连接在对应的桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间实现。

本发明实施例中，由于主动整流模块中包括了第一电容，可以实现主动整流模块的性能稳定，由于包含了三相变换桥，可以实现对三相电网的交直流转换。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述整车控制器分别与所述第一继电器、所述互感器以及所述漏电保护器电性连接。

具体地，本发明实施例中，整车控制器可以分别与第一继电器、互感器以及漏电保护器电性连接，以通过整机控制器实现对第一继电器、互感器以及漏电保护器的工作状态的控制。

本发明实施例中，可以通过整机控制器实现对漏电保护柜中各元件的工作状态的控制，进而实现对漏电保护柜的工作状态的控制。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述电池管理模块包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻、与所述第一绝缘电阻并联的第一前端输入电阻以及与所述第二绝缘电阻并联的第二前端输入电阻，所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻、所述第一前端输入电阻以及所述第二前端输入电阻均接地；

所述第一绝缘电阻所在的支路串联有第三继电器，第二绝缘电阻所在的支路串联有第四继电器。

具体地，本发明实施例中，如图4所示，电池管理模块可以包括第一绝缘电阻R1、第二绝缘电阻R2、与第一绝缘电阻R1并联的第一前端输入电阻R3以及与第二绝缘电阻R2并联的第二前端输入电阻R4。第一前端输入电阻R3所在的支路串联有第三继电器KM3，第二前端输入电阻R4所在的支路串联有第四继电器KM4。

第一绝缘电阻R1、第二绝缘电阻R2、第一前端输入电阻R3以及第二前端输入电阻R4均接地PE。通过第三继电器KM3以及第四继电器KM4的开关状态，可以使作业机械在纯电模式下确定出作业机械电控系统中第一绝缘电阻R1、第二绝缘电阻R2的绝缘电阻值，进而通过绝缘电阻值的大小判断作业机械电控系统是否出现安全故障。例如，第一绝缘电阻R1、第二绝缘电阻R2的绝缘电阻值均大于预设电阻值，则可以认为作业机械电控系统出现安全故障，可以进行报警。

本发明实施例中，电池管理模块通过第三继电器、第四继电器的开关状态实现电池管理功能以及判断作业机械在纯电模式下其电控系统是否出现安全故障。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述电池管理模块通过第五继电器和第六继电器与所述作业机械的电池电性连接；

所述第五继电器和所述第六继电器分别电性连接于所述电池的正极和负极。

具体地，本发明实施例中，电池管理模块的作用是管理作业机械的电池。因此，如图4所示，电池管理模块可以通过第五继电器KM5和第六继电器KM6与作业机械的电池B1电性连接。电池B1包括正极和负极，第五继电器KM5可电性连接于电池B1的正极，第六继电器KM6可电性连接于电池B1的负极。

本发明实施例中，在电池管理模块与作业机械的电池之间电性连接有第五继电器和第六继电器，可以控制电池管理模块与电池之间的通断。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述电机控制器通过第七继电器与所述作业机械的空调电性连接。

具体地，本发明实施例中，如图1所示，电机控制器不仅可以用于控制作业机械的电机，还可以用于控制作业机械的空调。当电机控制器控制空调时，可以通过第七继电器KM7与空调电性连接，通过控制第七继电器KM7的开关状态实现对空调的控制。当电机控制器同时控制电机与空调时，第七继电器KM7与空调共同所在的支路与电机所在的支路并联。

本发明实施例中，通过第七继电器，可以实现电机控制器对空调的可选择控制，不需要再引入其他控制器单独对空调进行控制，解决了空调的控制成本。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述电机控制器包括第八继电器；

所述第八继电器与所述电池管理模块电性连接。

具体地，本发明实施例中，如图5所示，电机控制器与电池管理模块电性连接时，可以通过电机控制器内的第八继电器KM8实现。如此可以通过第八继电器KM8的开关状态实现控制电池管理模块电性连接的电池是否对电机控制器进行供电。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的作业机械电控系统，所述电机控制器还包括第二电容以及三相变换桥，所述三相变换桥的各桥臂并联连接，且各桥臂均与所述第二电容并联连接；各桥臂以及所述第二电容均与所述第八继电器电性连接；

各桥臂中均包含有两个绝缘栅双极性晶体管，所述电机电性连接于各桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间。

具体地，本发明实施例中，如图5所示，电机控制器不仅可以包括第八继电器KM8，还包括第二电容C2以及三相变换桥，三相变换桥即三相逆变桥，其中包括U、V、W三个桥臂，分别对应于三相电网的A、B、C三相。三相变换桥的各桥臂并联连接，且各桥臂均与所述第二电容C2并联连接；各桥臂以及第二电容C2均与第八继电器KM8电性连接。

各桥臂中均包含有两个绝缘栅双极性晶体管VT，即三相变换桥中共可以包括六个绝缘栅双极性晶体管，分别表示为VT7、VT8、VT9、VT10、VT11以及VT12。由于电机M1通常由三相电源驱动，因此电机M1电性连接于各桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间，可以通过将电机M1的每一相导线电性连接在每一桥臂中的两个绝缘栅双极性晶体管之间实现。

