CN117360247A - 一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 - Google Patents
一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117360247A CN117360247A CN202311405227.XA CN202311405227A CN117360247A CN 117360247 A CN117360247 A CN 117360247A CN 202311405227 A CN202311405227 A CN 202311405227A CN 117360247 A CN117360247 A CN 117360247A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- charging
- low
- energy
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 41
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/18—Controlling the braking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
- B60L53/53—Batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法，包括充电控制器、储能电池组、充电模块、充电枪、低压电源单元、制动能量检测与控制单元以及底盘电驱系统，底盘电驱系统包括电机控制器MCU以及电机M，其中，低压电源单元用于将储能电池组的高电压转化成低电压给充电模块、充电枪、以及电机控制器MCU供电，制动能量检测与控制单元设置于电机控制器MCU前端，用于检测电机控制器MCU反馈电压。该控制电路通过设置制动能量检测与控制单元，较好的解决智能充电机器人在移动过程中因刹车或长下坡而发生的电机系统回馈能量过高误触发系统低压电源单元保护性失电的问题，有效保证了系统的稳定性和可靠性，成本低，具有较高的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于电力储能技术领域，具体涉及一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展和推广应用，越来越多的人们开始购买和使用电动汽车，快捷、快速充电的需求正在急剧增加，在这个背景和趋势下，一种储能式可移动智能充电机器人开始出现在市面上，它由大容量储能电池组、充电机、底盘电驱等部分构成，其中底盘电驱系统与系统控制电源共用低压母线，在使用上，通常是采用遥控或自动行驶到目标位置进行快捷和快速充电，极大便利了人们的充电需求，也提高了极好的充电体验。
这种可移动充电机器人在刹车或长下坡时，其底盘电机将回馈一个较高的短时高压到系统的低压电源单元，触发了该低压电源单元的过压保护功能，从而使得系统的低压电源单元产生保护性失电，进而导致整机的控制系统失去低压电源而停机，这严重影响了储能式移动充电机的正常工作。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种储能式充电机器人制动能量控制电路，包括充电控制器、储能电池组、充电模块、充电枪、低压电源单元、制动能量检测与控制单元以及底盘电驱系统，所述底盘电驱系统包括电机控制器MCU以及电机M，其中，所述低压电源单元用于将储能电池组的高电压转化成低电压给充电模块、充电枪、以及电机控制器MCU供电，所述制动能量检测与控制单元设置于电机控制器MCU前端，用于检测电机控制器MCU反馈电压；
所述制动能量检测与控制单元包括电压检测模块VC、受电压检测模块VC控制的继电器K4、以及泄放电阻R，其中，电压检测模块VC的正端与继电器K4的一端通过导线连接在低压电源单元输出端和电机控制器MCU输入端之间，继电器K4的另一端通过泄放电阻R与低压电源单元输出端的GND连接，电压检测模块VC的负端与低压电源单元输出端的GND连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述储能电池组包括锂电池储能包以及电池管理系统BMS，电池管理系统BMS为现有技术，其用于监测锂电池储能包的电量以及工作情况。
作为本发明的进一步优化方案，所述低压电源单元包括DC/DC电源变换装置以及断路器QF，用于将储能电池组的高电压转换成低压24V，市场上充电控制器、充电枪、电机控制器MCU的工作电压常见为24V，通过低压电源单元将储能电池组的高电压转化为低压24V，供给上述部件的运行电力。
作为本发明的进一步优化方案，所述DC/DC充电模块输入端通过接触器K1和导线与储能电池组连接，其输出端通过接触器K2和导线与充电枪连接，接触器K1以及接触器K2均通过通信线与充电控制器连接,所述低压电源单元输出端通过继电器K3与充电枪连接，接触器接触器K1、接触器K2以及继电器K3均由充电控制器进行控制启断，以便于充电过程的健康进行。
