无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统。该系统包括车载控制装置和远程控制装置，所述车载控制装置和远程控制装置通过无线通信连接；其中车载控制装置包括车载控制器、第二车载无线收发模块、磷酸铁锂电池等；车载控制器通过CAN总线分别与BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、右行走电机驱动器和第二车载无线收发模块连接，控制其工作；BMS电源管理模块与磷酸铁锂电池连接，左行走电机驱动器与左行走电机连接并控制其工作，右行走电机和右行走电机驱动器连接并控制其工作。该系统可实现超过2km以上的远距离无线遥控，纯电动控制，行走动作快速、稳定、可靠。经过适当调整，该系统可以方便移植到任意厂家的液压挖掘机系统。
【专利说明】
无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液压挖掘机行走控制技术领域，特别是一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统。
【背景技术】
[0002]近些年，随着中国在道路交通、能源水利、城市建设等方面投入的加大，液压挖掘机在中国应用越来越普遍。绝大部分液压挖掘机都是通过驾驶室内驾驶人员操作完成。少数无线遥控挖掘机可以实现无人驾驶，但是并没有改变传统以发动机带动液压系统进行工作装置作业动作和行走驱动作业，并且遥控距离不超过300米。发动机以燃烧柴油为主，同时液压油以具有可燃性，这使得施工于高温(火灾)、污染严重、对人类有害等环境下进行作业的液压挖掘机来说，是存在很大安全隐患的，对驾驶人员的人生安全也是一种挑战。
[0003]因此，目前迫切需要一种纯电动、无线遥控的液压挖掘机行走电驱控制系统来提高我国抗震救灾和反恐应对能力。但是现有技术中尚无相关描述。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统。
[0005]实现本实用新型目的的技术解决方案为:一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，包括车载控制装置和远程控制装置，所述车载控制装置和远程控制装置通过无线通信连接；
[0006]其中车载控制装置包括车载控制器、第二车载无线收发模块、磷酸铁锂电池、BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、左行走电机、右行走电机驱动器和右行走电机;车载控制器通过CAN总线分别与BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、右行走电机驱动器和第二车载无线收发模块连接，控制其工作;BMS电源管理模块与磷酸铁锂电池连接，左行走电机驱动器与左行走电机连接并控制其工作，右行走电机和右行走电机驱动器连接并控制其工作；
[0007]所述远程控制装置包括远程控制器、第一远程无线收发模块、显示器、左右操作手柄和操作开关，所述操作开关和远程控制器连接，控制远程控制器开、闭，远程控制器通过CAN总线与显示器、第一远程无线收发模块、左操作手柄和右操作手柄连接并与其进行信息交互。
[0008]本实用新型与现有技术相比，其显著优点为:本实用新型系统的控制点多，打破了传统的液压挖掘机以发动机为动力源，以液压系统为传动力的行走液压驱动控制的技术垄断，实现了遥控距离超过2km以上的液压挖掘机行走电驱控制。保证液压挖掘机可以在高温、严重污染以及对人类有害的环境下进行安全施工作业。
[0009]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统架构框图。
【具体实施方式】
[0011]结合图1，本实用新型的一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，包括车载控制装置和远程控制装置，所述车载控制装置和远程控制装置通过无线通信连接；
[0012]其中车载控制装置包括车载控制器、第二车载无线收发模块、磷酸铁锂电池、BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、左行走电机、右行走电机驱动器和右行走电机;车载控制器通过CAN总线分别与BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、右行走电机驱动器和第二车载无线收发模块连接，控制其工作;BMS电源管理模块与磷酸铁锂电池连接，左行走电机驱动器与左行走电机连接并控制其工作，右行走电机和右行走电机驱动器连接并控制其工作；
[0013]所述远程控制装置包括远程控制器、第一远程无线收发模块、显示器、左右操作手柄和操作开关，所述操作开关和远程控制器连接，控制远程控制器开、闭，远程控制器通过CAN总线与显示器、第一远程无线收发模块、左操作手柄和右操作手柄连接并与其进行信息交互。
[0014]所述车载控制装置的车载控制器为英飞凌C166芯片。
[0015]所述远程控制装置中的车载控制器为英飞凌C166芯片。
[0016]所述左行走电机的输出轴通过左减速机与左行走履带相连。
[0017]所述右行走电机的输出轴通过右减速机与右行走履带相连。
[0018]车载控制器通过车载无线收发模块B接收远程无线收发模块A发送的远程控制命令，一方面通过控制BMS电源管理系统，接通磷酸铁锂电池输出的高电压给左右行走电机驱动器；另一方面通过左右行走电机驱动器控制左右行走电机转动，进而带动减速机和行走履带行走动作。
