電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器的製作方法
2023-07-12 22:40:21
專利名稱：電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，屬於工程車輛電子技術領域。
背景技術：
電動叉車舉升液壓泵是叉車舉升系統的重要組成部分，它的作用是把油箱中的低壓油轉換成高壓油，通過管路實現叉車門橋的動作，來完成負載的舉升、下落等動作。液壓泵的工作特性，直接影響叉車的舉升性能。通常，液壓泵採用直流電機作為其動力裝置。直流電動機具有調速性能好、起動容易、能夠載重起動等優點。但是，叉車的電源通常由48V的鉛蓄電池供電，因此直流電動機工作在低電壓、大電流的環境中，直流電機運行好壞直接由直流電機控制器來決定。需要控制器能安全可靠的控制叉車電機的運行，提高駕駛的舒適性，保護駕駛員的安全、穩定高效的運行。因此，對電機控制器的穩定性、可靠性具有較高的要求。其中，控制器的散熱，故障的自我檢測等方面，需要更好的完善與提高。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述需求提供一種實現電動叉車用舉升液壓泵控直流電機控制器，並且在其運行時對電機進行溫度、電流和電壓的實時保護。本實用新型採用的技術方案是:所述電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，包括輸入模塊、MCU和輸出驅動電路，所述輸入模塊由電壓採集模塊、溫度採集模塊、電流過流採集模塊和加速度採集模塊組成，所述MCU (微控制單元)使用微芯PIC16F914單片機，輸入模塊、MCU和輸出驅動電路電連 接。所述輸出驅動電路使用N溝道增強型絕緣柵場效應電晶體MOSFET管IRF2807並含有溫敏電阻，所述溫敏電阻採用常溫40ΚΩ溫敏電阻。所述MCU的PIC16F914單片機包含電壓保護、電流保護、溫度採集保護及看門狗程序。本實用新型電動叉車液壓泵直流電機控制器的MCU採用脈寬調製對驅動電路進行控制。具體原理為:MCU輸出脈寬調製信號，通過模擬電路後，生成能夠驅動N溝道增強型絕緣柵場效應簡體管MOSFET的信號，實現打開或者關閉MOSFET，進而實現電路的導通和閉合(導通和斷開)。所述電動叉車液壓泵直流電機控制器處理程序，按如下功能編制:MCU的初始化、打開定時器中斷、啟動前的故障檢測、啟動狀態控制，主循環清零看門狗。這樣當控制器正常啟動後，根據系統的運行狀態，採集加速器輸入，電壓，溫度和電流等相關信號，進行不同的保護(電壓保護、電流保護和溫度保護)，並適時的調節佔空比信號的輸出。採用上述技術方案的有益效果是:實現了電機在低壓、大電流工況下的穩定運行，能夠根據駕駛員不同的工況要求，提供不同的工作特性，滿足駕駛員的使用要求。具有較好的散熱性，能根據工作環境溫度的變化，改變電機的運行狀況，實現對整個系統的保護。同時，控制器具有過流保護功能，工作電流過大時，控制器將系統的工作電流自動穩定在限值內，防止電機或者其他部件的燒毀。
圖1是本實用新型電動叉車液壓泵直流電機控制器與電機連接的結構框圖。圖2是電動叉車液壓泵直流電機控制器處理程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型電動叉車液壓泵直流電機控制器作進一步說明。所述電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，該控制器包括輸入模塊、MCU和輸出驅動電路，所述輸入模塊由電壓採集模塊、溫度採集模塊、電流過流採集模塊和加速度採集模塊組成，所述MCU (微控制單元)使用微芯PIC16F914單片機，輸入模塊、MCU和輸出驅動電路電連接，如圖1所示。所述輸出驅動電路使用N溝道增強型絕緣柵場效應電晶體MOSFET管IRF2807並含有溫敏電阻，所述溫敏電阻採用常溫40ΚΩ溫敏電阻。所述MCU的PIC16F914單片機包含電壓保護、電流保護、溫度採集保護及看門狗程序。工作過程以加速器輸入開關開啟為例，單片機初始化後，檢測系統狀態，無故障前提下，完成預充電。等預充電結束後，單片機檢測加速器輸入，同時，系統採集電壓，溫度等信號。在其正常的情況下，根據加速器輸入，計算出相應的佔空比信號。若系統檢測到故障，佔空比信號輸出為零， 單片機報相應的故障，如圖2所示。本控制器的保護可以分為三類，分別是:電流保護、電壓保護、溫度保護、電源極性反接保護。保護範圍和過程分別是:①電流保護:電流保護上限值設為600A，主要是在電機堵轉或者電路短路時能
夠迅速判斷並做出動作，關斷控制信號輸出，保護控制器元器件和電機。具體實施方案為:設計模擬電路，使電流限值的變化與單片機內部產生的PWM相關，PWM與相應電路生成與限流值線性有關的模擬電壓信號。同時，MOSFET打開，在MOSFET上的壓降與通過的電流成線性關係。通過比較器來比較這兩路模擬電壓信號:當電流過大時，比較器的輸出端會發生電平的變化，單片機檢測比較器輸出管腳的變化，減小佔空比，使電流穩定在限流值，實現電流保護。m電壓保護:通過電源和地之間的精密電阻分壓，比例計算可得系統電壓，如果
超出允許範圍，根據過壓的數值，線性的減小信號的輸出，若電壓超過最大限壓值，則關斷信號輸出，防止元器件受到損害；同樣，當電壓過低時，控制器也會相應的減小控制信號的輸出，保護系統及蓄電池。溫度保護:使用常溫下電阻為40ΚΩ溫度傳感器，溫度的變化，引起電阻的變化，單片機採集電壓信號，進行內部的模數轉換，在過溫時關斷信號輸出，防止元器件受到損害。
權利要求1.一種電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，其特徵在於:該控制器包括輸入模塊、MCU和輸出驅動電路，所述輸入模塊由電壓採集模塊、溫度採集模塊、電流過流採集模塊和加速度採集模塊組成，所述MCU使用微芯PIC16F914單片機，輸入模塊、MCU和輸出驅動電路電連接。
2.如權利要求1所述的電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，其特徵在於:所述輸出驅動電路使用N溝道增強型絕緣柵場效應電晶體MOSFET管IRF2807並含有溫敏電阻，所述溫敏電阻採用常溫40ΚΩ溫敏電阻。
專利摘要一種電動叉車舉升液壓泵直流電機控制器，該控制器包括輸入模塊、MCU和輸出驅動電路，所述輸入模塊由電壓採集模塊、溫度採集模塊、電流過流採集模塊和加速度採集模塊組成，所述MCU使用微芯PIC16F914單片機，輸入模塊、MCU和輸出驅動電路電連接。本電機控制器實現了電機在低壓、大電流工況下的穩定運行，能夠根據駕駛員不同的工況要求，提供不同的工作特性，滿足駕駛員的使用要求。具有較好的散熱性，能根據工作環境溫度的變化，改變電機的運行狀況，實現對整個系統的保護。同時，控制器具有過流保護功能，工作電流過大時，控制器將系統的工作電流自動穩定在限值內，防止電機或者其他部件的燒毀。
文檔編號H02H7/08GK203086399SQ20122037765
公開日2013年7月24日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者王大方 申請人:遵義天義利威機電有限責任公司