阅读说明：本技术 一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统 (Electric control system of self-walking scissor-type movable lifting platform ) 是由 向未 宋璋策 邹林江 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统,包括整车控制器、马达控制器、以及三相交流永磁同步电机,其中,整车控制器,用于发出使能控制信号；马达控制器与整车控制器相连,用于根据整车控制器发出的使能控制信号,输出开关信号；三相交流永磁同步电机分别与马达控制器和自行走剪叉式移动升降平台上的齿轮泵相连,用于根据马达控制器输出的开关信号,启动或停止齿轮泵动作,以带动或停止向液压系统输出动力。本发明公开的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统,转矩稳定、调速性能好；效率高、发热小；高效节能、大大提升整体的续航能力；防护等级高、体积小、给设计布局带来了更大的自由性和发挥空间。(The invention discloses an electric control system of a self-walking scissor-fork type mobile lifting platform, which comprises a vehicle control unit, a motor controller and a three-phase alternating current permanent magnet synchronous motor, wherein the vehicle control unit is used for sending out an enabling control signal; the motor controller is connected with the vehicle control unit and used for outputting a switching signal according to an enabling control signal sent by the vehicle control unit; the three-phase alternating current permanent magnet synchronous motor is respectively connected with the motor controller and a gear pump on the self-walking scissor type mobile lifting platform and used for starting or stopping the gear pump to act according to a switching signal output by the motor controller so as to drive or stop outputting power to the hydraulic system. The electric control system of the self-walking scissor-fork type mobile lifting platform disclosed by the invention has the advantages of stable torque and good speed regulation performance; the efficiency is high and the heat generation is small; the energy is saved efficiently, and the integral cruising ability is greatly improved; the protection level is high, the volume is small, and greater freedom and play space are brought to the design layout.)

一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统

技术领域

本发明涉及升降平台技术领域，尤其公开了一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统。

背景技术

自行走剪叉式移动升降平台可用在各行业的高空作业，其可自行走的特点，为高空作业节省了大量时间及人力。行业内一直使用简单经济的直流串励电机作为动力来源，它虽然启动转矩大，过载能力强，但也一直存在着转矩不稳定、调速性能差、效率较低、发热较大和防护能力较低的缺点。

因此，现有自行走剪叉式移动升降平台使用直流串励电机作为动力来源所存在的转矩不稳定、调速性能差、效率较低、发热较大和防护能力较低，是一件亟待解决的技术问题。

本发明提供了一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，旨在解决现有自行走剪叉式移动升降平台使用直流串励电机作为动力来源所存在的转矩不稳定、调速性能差、效率较低、发热较大和防护能力较低的技术问题。

本发明公开一种自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，包括整车控制器、马达控制器、以及三相交流永磁同步电机，其中，

整车控制器，用于发出使能控制信号；

马达控制器与整车控制器相连，用于根据整车控制器发出的使能控制信号，输出开关信号；

三相交流永磁同步电机分别与马达控制器和自行走剪叉式移动升降平台上的齿轮泵相连，用于根据马达控制器输出的开关信号，控制齿轮泵动作，以带动或停止齿轮泵向液压系统输出动力。

