[发明专利]纯电动装载机制动系统和制动控制方法

说明书

本发明涉及纯电动装载机，为解决现有纯电动装载机制动能量回收的问题；提供一种电动装载机制动系统和制动控制方法，其中制动系统包括电机制动系统和液压制动系统；液压制动系统包括在制动阀与制动器之间制动油路上设置与整机控制器电连接的电比例阀、速度传感器、制动传感器；整机控制器依据整机速度和制动强度控制电比例阀的制动阀口开度和通过电机控制器控制行走电机工作状态。在本发明中，在制动阀的阀后设置电比例阀，实现装载机的电机制动优先制动，在制动时回收装载机的动能，减小制动器的磨损和发热，并节约能源。

技术领域

本发明涉及一种纯电动装载机，更具体地说，涉及一种纯电动装载机制动系统和制动控制方法。

背景技术

在节能减排和石油日益紧张的局势压力下，以及电动汽车产业日趋成熟的工业基础条件下，工程机械电动化越来越普遍，例如纯电动装载机。纯电动装载机由动力电池包提供电源，通过电机驱动液压泵和行走系统，电机都是选用功率密度高的永磁电机。

装载机通常用于松质土壤或散装物料的装载，通常V型铲装，即作业过程中按照V字形路径行进。在一次V型铲装周期中，装载机依次经历后退、刹车、前进、刹车、后退、刹车、前进铲料，也即在一次V型铲装中需要制动停车三次，装载机的一次V型铲装周期大概为30秒，也即10S就需要制动停车一次，装载机的额启动与制动非常频繁；装载机机身重量大，以5吨装载机为例，整机装备质量20吨左右，若能在制动时将能量回收具有极大的经济价值和社会意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有纯电动装载机制动能量回收的问题，而提供一种电动装载机制动系统和制动控制方法，实现装载机制动能量回收。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种纯电动装载机制动系统，其特征在于包括电机制动系统和液压制动系统；

所述电机制动系统包括由电机控制器控制的行走电机、经分电箱和电机控制器向行走电机供电的动力电池、由行走电机驱动且与装载机驱动桥传动连接的变速箱、整机控制器；所述整机控制器与动力电池的电池管理系统、分电箱、电机控制器电连接整机控制器；所述整机控制器；

所述液压制动系统包括安装于驱动桥轮边的液压制动器、制动阀、与制动阀连接的制动液压油源、设置在制动阀与制动器之间制动油路上且与整机控制器电连接的电比例阀、用于检测装载机速度的速度传感器、用于检测制动强度的制动传感器；

所述整机控制器依据速度传感器和制动传感器的检测值控制电比例阀由制动阀至制动器的制动阀口开闭和通过电机控制器控制行走电机的电机制动力矩并控制动力电池在行走电机发电时存储行走电机输出的电能。在本发明中，在制动阀的阀后设置电比例阀，实现装载机的电机制动优先制动，在制动时回收装载机的动能，减小制动器的磨损和发热，并节约能源。

上述纯电动装载机制动系统中，所述电比例阀与整机控制器的连接线束上设置有电机制动选择开关，所述电比例阀是制动阀口常开的两位三通阀。电机制动选择开关断开后，电比例阀断电，制动阀口处于最大值，此时装载机的制动完全由液压制动系统实现。电比例阀的制动阀口开度为零时，制动器的制动缸通过电比例阀的回油口回油，制动器处于完全松开的状态，对机器不产生制动力矩。通过手动断开电机制动选择开关，可实现机器的制动由电机制动强行切换至液压制动系统制动，提高整车制动可靠性。

上述纯电动装载机制动系统中，所述制动传感器是用于测量电比例阀的阀前压力的阀前压力传感器。制动强度是操作者制动时期望的制动力，操作者期望制动力大时，其踩踏制动踏板的行程就大，制动阀的阀后压力也大，因此制动强度可以使用制动阀的阀后压力也即电比例阀的阀前压力表示，也可以使用与制动踏板行程相关的量表示，例如用制动踏板的转动角度表示，若制动踏板是电子脚踏则还可以以电子脚踏输出的电压或电流的大小来表示制动强度。