作为本发明的进一步优化方案，所述电机M由储能电池组进行高压供电，电机M驱动需要储能电池组进行高压供电，而电机控制器MCU只进行控制，其通过24V电压供电。
作为本发明的进一步优化方案，为了防止GND电荷积攒过高，充电机器人的车架下方铰接设置有接地杆，所述车架内设置气缸驱动的U型框，所述U型框两侧均设置有滑槽，所述接地杆中间段铰接设置有铰接杆，所述铰接杆远离接地杆的一端固定设置有轴杆，所述轴杆与滑槽滑动设置，且U型框的内壁与轴杆之间设置有弹簧，所述气缸与电压检测模块VC电性连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述接地杆与地面之间设置有金属导轮，用于与地面接触，方便放电。
作为本发明的进一步优化方案，所述车架下表面设置有容纳接地杆回缩的底槽，所述底槽上方设置有容纳U型框滑动的长槽，在不需要放电时收起接地杆，防止其影响充电机器人的底盘。
为了实施上述控制系统，本发明还提出一种基于上述能量控制系统控制方法，包括以下步骤：
S1：通过电压检测模块VC对电机控制器MCU的反馈电压进行主动监测；
S2：判断电机控制器MCU的反馈电压是否危及低压电源单元，若电压检测模块VC检测到反馈电压高于24V，则判定为危及低压电源单元，并继续步骤S3，否则持续监测反馈电压。
S3：控制继电器K4闭合使反馈电压经过泄放电阻R进行吸收。
本发明的有益效果在于：
本发明通过设置制动能量检测与控制单元，较好的解决智能充电机器人在移动过程中因刹车或长下坡而发生的电机系统回馈能量过高误触发系统低压电源单元保护性失电的问题，有效保证了系统的稳定性和可靠性，成本低，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的控制电路示意图；
图2是本发明的泄放装置示意图；
图3是本发明的图2中U型框及相关结构俯视图；
图中：1、车架；2、导轮；3、底槽；4、接地杆；5、长槽；6、气缸；7、U型框；8、弹簧；9、轴杆；10、铰接杆；11、滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-3所示，一种储能式充电机器人制动能量控制电路，包括充电控制器、储能电池组、充电模块、充电枪、低压电源单元、制动能量检测与控制单元以及底盘电驱系统，底盘电驱系统包括电机控制器MCU以及电机M，其中，低压电源单元用于将储能电池组的高电压转化成低电压给充电模块、充电枪、以及电机控制器MCU供电，制动能量检测与控制单元设置于电机控制器MCU前端，用于检测电机控制器MCU反馈电压；
制动能量检测与控制单元包括电压检测模块VC、受电压检测模块VC控制的继电器K4、以及泄放电阻R，其中，电压检测模块VC的正端与继电器K4的一端通过导线连接在低压电源单元输出端和电机控制器MCU输入端之间，继电器K4的另一端通过泄放电阻R与低压电源单元输出端的GND连接，电压检测模块VC的负端与低压电源单元输出端的GND连接。
工作原理：当闭合断路器QF时，低压电源单元中DC/DC电源变换装置得电并输出24V低压电源，充电控制器、电机控制器MCU及制动能量检测与控制单元中电压检测模块VC均得电工作，其中充电控制器执行自检程序，自检通过后整机处于待机状态。
当智能充电机器人向目标位置移动时，制动能量检测与控制单元中电压检测模块VC将实时监测底盘电驱系统的回馈电压，当此回馈电压危及系统低压电源单元正常工作时，将主动闭合继电器K4，让泄放电阻R吸收底盘电驱系统回馈的高压能量，吸收完成后，K4被正常释放，电压检测模块VC继续实时监测。
储能电池组包括锂电池储能包以及电池管理系统BMS，电池管理系统BMS为现有技术，其用于监测锂电池储能包的电量以及工作情况。
低压电源单元包括DC/DC电源变换装置以及断路器QF，用于将储能电池组的高电压转换成低压24V，市场上充电控制器、充电枪、电机控制器MCU的工作电压常见为24V，通过低压电源单元将储能电池组的高电压转化为低压24V，供给上述部件的运行电力。
DC/DC充电模块输入端通过接触器K1和导线与储能电池组连接，其输出端通过接触器K2和导线与充电枪连接，接触器K1以及接触器K2均通过通信线与充电控制器连接；低压电源单元输出端通过继电器K3与充电枪连接，接触器接触器K1、接触器K2以及继电器K3均由充电控制器进行控制启断，以便于充电过程的健康进行。
电机M由储能电池组进行高压供电，图中未示出，电机M驱动需要储能电池组进行高压供电，而电机控制器MCU只进行控制，其通过24V电压供电。
