纯电动扫路机整车电控系统的制作方法

本实用新型涉及车辆控制领域，具体而言，涉及一种纯电动扫路机整车电控系统。

背景技术：

目前，小型新能源环卫车的行走系统、上装系统、BMS系统等系统分别独立控制，造成执行系统的集成性与兼容性差，并且，各个系统之间只进行简单数据交换，不能实现对环卫车的各种数据的实时采集和集中处理，从而不能及时掌握车辆的当前状态信息。

并且，由于电控系统编程语言都为高级语言，工程技术人员不易于理解，在故障排查过程中，存在很大的障碍，例如，车辆的突发故障不能及时有效处理，存在一定的安全隐患。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种纯电动扫路机整车电控系统，以至少解决现有的环卫车辆中独立控制执行系统，导致执行系统的集成性与兼容性差的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种纯电动扫路机整车电控系统，包括：传感器，设置于车辆上，用于采集车辆的工况信息；控制器，设置于上述车辆上，与上述传感器连接，用于接收上述工况信息，并依据上述工况信息生成控制指令；多个执行机构，设置于上述车辆上，与上述控制器连接，用于接收上述控制指令，并执行与上述控制指令对应的动作。

进一步地，上述系统还包括：操控器，设置于上述车辆的驾驶室内部，与上述控制器连接，用于接收用户的第一操控指令，并发送上述第一操控指令至上述控制器。

进一步地，上述系统还包括：显示屏，设置于上述车辆的驾驶室内部，与上述控制器连接，用于接收上述控制器发送的工况信息，并展示依据上述工况信息得到的梯形图。

进一步地，上述显示屏为触摸显示屏，上述触摸显示屏上设置有用于接收用户的第二操控指令，并发送上述第二操控指令至上述控制器的触控控件。

进一步地，上述执行机构包括行走系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆的油门踏板信号的第一传感器、用于采集上述车辆的刹车踏板信号的第二传感器、用于采集上述车辆的电池荷电状态数据的电池管理系统BMS控制单元、用于采集上述车辆的驱动状态信号的驱动控制单元、用于采集上述车辆的外部档位的档位输入信号的第三传感器。

进一步地，上述执行机构包括BMS系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆的电池荷电状态数据的电池管理系统BMS控制单元、用于采集上述车辆的高压控制元件的高压控制信号的第四传感器。

进一步地，上述电池管理系统BMS控制单元，与告警器连接，还用于检测上述BMS系统的工作电源是否出现故障，并在检测到上述工作电源未出现故障的情况下，判断上述BMS系统的充电继电器是否粘连，以及在上述充电继电器粘连的情况下，发送用于指示上述充电继电器发生粘连故障的提示信息至上述告警器。

进一步地，上述执行机构包括上装系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆上的操作面板中开关的开关量信号的第五传感器、用于采集上述车辆上的风机的调速信号的第六传感器。

进一步地，上述系统还包括：控制器局部网络CAN网络，与上述控制器连接，其中，上述CAN网络包括：高速CAN网络和低速CAN网络；上述高速CAN网络用于分别连接上述控制器与电池管理系统BMS控制单元、驱动控制单元、风机、显示屏，上述低速CAN网络用于分别连接上述控制器与直流斩波器、功率转换集成控制系统、空调模块。

在本实用新型实施例中，采用整车控制的方式，通过传感器，设置于车辆上，用于采集车辆的工况信息；控制器，设置于上述车辆上，与上述传感器连接，用于接收上述工况信息，并依据上述工况信息生成控制指令；多个执行机构，设置于上述车辆上，与上述控制器连接，用于接收上述控制指令，并执行与上述控制指令对应的动作，达到了集成统一控制车辆中的执行系统的目的，从而实现了提高执行系统的集成性与兼容性差的技术效果，进而解决了现有的环卫车辆中独立控制执行系统，导致执行系统的集成性与兼容性差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种纯电动扫路机整车电控系统的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：传感器10、控制器12、多个执行机构14(图1仅示意性绘出一个)。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

根据本实用新型实施例，提供了一种纯电动扫路机整车电控系统的实施例，图1是根据本实用新型实施例的一种纯电动扫路机整车电控系统的结构示意图，如图1所示，上述纯电动扫路机整车电控系统，包括：传感器10、控制器12、多个执行机构14(图1仅示意性绘出一个)，其中，