进一步地，马达控制器包括比较模块和控制模块，

比较模块，用于将整车控制器发出的使能控制信号中的电压与预设的阈值电压进行比较；

控制模块与比较模块相连，用于根据比较模块的比较结果，输出开关信号。

进一步地，开关信号包括开启信号和停止信号，控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，

第一控制单元与比较模块相连，用于若使能控制信号中的电压大于或等于阈值电压，则输出开启信号，激活马达控制器动作；

第二控制单元与比较模块相连，用于若使能控制信号中的电压小于阈值电压，则输出停止信号。

进一步地，第一控制单元还包括调速子单元，

整车控制器，还用于在激活马达控制器后发出速度控制信号；

调速子单元，与整车控制器相连，用于根据整车控制器发出的速度控制信号的电压大小，向三相交流永磁同步电机输出对应频率的波形，调节三相交流永磁同步电机的转速。

进一步地，三相交流永磁同步电机的转子轴端设有位置传感器，马达控制器还包括电压输出模块和监测模块，

电压输出模块，用于为电压输出模块供电；

位置传感器与监测模块相连，用于检测三相交流永磁同步电机的转子运转信息，并将转子运转信息回传给监测模块；

监测模块与位置传感器相连，用于根据位置传感器回传的转子运转信息，监测三相交流永磁同步电机的转子转速和转子位置。

进一步地，自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统还包括充电器和充电电池，

充电器包括检测模块、充电控制器、充电锁车线和转换模块，充电电池包括电池控制系统，

检测模块，用于检测充电器是否接入供电电压；

充电控制器分别与检测模块、充电锁车线和转换模块相连，用于在检测模块检测到充电器接入供电电压时，断开充电锁车线；并控制转换模块将接入的供电电压转换为激活电压输出给电池控制系统；

电池控制系统与转换模块相连，用于根据转换模块输出的激活电压来激活充电电池，让充电器与充电电池建立通讯，根据自身的状况向充电器申请合适的电压和电流。

进一步地，自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统还包括电源总开关和保险丝，

电源总开关安装在充电电池与马达控制器的负极连接线上，保险丝安装在充电电池与马达控制器的正极连接线上。

进一步地，充电电池还包括与马达控制器相连的继电器，

电池控制系统与继电器相连，用于在电源总开关打开时，给充电器上的钥匙输出端供给电压信号，控制继电器吸合，给马达控制器提供能量。

进一步地，充电器与充电电池之间通过CAN总线通讯连接。

进一步地，充电电池与整车控制器之间通过CAN总线通讯连接。

本发明提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，所取得的有益效果如下所示：

本发明公开的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，采用整车控制器、马达控制器和三相交流永磁同步电机，由于自行走剪叉式移动升降平台一般是通过电机带动齿轮泵提供给液压系统压力来实现动作，而永磁同步电机转矩稳定、调速性能好，所以相比于以往的动力系统，动作会更加的平滑、流畅和稳定。同时，相比于传统动力系统，永磁同步电机效率高、发热小，搭配上高效节能的锂电池，整体的续航能力将会大大提升。另外，永磁同步电机的IP防护等级更高，体积更小，给设计布局带来了更大的自由性和发挥空间。本发明公开的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，转矩稳定、调速性能好；效率高、发热小；高效节能、大大提升整体的续航能力；防护等级高、体积小、给设计布局带来了更大的自由性和发挥空间。

附图说明

图1为本发明提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统第一实施例的功能模块框图；

图2为图1中马达控制器一实施例的功能模块示意图；

图3为图2中马达控制模块一实施例的功能模块示意图；

图4为图1中马达控制器与三相交流永磁同步电机交互时的控制模块示意图；

图5为本发明提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统第二实施例的功能模块框图；

图6为图5中充电器与充电电池交互时的控制模块示意图。

附图标号说明：

10、整车控制器；20、马达控制器；30、三相交流永磁同步电机；21、比较模块；22、控制模块；221、第一控制单元；222、第二控制单元；2211、调速子单元；31、位置传感器；23、监测模块；40、充电器；50、充电电池；41、检测模块；42、充电控制器；43、充电锁车线；44、转换模块；51、电池控制系统；60、电源总开关；70、保险丝；52、继电器。

