[发明专利]能量控制系统、方法及高空作业设备

说明书

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种能量控制系统、方法及高空作业设备。所述能量控制系统包括：目标转速获取装置，用于获取电动机的目标转速；实际转速获取装置，用于获取所述电动机的实际转速；以及控制装置，用于根据所述电动机的目标转速与实际转速，采用协同控制策略控制发动机的喷油量和所述电动机的输出扭矩，以维持所述电动机的实际转速维持在预设范围内，其中，所述发动机与所述电动机同轴联接。本发明采用协同控制策略来实现动力系统扭矩的自动分配，而不需要对需求功率和电源放电功率进行估算。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地，涉及一种能量控制系统、能量控制方法及高空作业设备。

背景技术

混合动力高空作业平台兼具柴油动力和纯电动高空作业平台的优点：在崎岖地形上性能可等同于柴油动力，又能适应室内环境要求安静与低排放的要求。由于混合动机高空作业平台的工况适应性更好，用途更广，故对于租赁商而言，这意味着高空作业车可能会具有更高的利用率。因此，研究混合动力高空作业车有重要的意义。

能量管理技术是混合动力的关键技术，在汽车领域发展相对成熟。但由于高空作业平台的结构和作业工况与汽车有较大的差异，使得汽车领域的能量管理技术很难应用于高空作业平台。例如，在汽车领域中，通常需要对需求功率(即功率指令)和各动力源能提供的功率(如电池在不同荷电状态下能提供的功率)进行准确估算，来实现能量控制。然而，高空作业平台因主要存在以下三个方面的情况使得无法准确估算其所需功率：第一方面，其采用液压驱动，所述液压驱动包括行走系统和上车系统，其中上车系统的臂架结构复杂、作业姿态较多且动作组合较多；第二方面，采用间歇工作制和短时工作制，其需求功率波动范围较大；第三方面，目前仍以铅酸电池为主，铅酸电池的SOC估算很不准确，且很难评估当前电池的可放电功率。因此，上述汽车领域的能量控制技术无法适应于高空作业平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种能量控制系统、能量控制方法及高空作业设备，其采用协同控制策略来实现动力系统扭矩的自动分配，而不需要对需求功率和电源放电功率进行估算。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种能量控制系统，所述能量控制系统包括：目标转速获取装置，用于获取电动机的目标转速；实际转速获取装置，用于获取所述电动机的实际转速；以及控制装置，用于根据所述电动机的目标转速与实际转速，采用协同控制策略控制发动机的喷油量和所述电动机的输出扭矩，以维持所述电动机的实际转速维持在预设范围内，其中，所述发动机与所述电动机同轴联接。

优选地，所述目标转速获取装置包括：第一目标转速获取模块，用于获取所述发动机的目标转速；以及第二目标转速获取模块，用于将所述发动机的目标转速确定为所述电动机的目标转速。

优选地，所述控制装置包括：第一控制器，用于采用所述协同控制策略控制所述发动机的喷油量发生以下变化：在所述电动机的实际转速大于所述电动机的目标转速的情况下，控制所述发动机的喷油量减小；或者在所述电动机的实际转速小于所述电动机的目标转速的情况下，控制所述发动机的喷油量增大，以及第二控制器，用于采用所述协同控制策略控制所述电动机的输出扭矩发生以下变化：在所述电动机的实际转速大于所述电动机的目标转速的情况下，控制所述电动机的输出扭矩为负值且减小；或者在所述电动机的实际转速小于所述电动机的目标转速的情况下，控制所述电动机的输出扭矩为正值且增大。