本发明实施例中，由于电机控制器中包括了第二电容，可以实现电机控制器的性能稳定，由于包含了三相变换桥，可以实现对电机M1的控制。

如图6所示，为结合图2至图5后，得到的作业机械电控系统的完整结构示意图。当第一继电器KM1闭合后，主动整流模块可以将三相电网的三相交流电转换为500V-700V的直流电为电池供电。此为作业机械的充电模式。

当第二继电器KM2断开后，主动整流模块不工作，第五继电器KM5、第六继电器KM6以及第八继电器KM8闭合，电池B1提供高压直流电，电机控制器把直流电逆变成与三相电网提供的三相交流电不同频率和幅值的三相交流电，以控制电机的转速和扭矩，保证电机可靠转动。此为作业机械的纯电模式。此时作业机械转场时的供电源为高压电池驱动。

当作业机械电控系统中所有的继电器都闭合时，主动整流模块把三相电网的三相交流电整流成直流电给电池B1充电，同时主动整流模块和电池B1给电机控制器和电机放电，保障作业机械可靠运行。此为作业机械的插电模式。此时作业机械作业时的供电源为三相电网插电驱动，电池电量小，成本低。

如图7所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于上述所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，包括：

S71，若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

S72，获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

S73，获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

具体地，本发明实施例中提供的作业机械电控方法，其执行主体可以是作业机械电控装置，用以实现对作业机械的上高压控制，即上电控制。该作业机械电控装置，可以是上述作业机械电控系统实施例中的整机控制器，也可以是集成在整机控制器中的控制元件。

首先，执行步骤S71。由于作业机械接入三相电网后，瞬间产生电流值，因此可以通过判断是否接收到该电流值进行判断作业机械是否接入三相电网。

在作业机械接入三相电网的情况下，主动整流模块可以获取到三相电网的频率和相位，并将获取到的频率和相位发送至整机控制器进行存储。

然后执行步骤S72。获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态，继电器的工作状态可以包括打开和关断。

若电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合。通过控制电池管理模块内的继电器闭合可以实现对电池管理模块的上高压，通过控制主动整流模块内的继电器闭合可以实现对主动整流模块的上高压。其中，电池管理模块外接的用电设备可以包括电池以及电池管理模块后面电性连接的所有设备，例如电机控制器、空调、电机等。用电设备的工作状态可以包括工作和禁用，禁用即为停止工作。

最后执行步骤S73。获取作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态。电机控制器外接的用电设备可以包括电机控制器后面电性连接的所有设备，例如空调、电机、直流转直流设备等。

如果电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则可以控制电机控制器内的继电器闭合，以实现对电机控制器进行上高压。在对电机控制器进行上高压后，可以对电机控制器外接的用电设备进行使能，以使作业机械进入正常运行模式。

如图8所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种作业机械电控方法的完整流程示意图。

第一步，确认作业机械接入三相电网，并获取三相电网的频率和相位；

第二步，判断作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态是否为均断开，且电池管理模块外接的用电设备的工作状态是否为均禁用；如果是则执行第三步，否则继续执行第二步。

第三步，电池管理模块上高压；

第四步，主动整流模块上高压；

第五步，判断作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态是否为均禁用；如果是则执行第六步，否则继续执行第五步。

第六步，电机控制器上高压；

第七步，使能电机控制器外接的用电设备，使得作业机械进入正常运行模式。

本发明实施例中提供的作业机械电控方法，给出了对作业机械电控系统的上高压方法，可以保证上高压的安全性。

如图9所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于上述所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，包括：

S91，在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

S92，若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

具体地，本发明实施例中提供的作业机械电控方法，其执行主体可以是作业机械电控装置，用以实现对作业机械的下高压控制，即下电控制。该作业机械电控装置，可以是上述作业机械电控系统实施例中的整机控制器，也可以是集成在整机控制器中的控制元件。

首先执行步骤S91。在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制作业机械电控系统中电池管理模块与电机控制器之间断开连接，可以通过控制第八继电器断开实现，进而实现电机控制器的下高压。其中，电机控制器外接的用电设备的工作状态可以通过工作人员手动设定。

然后执行步骤S92。判断在预设时间段内电池管理模块与电机控制器之间是否已断开连接，即判断电机控制器是否下高压成功。预设时间段的长度可以根据需要进行设定，本发明实施例中对此不作具体限定。通过预设时间段的设定，可以避免因控制指令或连接状态的延迟反馈而导致的误判。如果在预设时间段内电池管理模块与电机控制器之间已断开连接，则控制作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间先断开连接，即控制第二继电器断开，以先对主动整流模块进行下高压，控制主动整流模块与电池管理模块之间后断开连接，以后对电池管理模块进行下高压，并控制漏电保护柜与三相电网之间断开连接，即控制第一继电器断开，使得作业机械进入休眠模式。