具体实施方案

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1所示，图1为本发明提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统第一实施例的功能模块框图，在第一实施例中，该自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，包括整车控制器10、马达控制器20、以及三相交流永磁同步电机30，其中，整车控制器10，用于发出使能控制信号；马达控制器20与整车控制器10相连，用于根据整车控制器10发出的使能控制信号，输出开关信号；三相交流永磁同步电机30分别与马达控制器20和自行走剪叉式移动升降平台上的齿轮泵相连，用于根据马达控制器20输出的开关信号，控制齿轮泵动作，以带动或停止齿轮泵向液压系统输出动力。在本实施例中，开关信号包括开启信号和关闭信号，马达控制器20根据整车控制器10发出的使能控制信号中电压的大小，对应输出开启信号或关闭信号；三相交流永磁同步电机30根据马达控制器20输出的开启信号，控制齿轮泵启动动作，以带动齿轮泵向液压系统输出动力；或者三相交流永磁同步电机30根据马达控制器20输出的关闭信号，控制齿轮泵停止动作，以停止齿轮泵向液压系统输出动力。

在上述结构中，请见图2和图3，马达控制器20包括比较模块21和控制模块22，其中，比较模块21，用于将整车控制器10发出的使能控制信号中的电压与预设的阈值电压进行比较；控制模块22与比较模块21相连，用于根据比较模块21的比较结果，输出开关信号。在本实施例中，开关信号包括开启信号和停止信号，控制模块22包括第一控制单元221和第二控制单元222，第一控制单元221与比较模块21相连，用于若使能控制信号中的电压大于或等于阈值电压，则输出开启信号，激活马达控制器20动作；第二控制单元222与比较模块21相连，用于若使能控制信号中的电压小于阈值电压，则输出停止信号。优选地，第一控制单元221还包括调速子单元2211，整车控制器10，还用于在激活马达控制器20后发出速度控制信号；调速子单元2211，与整车控制器10相连，用于根据整车控制器10发出的速度控制信号的电压大小，向三相交流永磁同步电机30输出对应频率的波形，调节三相交流永磁同步电机30的转速。在本实施例中，整车控制器10向马达控制器20输出开关信号，马达控制器20被激活动作，整车控制器10输出速度控制信号，马达控制器20根据速度控制信号中电压大小由U、V、W三相向三相交流永磁同步电机30输出对应频率的波形，三相交流永磁同步电机30开始动作并带动齿轮泵平缓地向液压系统输出动力。

优选地，参见图4，本实施例提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，三相交流永磁同步电机30的转子轴端设有位置传感器31，马达控制器20还包括电压输出模块24和监测模块23，电压输出模块24，用于为电压输出模块24供电；位置传感器31与监测模块23相连，用于检测三相交流永磁同步电机30的转子运转信息，并将转子运转信息回传给监测模块23；监测模块23与位置传感器31相连，用于根据位置传感器31回传的转子运转信息，监测三相交流永磁同步电机30的转子转速和转子位置。在本实施例中，位置传感器31采用霍尔传感器，也可以为其他传感器，例如光电式曲轴与凸轮轴位置传感器，均在本专利的保护范围之内。

进一步地，如图5和图6所示，本实施例提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，还包括充电器40和充电电池50，充电器40包括检测模块41、充电控制器42、充电锁车线43和转换模块44，充电电池50包括电池控制系统51，其中，检测模块41，用于检测充电器40是否接入供电电压；充电控制器42分别与检测模块41、充电锁车线43和转换模块44相连，用于在检测模块41检测到充电器40接入供电电压时，断开充电锁车线43；并控制转换模块44将接入的供电电压转换为激活电压输出给51；电池控制系统51与转换模块44相连，用于根据转换模块44输出的激活电压来激活充电电池50，让充电器40与充电电池50建立通讯，根据自身的状况向充电器40申请合适的电压和电流。其中，充电电池50可以为锂电池，也可以为其他电池，例如镍氢电池等，均在本专利的保护范围之内。在本实施例中，在几个不同的充电阶段后，充电电池50可以充入合适的容量，充分发挥电池的电量并保证电池的长寿命。