GND代表地线或者0线，其在移动的充电机器人中代表模拟地线，即是车架1，但充电机器人的移动依靠橡胶轮胎，其无法做到真正意义上的接地，因此为了防止车架1内电荷积攒过高，充电机器人的车架1下方铰接设置有接地杆4，用于在反馈电压异常时，提前放下接地杆4，车架1内设置气缸6驱动的U型框7，U型框7两侧均设置有滑槽11，接地杆4中间段铰接设置有铰接杆10，铰接杆10远离接地杆4的一端固定设置有轴杆9，轴杆9与滑槽11滑动设置，且U型框7的内壁与轴杆9之间设置有弹簧8，气缸6与电压检测模块VC电性连接。
接地杆4与地面之间设置有金属导轮2，用于与地面接触，方便放电。
车架1下表面设置有容纳接地杆4回缩的底槽3，底槽3上方设置有容纳U型框7滑动的长槽5，在不需要放电时收起并隐藏接地杆4，防止其影响充电机器人的底盘。
为了实施上述控制系统，本发明还提出一种基于上述能量控制系统控制方法，包括以下步骤：
S1：通过电压检测模块VC对电机控制器MCU的反馈电压进行主动监测；
S2：判断电机控制器MCU的反馈电压是否危及低压电源单元，若电压检测模块VC检测到反馈电压高于24V，则判定为危及低压电源单元，并继续步骤S3，否则持续监测反馈电压。
S3：控制继电器K4闭合使反馈电压经过泄放电阻R进行吸收。
需要说明的是，在上述步骤S3中，当电压检测模块VC检测到电机控制器MCU的反馈电压异常时，不仅控制继电器K4闭合，进一步控制气缸6运行，通过弹簧8推动铰接杆10前行，放下接地杆4，通过压紧弹簧8使导轮2接地，为了防止地面颠簸，弹簧8也可起到缓冲作用，并通过弹簧8保持持续接地，接地杆4接地后用于将车架1接地，释放电荷，待电压检测模块VC检测到电压正常时，气缸6回缩，收起接地杆4，防止其影响充电机器人的正常行驶。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：包括充电控制器、储能电池组、充电模块、充电枪、低压电源单元、制动能量检测与控制单元以及底盘电驱系统，所述底盘电驱系统包括电机控制器MCU以及电机M，其中，所述低压电源单元用于将储能电池组的高电压转化成低电压给充电模块、充电枪、以及电机控制器MCU供电，所述制动能量检测与控制单元设置于电机控制器MCU输入端，用于检测电机控制器MCU反馈电压；
所述制动能量检测与控制单元包括电压检测模块VC、受电压检测模块VC控制的继电器K4、以及泄放电阻R，其中，电压检测模块VC的正端与继电器K4的一端通过导线连接在低压电源单元输出端和电机控制器MCU输入端之间，继电器K4的另一端通过泄放电阻R与低压电源单元输出端的GND连接，电压检测模块VC的负端与低压电源单元输出端的GND连接。
2.根据权利要求1所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：所述储能电池组包括锂电池储能包以及电池管理系统BMS。
3.根据权利要求1所述的一种储能式充电机器人制动能量控制电路，其特征在于：所述低压电源单元包括DC/DC电源变换装置以及断路器QF，用于将储能电池组的高电压转换成低压24V。
4.根据权利要求1所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：所述DC/DC充电模块输入端通过接触器K1和导线与储能电池组连接，其输出端通过接触器K2和导线与充电枪连接，接触器K1以及接触器K2均通过通信线与充电控制器连接；
所述低压电源单元输出端通过继电器K3与充电枪连接。
5.根据权利要求1所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：所述电机M由储能电池组进行高压供电。
6.根据权利要求1所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：还包括铰接设置于充电机器人的车架(1)下方的接地杆(4)，所述车架(1)内设置气缸(6)驱动的U型框(7)，所述U型框(7)两侧均设置有滑槽(11)，所述接地杆(4)中间段铰接设置有铰接杆(10)，所述铰接杆(10)远离接地杆(4)的一端固定设置有轴杆(9)，所述轴杆(9)与滑槽(11)滑动设置，且U型框(7)的内壁与轴杆(9)之间设置有弹簧(8)，所述气缸(6)与电压检测模块VC电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：所述接地杆(4)与地面之间设置有金属导轮(2)。
8.根据权利要求6所述的一种储能式充电机器人制动能量控制系统，其特征在于：所述车架(1)下表面设置有容纳接地杆(4)回缩的底槽(3)，所述底槽(3)上方设置有容纳U型框(7)滑动的长槽(5)。
9.一种基于权利要求1-8任一所述储能式充电机器人制动能量控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过电压检测模块VC对电机控制器MCU的反馈电压进行主动监测；
S2：判断电机控制器MCU的反馈电压是否危及低压电源单元，若电压检测模块VC检测到反馈电压高于24V，则判定为危及低压电源单元，并继续步骤S3，否则持续监测反馈电压。
