[实用新型]一种用于电动叉车的他励行走电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动叉车的他励行走电机控制器，属于汽车电子技术领域。 

背景技术

他励电机是电动叉车动力系统重要的组成部分，它的作用是接收蓄电池组的电能，并转化为机械能，为整车行走提供动力；他励电机控制特性的好坏直接影响了叉车驾驶特性的好坏； 

一直以来，工厂车间用叉车大都采用内燃机作为动力装置，控制简单，技术相对成熟，但是噪声和污染却大大限制了其在高标准车间的应用范围，而且能源利用率相对较低，无法完成制动能量回收、电制动等技术要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，从而提供用他励直流电机做行走电机而设计，并且在其运行时进行温度、电流和电压的实时保护，与电动叉车的其他节点实时通信的一种用于电动叉车的他励行走电机控制器。 

一种用于电动叉车的他励行走电机控制器，包括48V蓄电池、功率板、控制板、电机、驾驶员控制信号、控制器状态信号和接触器；其中功率板包括供电和稳压电路、预充电电容及励磁和电枢功率器件；控制板包括第一IO和AD信号、第二IO和AD信号、EEPROM、CANopen、数字信号处理块及驱动电路和接触器功率器件；48V蓄电池与功率板连接；励磁和电枢功率器件与电机连接；功率板与控制板互连；驾驶员控制信号与第一IO和AD信号连接；控制器状态信号与第二IO和AD信号连接；数字信号处理块分别与第一IO和AD信号、第二IO和AD信号、EEPROM、CANopen及驱动电路和接触器功率器件连接；驱动电路和接触器功率器件与接触器连接。 

所述驾驶员控制信号包括钥匙信号、互锁信号、前进信号、后退信号和踏板信号。 

所述控制器状态信号包括励磁电枢电流信号、控制器温度信号、故障自检测信号。 

采用上述技术方案的有益效果是： 

1. 根据电磁感应定律，通过磁环降低空间磁场磁阻，霍尔传感器感知当前励磁和电枢电流的大小和方向，精确控制电枢和励磁电流，实现转矩的精确控制，并起到限流保护作用；

2. 为电池正负极之间的大电容设计了预充电电路，防止在主接触器结合瞬间出现大电流烧毁器件；

3. 设置了高踏板禁止和静止互锁（可选），防止启动时的飞车现象；

4. 主接触器结合电流闭环控制，通过检测低端电阻分压，经放大后送入DSP，实现吸合后能量最优控制，此外，接触器续流回路精心设计，减小了其开关信号对电池电压的影响；

5. 中断程序经过优化，对实时性要求不高的人机交互信号在1ms中断中完成，对励磁电枢电流的闭环控制在62.5us中断中完成，实现DSP运算控制资源的合理分配；

6. 采用先进的电制动策略，通过控制励磁和电枢电流精确控制制动转矩，结合叉车当前速度和驾驶员输入踏板位置，实现叉车最佳驾驶性能；

7. SPI总线实现DSP与EEPROM之间数据的存取，实时记录叉车运行状况，为故障检测和调试提供便利；

8. DSP芯片采用3.3V低压供电，最大程度的降低控制器功耗；

9. 为励磁和电枢电路的开关功率管设计可靠的结构散热器件，实现控制器长时间大功率运行时的散热可靠性；

10.四种控制模式可选，提供四种不同的驾驶体验；

11.采用CANopen技术，与上位机通信实现控制器参数调整；控制器作为整车网络中的一个节点，提高整车的可靠性和灵活性。

附图说明

图1为本实用新型用于电动叉车的他励行走电机控制器的结构框图。 

图2为本实用新型用于电动叉车的他励行走电机控制器的处理程序流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本叉车用他励直流行走电机控制器具体控制方式作进一步说明。 

如图1所示，一种用于电动叉车的他励行走电机控制器，包括48V蓄电池、功率板、控制板、电机、驾驶员控制信号、控制器状态信号和接触器；其中功率板包括供电和稳压电路、预充电电容及励磁和电枢功率器件；控制板包括第一IO和AD信号、第二IO和AD信号、EEPROM、CANopen、数字信号处理块及驱动电路和接触器功率器件；48V蓄电池与功率板连接；励磁和电枢功率器件与电机连接；功率板与控制板互连；驾驶员控制信号与第一IO和AD信号连接；控制器状态信号与第二IO和AD信号连接；数字信号处理块分别与第一IO和AD信号、第二IO和AD信号、EEPROM、CANopen及驱动电路和接触器功率器件连接；驱动电路和接触器功率器件与接触器连接。