如图10所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种作业机械电控方法的完整流程示意图。

第一步，确定作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用，即停用电机控制器外接的用电设备；

第二步，电机控制器下高压；

第三步，判断电机控制器是否下高压成功，如果成功则执行第四步，否则继续执行第二步。

第四步，主动整流模块下高压；

第五步，电池管理模块下高压；

第六步，控制漏电保护柜与三相电网之间断开连接，使得作业机械进入休眠模式。

本发明实施例中提供的作业机械电控方法，给出了对作业机械电控系统的下高压方法，可以保证下高压的安全性。

如图11所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种作业机械电控装置，包括：

获取模块111，用于若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

第一控制模块112，用于获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

第二控制模块113，用于获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

具体地，本发明实施例中提供的作业机械电控装置中各模块的作用与上述上高压方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。

如图12所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种作业机械电控装置，包括：

第三控制模块121，用于在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

第四控制模块122，用于若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

具体地，本发明实施例中提供的作业机械电控装置中各模块的作用与上述下高压方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明还提供一种作业机械，包括上述各实施例中所述的作业机械电控系统，用以实现对作业机械的安全用电控制。

图13示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图13所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)130、通信接口(CommunicationsInterface)131、存储器(memory)132和通信总线133，其中，处理器130，通信接口131，存储器132通过通信总线133完成相互间的通信。处理器130可以调用存储器132中的逻辑指令，以执行上述各实施例中提供的作业机械电控方法，该方法包括：若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。或者，该方法包括：在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

此外，上述的存储器132中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各实施例中提供的作业机械电控方法，该方法包括：若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。或者，该方法包括：在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例中提供的作业机械电控方法，该方法包括：若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；获取作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。或者，该方法包括：在作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种作业机械电控系统，其特征在于，包括：漏电保护柜、主动整流模块、电池管理模块、电机控制器以及整车控制器；

所述漏电保护柜、所述主动整流模块、所述电池管理模块以及所述电机控制器依次电性连接，且所述漏电保护柜、所述主动整流模块、所述电池管理模块以及所述电机控制器均与所述整车控制器电性连接；

所述漏电保护柜与三相电网电性连接，所述电机控制器与作业机械的电机电性连接；

所述漏电保护柜设置为基于测量的漏电流控制与所述三相电网的连接状态。

2.根据权利要求1所述的作业机械电控系统，其特征在于，所述漏电保护柜包括第一继电器、互感器以及漏电保护器；

所述互感器用于测量所述三相电网的漏电流；

所述漏电保护器分别与所述第一继电器和所述互感器电性连接，所述第一继电器分别与所述三相电网以及所述主动整流模块中的第二继电器电性连接。

3.根据权利要求1所述的作业机械电控系统，其特征在于，所述电池管理模块包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻、与所述第一绝缘电阻并联的第一前端输入电阻以及与所述第二绝缘电阻并联的第二前端输入电阻，所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻、所述第一前端输入电阻以及所述第二前端输入电阻均接地；

所述第一前端输入电阻所在的支路串联有第三继电器，第二前端输入电阻所在的支路串联有第四继电器。

4.根据权利要求1所述的作业机械电控系统，其特征在于，所述电池管理模块通过第五继电器和第六继电器与所述作业机械的电池电性连接；

所述第五继电器和所述第六继电器分别电性连接于所述电池的正极和负极。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的作业机械电控系统，其特征在于，所述电机控制器通过第七继电器与所述作业机械的空调电性连接。

6.一种基于权利要求1-5中任一项所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，其特征在于，包括：

若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

获取所述作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

7.一种基于权利要求1-5中任一项所述的作业机械电控系统实现的作业机械电控方法，其特征在于，包括：

在所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

8.一种作业机械电控装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于若判断获知作业机械接入三相电网，则获取所述三相电网的频率和相位；

第一控制模块，用于获取所述作业机械电控系统中电池管理模块外接的继电器的工作状态以及所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态，若所述电池管理模块外接的继电器的工作状态为均断开且所述电池管理模块外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电池管理模块以及主动整流模块内的继电器依次闭合，并基于所述三相电网的频率和相位，对所述主动整流模块进行配置；

第二控制模块，用于获取所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态，若所述电机控制器外接的用电设备的工作状态为均禁用，则控制所述电机控制器内的继电器闭合，并使能所述电机控制器外接的用电设备。

9.一种作业机械电控装置，其特征在于，包括：

第三控制模块，用于在所述作业机械电控系统中电机控制器外接的用电设备的工作状态为禁用后，控制所述作业机械电控系统中电池管理模块与所述电机控制器之间断开连接；

第四控制模块，用于若判断获知在预设时间段内所述电池管理模块与所述电机控制器之间已断开连接，则控制所述作业机械电控系统中漏电保护柜与主动整流模块之间、所述主动整流模块与所述电池管理模块之间依次断开连接，并控制所述漏电保护柜与三相电网之间断开连接。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的作业机械电控系统。

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