另外，本实施例提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，还包括电源总开关60和保险丝70，其中，电源总开关60安装在充电电池50与马达控制器20的负极连接线上，保险丝70安装在充电电池50与马达控制器20的正极连接线上。充电器40与充电电池50之间通过CAN总线通讯连接。充电电池50与整车控制器10之间通过CAN总线通讯连接。充电电池50还包括与马达控制器20相连的继电器52，电池控制系统51与继电器52相连，用于在电源总开关60打开时，给充电器40上的钥匙输出端供给电压信号，控制继电器52吸合，给马达控制器20提供能量，以保证电路与自行走剪叉式移动升降平台的安全。

如图1至图6所示，本实施例提供的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，其原理如下所示：

在本实施例中，充电器40包括带管脚4P、管脚5P锁车线，带CAN通讯的充电器40与充电电池50为整个系统提供清洁高效的能源。充电电池50可通过管脚1B和管脚1C与整车控制器10通讯；充电电池50可通过管脚3P由外部激活；保险丝70安装在充电电池50与马达控制器20的正极连接线上；电源总开关60安装在充电电池50与马达控制器20的负极连接线上；马达控制器20与通过位置传感器31（5线制霍尔传感器）检测三相交流永磁同步电机30的转速与转子位置；整车控制器10通过一个24V的使能控制信号给马达控制器20；整车控制器10通过给一个0~5V的速度控制信号到马达控制器20，从而控制三相交流永磁同步电机30的转速。

当充电时，充电器40接入220V交流电，充电锁车线4P和5P断开，防止充电过程中启动自行走剪叉式移动升降平台。充电器40内部转出一个12V的电源通过管脚3D和管脚4D供应给充电电池50中的电池控制系统。电池控制系统激活后，充电器40与充电电池50开始建立通讯，充电电池50可以根据自身的各项情况向充电器40申请合适的电压和电流。在几个不同的充电阶段后，充电电池50可以充入合适的容量，充分发挥电池的电量并保证电池的长寿命。

当整车动作前，打开电源总开关60，给管脚3P一个15~30V的电压信号，充电电池50内部继电器52吸合，通过带有保险丝70的电线给马达控制器20提供能量，保证电路与自行走剪叉式移动升降平台的安全。马达控制器20向三相交流永磁同步电机30中的位置传感器31供电并接受回传信号以监控三相交流永磁同步电机30的转速和转子位置。开始动作时，整车控制器10通过管脚8A向马达控制器20输出一个24V直流的使能控制信号，马达控制器20动作激活，然后整车控制器10通过管脚9A向马达控制器20输出一个0~5V直流之间的信号，马达控制器20根据电压大小由U、V、W三相向三相交流永磁同步电机30输出对应频率的波形，三相交流永磁同步电机30开始动作并带动齿轮泵平缓地向液压系统输出动力。当整车控制器10通过管脚9A向马达控制器20输出的电压信号改变时，三相交流永磁同步电机30的转速也会改变，从而实现调速。当整车控制器10通过管脚8A向马达控制器20输出的24V直流的信号消失或者低于预设的阀值电压时，马达控制器20立刻停止向三相交流永磁同步电机30输出，三相交流永磁同步电机30将迅速停止。

本实施例公开的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，相比于现有技术，采用整车控制器、马达控制器和三相交流永磁同步电机，由于自行走剪叉式移动升降平台一般是通过电机带动齿轮泵提供给液压系统压力来实现动作，而永磁同步电机转矩稳定、调速性能好，所以相比于以往的动力系统，动作会更加的平滑、流畅和稳定。同时，相比于传统动力系统，永磁同步电机效率高、发热小，搭配上高效节能的锂电池，整体的续航能力将会大大提升。另外，永磁同步电机的IP防护等级更高，体积更小，给设计布局带来了更大的自由性和发挥空间。本实施例公开的自行走剪叉式移动升降平台电气控制系统，转矩稳定、调速性能好；效率高、发热小；高效节能、大大提升整体的续航能力；防护等级高、体积小、给设计布局带来了更大的自由性和发挥空间。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。