[发明专利]一种电动式山地果园单轨运输车的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及单轨运输车，具体涉及一种电动式山地果园单轨运输车的控制装置及控制方法。

背景技术

我国果园栽培区主要集中在地形复杂、多为丘陵的山地，立地条件差，传统的机械很难进入果园开展作业，果品和农资的运送主要依靠人工肩担背负的运送方式，这种运输方式劳动强度大、效率低、成本高。而且随着越来越多的青壮年跑到大城市工作，造成果园的青壮年劳动力的减少，同时劳动成本提高，都严重制约了山地果园的发展。

山地果园单轨车因其轨道轻便、架设简单、占地面积小、爬坡能力强、运输效率高、可拆卸反复利用等特点广泛应用于日本、韩国和我国台湾等多山多丘陵地区。我国内陆单轨运输车起步较晚，目前尚未开发出较成熟的单轨果园运输车，仍处于试运行阶段。目前大多数的单轨运输车都以柴油机或者汽油机作为动力源。在运行过程中会造成一定的污染，柴油机或汽油机的工作噪声大，机车的油耗量大，经济性一般。大多数此类单轨运输车仍需人手动驾驶，在大坡度的山地果园运行时存在一定的人身安全威胁。农村地区加油站一般位于村镇中心，而果园离村镇中心距离较远，加油不便，难以大量使用汽、柴油动力的运输机械。

因此针对现有山地单轨车的不足设计了一种电动式山地单轨运输车，为其提供一种能够实现无人驾驶的可遥控式山地单轨运输车的控制装置显得尤为重要。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种能够远距离控制、智能化高、安全系数高的电动式山地果园单轨运输车的控制装置及控制方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本电动式山地果园单轨运输车的控制装置，包括车载控制装置和手持遥控器，所述车载控制装置包括带有霍尔传感器的无刷直流电机、无刷直流电机控制器、电源、电压转换电路、电机转向控制电路、调速电路、停车电路、电磁式失电制动器和单片机；所述电源通过电压转换电路与单片机连接，电源通过无刷直流电机控制器与无刷直流电机连接；霍尔传感器与单片机连接；电磁式失电制动器安装于无刷直流电机的转轴，同时连接于单片机和电源；所述调速电路与无刷直流电机控制器连接，同时与单片机连接；电机转向控制电路同时连接于无刷直流电机控制器和单片机；停车电路同时连接无刷直流电机控制器和单片机；手持遥控器与单片机信号连接。车载控制装置设置有遥控接收模块，此遥控接收模块与单片机连接，从而单片机可以接收手持遥控器发出的控制信号，实现远距离控制单轨运输车的行驶。

所述电源为48V电源，且由四个12V，28A·h的胶体蓄电池串联组成，利用电源箱安装于单轨运输车的车体前方。48V电源通过无刷直流电机控制器向无刷直流电机提供电力驱动；48V电源通过电源电路中的稳压电路和电压转换电路转换为5V电压，为单片机、数控电位器、限位开关、继电器等提供电力。

所述电机转向控制电路包括三极管和继电器，三极管的基极与单片机的P0.4接口连接，集电极连接地，发射极与继电器连接，同时此电机转向控制电路设置有一个二极管与继电器并联，从而二极管对继电器起保护作用，防止电流换向时逆转对继电器造成烧毁。

所述停车电路包括三极管和继电器，三极管的基极与单片机的P0.2接口连接，集电极连接地，发射极与继电器连接，同时此停车电路设置有一个二极管与继电器并联，从而二极管对继电器起保护作用，防止电流换向时逆转对继电器造成烧毁。

作为一种优选，所述电动式山地果园单轨运输车的控制装置还包括刹车开关，所述电磁式失电制动器通过刹车开关分别连接于单片机和电源。48V电源向电磁式失电制动器供电，通过刹车开关控制电磁式失电制动器的电流通断。

所述刹车开关包括三极管和继电器，三极管的基极与单片机的P0.3接口连接，集电极连接地，发射极与继电器连接，同时此刹车开关设置有一个二极管与继电器并联，从而二极管对继电器起保护作用，防止电流换向时逆转对继电器造成烧毁。当单轨运输车的行驶速度超过安全速度时，单片机控制三极管处于低电平，继电器断电，从而电磁式失电制动器的电磁线圈产生的磁场消失，弹簧复位，则电磁式失电制动器的电磁滑块与无刷直流电机的摩擦块摩擦，使电机减速转动；经过电磁式失电制动器刹车后，单轨运输车的行驶速度低于安全速度后，单片机控制三极管处于高电平，继电器通过电，从而电磁式失电制动器的电磁线圈产生磁场吸附衔铁，摩擦片与制动器分离，此时电机不受到摩擦阻力作用，运行速度不受影响。通过对继电器的电流通断，控制装置实现在无人驾驶的情况下对单轨运输车的安全、灵活控制。