[发明专利]一种串联式混合动力挖掘机控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种串联式混合动力挖掘机控制系统，其特征在于，包括：通过通讯总线连接的整机控制器、整流及逆变器、发动机控制器以及飞轮储能系统；

所述发动机控制器和所述整流及逆变器之间还包括串联的发动机和飞轮发电机系统；

所述发动机控制器，用于接收所述整机控制器的发电指令，并根据所述发电指令控制所述发动机驱动所述飞轮发电机系统发电；

所述整流及逆变器，用于接收所述飞轮发电机系统产生的电能，并将所述电能转换后存储至所述飞轮储能系统。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：液压控制电路、回转控制电路；

所述液压控制电路的控制端、所述回转控制电路的控制端均通过所述通讯总线与所述整机控制器连接，用于接收所述整机控制器发送的控制指令。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述整机控制器，用于采集所述飞轮储能系统的电能数据，根据所述电能数据以及消耗功率，确定当前工作模式；并根据所述工作模式向所述液压控制电路和/或所述回转控制电路发送控制指令。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述液压控制电路包括：依次连接的第一电动机控制器、第一电动机、液压主泵、主控阀以及负载；

所述第一电动机控制器的控制端通过所述通讯总线与所述整机控制器连接，所述第一电动机控制器的供电端与所述整流及逆变器连接。

5.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述回转控制电路包括：依次连接的第二电动机控制器、第二电动机和回转机构；

所述第二电动机控制器的控制端通过所述通讯总线与所述整机控制器连接，所述第二电动机控制器的供电端与所述整流及逆变器连接。

6.一种串联式混合动力挖掘机控制系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的系统，所述方法包括：

发动机控制器接收整机控制器的发电指令，并根据所述发电指令控制发动机驱动飞轮发电机系统发电；

整流及逆变器接收所述飞轮发电机系统产生的电能，并将所述电能转换后存储至飞轮储能系统。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：液压控制电路、回转控制电路；所述液压控制电路的控制端、所述回转控制电路的控制端均通过所述通讯总线与所述整机控制器连接；

所述方法还包括：

所述液压控制电路接收所述整机控制器发送的控制指令；和/或，

所述回转控制电路接收所述整机控制器发送的控制指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述整机控制器采集所述飞轮储能系统的电能数据，根据所述电能数据以及预设阈值，确定当前工作模式；并根据所述工作模式向所述液压控制电路和/或所述回转控制电路发送控制指令。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述液压控制电路包括：依次连接的第一电动机控制器、第一电动机、液压主泵、主控阀以及负载；所述第一电动机控制器的控制端通过所述通讯总线与所述整机控制器连接，所述第一电动机控制器的供电端与所述整流及逆变器连接；

所述回转控制电路包括：依次连接的第二电动机控制器、第二电动机和回转机构；所述第二电动机控制器的控制端通过所述通讯总线与所述整机控制器连接，所述第二电动机控制器的供电端与所述整流及逆变器连接；

所述液压控制电路接收所述整机控制器发送的控制指令，包括：

所述第一电动机控制器的控制端接收所述整机控制器发送的控制指令；和/或，

所述回转控制电路接收所述整机控制器发送的控制指令，包括：

所述第二电动机控制器的控制端接收所述整机控制器发送的控制指令。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述整机控制器采集所述飞轮储能系统的电能数据，根据所述电能数据以及预设阈值，确定当前工作模式，包括：

所述整机控制器比较所述电能数据与第一预设阈值、第二预设阈值的大小，以及消耗功率与飞轮发电机系统最大功率的大小；

若所述电能数据大于第一预设阈值，且消耗功率小于或等于所述飞轮发电机系统最大功率，则确定当前工作模式为纯电动模式，其中，所述纯电动模式下所述负载和/或所述回转机构消耗电能；

若所述电能数据小于第二预设阈值，且消耗功率小于或等于所述飞轮发电机系统最大功率，则确定当前工作模式为第一串联模式，其中，所述第一串联模式下所述负载和/或所述回转机构消耗电能、且所述整机控制器通过所述发动机控制器控制所述发动机驱动所述飞轮发电机系统发电；

若所述电能数据在所述第一预设阈值和所述第二预设阈值之间，且消耗功率大于所述飞轮发电机系统最大功率，则确定当前工作模式为第二串联模式，其中，所述第二串联模式下所述负载和/或所述回转机构消耗电能、且所述整机控制器通过所述发动机控制器控制所述发动机驱动所述飞轮发电机系统发电、以及控制所述飞轮储能系统辅助供电。