S3：控制继电器K4闭合使反馈电压经过泄放电阻R进行吸收。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311405227.XA CN117360247A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311405227.XA CN117360247A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117360247A true CN117360247A (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=89396242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311405227.XA Pending CN117360247A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117360247A (zh) |
-
2023
- 2023-10-27 CN CN202311405227.XA patent/CN117360247A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107599857B (zh) | 一种基于锂电池的纯电动汽车充电系统和充电方法 | |
| CN109301908A (zh) | 快速充电系统、充电方法及高空作业设备 | |
| CN110932357A (zh) | 储能装置 | |
| CN106042967A (zh) | 一种电动车电气系统及供电方法 | |
| CN105564266A (zh) | 一种储能式车辆充电系统 | |
| CN108215918A (zh) | 一种新能源汽车高压系统电路 | |
| CN112622646A (zh) | 适用于弓网受流系统的整车控制方法、弓网受流系统 | |
| CN205818968U (zh) | 一种用于电动车辆的充电停机控制电路 | |
| CN202923408U (zh) | 一种纯电动汽车的一体化电源装置 | |
| WO2024088442A1 (zh) | 制动能量控制电路及充电机器人 | |
| CN117360247A (zh) | 一种储能式充电机器人制动能量控制系统及方法 | |
| CN201290012Y (zh) | 一种自动充电装置 | |
| CN103434411A (zh) | 一种在线充电式电动车制动能量的回收系统 | |
| CN111572436A (zh) | 一种移动电源车 | |
| CN113306400A (zh) | 一种电动叉车混合能量控制系统及控制方法 | |
| CN112793421A (zh) | 蓄电池防亏电控制系统、电动车和蓄电池防亏电控制方法 | |
| CN203504265U (zh) | 一种电动汽车充电系统 | |
| CN108964200A (zh) | 一种智能充电控制系统及其充电方法 | |
| CN113071371B (zh) | 一种电动汽车充电保护方法及系统 | |
| CN211543279U (zh) | 一种顶置转动式自动充电部件 | |
| CN209283983U (zh) | 一种智能充电的喂料行车 | |
| CN210133023U (zh) | 一种新能源汽车移动充电车充电平台 | |
| CN203186117U (zh) | 电动车控制器 | |
| CN201516806U (zh) | 一种车辆的发电制动装置 | |
| CN219643606U (zh) | 基于超级电容的电梯再生电能存储再利用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 230000 Factory Building 1 #, Donggang Industrial Park, Huagang Town, Feixi County, Hefei City, Anhui Province Applicant after: ANHUI NENGTONG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 230000 floor 3D2, building 1, innovation and entrepreneurship Park, No. 268, Furong Road, economic and Technological Development Zone, Hefei, Anhui Province Applicant before: ANHUI NENGTONG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CB02 | Change of applicant information |