[0019]左右操作手柄都选用XY双轴电控手柄，从中位向上下左右四个方向操作，位移范围都为[0，1000mv]。操作开关是开关量信号，高电平有效，用来控制BMS电源管理系统是否输出磷酸铁锂电池的高电压给行走电机。远程控制器将操作手柄和操作开关等命令信号通过远程无线收发模块A发送给车载控制装置。同时将无线收发模块A接收的车载端行走电机及电池的状态参数以及操作手柄、操作开关状态发送给显示器进行显示。
[0020]下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的描述:
[0021]实施例1
[0022]结合图1，本实用新型的系统架构包括:车载控制装置和远程控制装置。车载控制装置通过无线通信接收远程控制装置中操作手柄、操作开关发送的控制命令，同时将车载行走电机、电池等状态信息通过无线发送给远程控制装置的显示器进行显示。
[0023]车载控制装置包括磷酸铁锂电池、BMS电源管理系统、车载控制器、左行走电机驱动器、左行走电机、左行走电机、左行走履带、右行走电机驱动器、右行走电机、右减速机、右行走履带、车载无线收发模块B。磷酸铁锂电池通过BMS电源管理系统给左右行走电机驱动供电。当车载无线收发模块B接收到高压输出命令(操作开关闭合)时，车载主控制器通过CAN总线控制BMS电源管理系统输出高电压给左右行走电机进行供电。当车载无线收发模块B接收到行走操作命令(左右操作手柄动作)时，通过CAN总线发送转速方向、目标转速给左右行走电机进行正反转，行走电机带动减速机和行走履带进行转动。行走履带转动方向的判断:当收到左右操作手柄同时向前推动命令时，则左右行走电机同步向前转动，左右行走履带直线行走向前；当收到左右操作手柄同时向后拉动命令时，则左右行走电机同步向后转动，左右行走履带直线行走向后；当收到左电机向前推动、右电机向后拉动命令时，则左电机逆时针转动，右电机顺时针转动，左右行走履带向左转动；当收到左电机向后拉动、右电机向前推动命令时，则左电机顺时针转动，右电机逆时针转动，左右行走履带向右转动。当操作手柄离中位位移越大，则行走电机转动越快，从而行走履带行走越快。
[0024]远程控制装置包括显示器、远程无线收发模块A、操作开关、远程控制器、左操作手柄和右操作手柄。当操作开关、左操作手柄、右操作手柄有动作时，远程控制器通过无线收发模块A将这些操作命令发送给车载无线收发模块B，同时接收车载端无线收发模块发送的行走电机、电池等状态参数，以供显示器进行显示。当操作开关闭合时，则无线收发模块A发送“输出高电压”命令；当操作开关断开时，则无线收发模块A发送“断开高电压”命令。左操作手柄和右操作手柄都是CAN总线型、XY轴双向动作，最大位移为1000。显示器主要用来显示左右行走电机和电池的状态参数，包括电机转速、电池电压、电流、电量等。
[0025]车载控制器是车载控制装置的核心部件。左电机驱动器控制模块主要完成左行走电机的转速和转向控制功能。右电机驱动器控制模块主要完成右行走电机的转速和转向控制功能。
[0026]由上可知，本实用新型系统的控制点多，实现了遥控距离超过2km以上的液压挖掘机行走电驱控制。
【主权项】
1.一种无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，包括车载控制装置和远程控制装置，所述车载控制装置和远程控制装置通过无线通信连接； 其中车载控制装置包括车载控制器、第二车载无线收发模块、磷酸铁锂电池、BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、左行走电机、右行走电机驱动器和右行走电机;车载控制器通过CAN总线分别与BMS电源管理模块、左行走电机驱动器、右行走电机驱动器和第二车载无线收发模块连接，控制其工作;BMS电源管理模块与磷酸铁锂电池连接，左行走电机驱动器与左行走电机连接并控制其工作，右行走电机和右行走电机驱动器连接并控制其工作； 所述远程控制装置包括远程控制器、第一远程无线收发模块、显示器、左右操作手柄和操作开关，所述操作开关和远程控制器连接，控制远程控制器开、闭，远程控制器通过CAN总线与显示器、第一远程无线收发模块、左操作手柄和右操作手柄连接并与其进行信息交互。2.根据权利要求1所述的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，所述车载控制装置的车载控制器为英飞凌C166芯片。3.根据权利要求1所述的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，所述远程控制装置中的车载控制器为英飞凌C166芯片。4.根据权利要求1所述的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，所述左行走电机的输出轴通过左减速机与左行走履带相连。5.根据权利要求1所述的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，所述右行走电机的输出轴通过右减速机与右行走履带相连。6.根据权利要求1所述的无线遥控液压挖掘机行走电驱控制系统，其特征在于，所述左右操作手柄都选用XY双轴电控手柄，位移范围均为[O ,100mv]。
【文档编号】E02F9/20GK205421383SQ201520875534
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月5日
【发明人】刘荣华, 何家健, 邓烨峰, 王传生, 徐田凡, 闫文奇, 颜伟, 周睿, 欧国峰, 徐磊
【申请人】中国船舶重工集团公司第七六研究所, 中国船舶重工集团公司第七一六研究所