增程式挖掘机控制系统的制作方法

本发明涉及挖掘机控制系统领域，具体为增程式挖掘机控制系统。

背景技术：

1、增程式挖掘机是一种采用双重动力系统的挖掘机，该系统主要由内燃机和电动机组成，内燃机在电池电量不足时，为挖掘机提供额外的动力，从而延长其运行时间和作业半径，同时，控制系统对发动机和电动机进行协调控制，以确保整个系统的效率和性能。

2、增程式挖掘机是一种广泛应用于建筑、道路建设、矿山等领域的重型机械，然而，传统的增程式挖掘机存在一些问题，首先，它们通常依赖化石燃料，这不仅消耗了有限的资源，还会产生大量废气，对环境造成严重污染，其次，传统增程式挖掘机的能源利用效率较低，这导致了运行成本的增加，传统的挖掘机并没有对这一问题作出良好的改善，因此，开发一种新型的、环保且高效的挖掘机控制系统是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了增程式挖掘机控制系统，具备良好的实用性、方便节能的优点，来解决上述问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：增程式挖掘机控制系统，包括：增程器发动机控制单元(ems)，所述增程器发动机控制单元(ems)主要用于控制发动机的运行，包括燃油喷射、点火时刻、空燃比调整等，以提高发动机的性能和燃油经济性；发电机控制单元(gcu)，所述发电机控制单元(gcu)主要用于控制发电机的运行，包括监测发电机输出电压、电流、频率等参数，确保发电机输出稳定的电能，以满足负载的需求；驱动电机控制单元(mcu)，所述驱动电机控制单元(mcu)的作用是控制电机的运转，包括电机的启动、停止、速度和转向控制，实现车辆的加速、减速和制动等操作，从而提高车辆的动力性能和驾驶体验；动力蓄电池管理单元(bms)，所述动力蓄电池管理单元(bms)的作用是管理电池的充放电过程，确保电池的安全运行，同时优化电池的续航表现；增程器协调控制单元(vcu)，所述增程器协调控制单元(vcu)的作用是实现增程器的协调控制，包括发动机和电机的协同工作、能量分配和优化等，以提高整个系统的效率和性能；网络通信单元(can/canfd)，所述网络通信单元(can/canfd)的作用是实现网络通信和控制，用于车辆、工业控制等领域的数据传输和信号处理。

5、优选的，所述增程器发动机控制单元(ems)与发电机控制单元(gcu)的联动机制，所述增程器发动机控制单元(ems)与发电机控制单元(gcu)的协同工作，使得发动机的运转与发电机的输出能够相互匹配和优化。

6、优选的，驱动电机控制单元(mcu)与动力蓄电池管理单元(bms)的联动机制，所述驱动电机控制单元(mcu)与动力蓄电池管理单元(bms)的协同工作，使得电机的运转与电池的充放电能够相互匹配和优化。

7、优选的，所述发电机控制单元(gcu)还包括，电量储存管理模块，所述电量储存管理模块根据负载需求和电池充电状态，自动调整发电机的输出功率，以实现电能的高效利用。

8、优选的，所述驱动电机控制单元(mcu)还包括，电机过载保护模块，所述电机过载保护模块能够在车辆遇到陡坡、重载等过载情况下，自动调整电机输出，保护电机和控制系统的安全。

9、(三)有益效果

10、与现有技术相比，本发明提供了增程式挖掘机控制系统，具备以下有益效果：

11、1、环保：通过使用电力而非化石燃料驱动挖掘机，大大减少了废气排放，降低了对环境的污染。

12、2、高效：通过优化发动机、发电机和电机的协同工作，以及电池的充放电管理，提高了能源利用效率。

13、3、智能：通过网络通信单元和各控制单元的智能控制，可以实现远程监控和故障诊断，提高了挖掘机的可靠性和安全性。

14、4、节能：通过精确的能量管理和协同控制，可以减少不必要的能源消耗，降低了运行成本。

技术特征：

1.增程式挖掘机控制系统，其特征在于，包括：增程器发动机控制单元(ems)，所述增程器发动机控制单元(ems)主要用于控制发动机的运行，包括燃油喷射、点火时刻、空燃比调整等，以提高发动机的性能和燃油经济性；发电机控制单元(gcu)，所述发电机控制单元(gcu)主要用于控制发电机的运行，包括监测发电机输出电压、电流、频率等参数，确保发电机输出稳定的电能，以满足负载的需求；驱动电机控制单元(mcu)，所述驱动电机控制单元(mcu)的作用是控制电机的运转，包括电机的启动、停止、速度和转向控制，实现车辆的加速、减速和制动等操作，从而提高车辆的动力性能和驾驶体验；动力蓄电池管理单元(bms)，所述动力蓄电池管理单元(bms)的作用是管理电池的充放电过程，确保电池的安全运行，同时优化电池的续航表现；增程器协调控制单元(vcu)，所述增程器协调控制单元(vcu)的作用是实现增程器的协调控制，包括发动机和电机的协同工作、能量分配和优化等，以提高整个系统的效率和性能；网络通信单元(can/canfd)，所述网络通信单元(can/canfd)的作用是实现网络通信和控制，用于车辆、工业控制等领域的数据传输和信号处理。

2.根据权利要求1所述的增程式挖掘机控制系统，其特征在于：所述增程器发动机控制单元(ems)与发电机控制单元(gcu)的联动机制，所述增程器发动机控制单元(ems)与发电机控制单元(gcu)的协同工作，使得发动机的运转与发电机的输出能够相互匹配和优化。

3.根据权利要求1所述的增程式挖掘机控制系统，其特征在于：驱动电机控制单元(mcu)与动力蓄电池管理单元(bms)的联动机制，所述驱动电机控制单元(mcu)与动力蓄电池管理单元(bms)的协同工作，使得电机的运转与电池的充放电能够相互匹配和优化。

4.根据权利要求2所述的增程式挖掘机控制系统，其特征在于：所述发电机控制单元(gcu)还包括，电量储存管理模块，所述电量储存管理模块根据负载需求和电池充电状态，自动调整发电机的输出功率，以实现电能的高效利用。

5.根据权利要求2所述的增程式挖掘机控制系统，其特征在于：所述驱动电机控制单元(mcu)还包括，电机过载保护模块，所述电机过载保护模块能够在车辆遇到陡坡、重载等过载情况下，自动调整电机输出，保护电机和控制系统的安全。

技术总结
本发明涉及挖掘机控制系统领域，且公开了增程式挖掘机控制系统，包括：增程器发动机控制单元(EMS)，所述增程器发动机控制单元(EMS)主要用于控制发动机的运行，包括燃油喷射、点火时刻、空燃比调整等，以提高发动机的性能和燃油经济性；发电机控制单元(GCU)，所述发电机控制单元(GCU)主要用于控制发电机的运行，包括监测发电机输出电压、电流、频率等参数，确保发电机输出稳定的电能，以满足负载的需求。本发明所述的增程式挖掘机控制系统，环保：通过使用电力而非化石燃料驱动挖掘机，大大减少了废气排放，降低了对环境的污染，高效：通过优化发动机、发电机和电机的协同工作，以及电池的充放电管理，提高了能源利用效率。

技术研发人员：冯蔚,张佳楠,公维水,史玉坤,陈厚闯,张继鹏
受保护的技术使用者：济宁迈斯伯尔机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24