传感器10，设置于车辆上，用于采集车辆的工况信息；控制器12，设置于上述车辆上，与上述传感器10连接，用于接收上述工况信息，并依据上述工况信息生成控制指令；多个执行机构14，设置于上述车辆上，与上述控制器12连接，用于接收上述控制指令，并执行与上述控制指令对应的动作。

需要说明的是，本申请实施例提供的上述纯电动扫路机整车电控系统，其属于一种车辆控制系统，可以应用于任意一种环卫作业车上，例如，可以应用于小型新能源环卫车，还可以应用于其他类型的新能源环卫车。

在一种可选的实施例中，上述传感器的数量可以为多个，且可以设置多个传感器于车辆的多个位置，进而可以采集车辆中的不同执行机构的工况信息。其中，上述多个执行机构14包括但不限于为行走系统、上装系统、BMS系统等，在本申请实施例中，可以将上述行走系统、上装系统、BMS系统等系统控制集成于一个控制器进行控制，由于同一个控制器采用一个集中控制协议，通过一个控制器对上述行走系统、上装系统、BMS系统进行控制，可以提高各个系统之间的兼容性及集成性。

在上述可选的实施例中，由于上述传感器可以实时采集车辆的工况信息，及各个执行系统的状态信息，及时掌握各个执行系统的当前状态，在采集到车辆或者任意一个执行系统出现故障的情况下，可以实现自动报警，并对故障信息做出及时有效的处理，大大提高了车辆的安全系数。

此外，由于本申请实施例中的电控系统采用梯形图编程，方便工程技术人员理解，对故障排查通俗易懂，可以及时有效处理车辆的突发故障，避免出现一些安全隐患，从而可以避免安全事故的发生。

在一种可选的实施例中，上述传感器的采集端可以但不限于设置有按钮、油门踏板传感器、BMS检测模块、DC/DC模块、外部开关器件、驱动模块等。例如，可以采集到驱动模块中的驱动电机使能信号、控制模式信号、档位信号、通过旋变计算的转速信号、温度传感器信号等，采集到BMS模块中的动力电池电压信号、蓄电池荷电状态信号、报警信号、故障信号等，以及采集到外部开关器件的输入信号包括作业设备操作开关、调速设备电位计、显示屏操作信号。上述控制器为整车控制器，采集端可以通过CAN总线发送至整车控制器，控制器接收来自各个系统模块的工况信息后经过计算后进行实时反馈，生成控制相应执行机构执行动作的控制指令，控制环卫车辆的行走、作业等一系列动作。

在另一种可选的实施例中，上述控制器在接收到异常的工况信息的情况下会自动输出提示信息，并自动执行三种状态的处理方法：

a、正常情况，执行高压上电、车辆行驶、清扫作业一系列工作；b、显示报警，提示操作人员车辆处于报警状态，但不影响执行高压上电、车辆行驶、清扫作业一系列工作；c、显示故障，提示操作人员车辆处于故障状态，需要将故障排除方可执行高压上电、车辆行驶、清扫作业一系列工作。

在本实用新型实施例中，采用整车控制的方式，通过传感器，设置于车辆上，用于采集车辆的工况信息；控制器，设置于上述车辆上，与上述传感器连接，用于接收上述工况信息，并依据上述工况信息生成控制指令；多个执行机构，设置于上述车辆上，与上述控制器连接，用于接收上述控制指令，并执行与上述控制指令对应的动作，达到了集成统一控制车辆中的执行系统的目的，从而实现了提高执行系统的集成性与兼容性差的技术效果，进而解决了现有的环卫车辆中独立控制执行系统，导致执行系统的集成性与兼容性差的技术问题。

在一种可选的实施例中，上述纯电动扫路机整车电控系统中还可以包括：多个电控系统，设置于上述车辆上，与上述控制器、多个执行机构连接，用于接收上述控制指令，并依据上述控制指令产生用于控制多个执行机构的第二控制指令。

作为一种可选的实施例，上述系统还包括：操控器，设置于上述车辆的驾驶室内部，与上述控制器连接，用于接收用户的第一操控指令，并发送上述第一操控指令至上述控制器。

可选的，上述操控器可以为外控操作器。在上述可选的实施中，可以在车辆的驾驶室中设置外控操作器，在车辆行驶的过程中，驾驶人员可以根据车辆的需求操作上述操控器，生成第一操控指令发送给控制器，控制器可以控制相应的执行结构执行与第一操控指令对应的作业动作，例如，可以控制风机电机、液压油泵、电磁阀继电器等。

在一种可选的实施例中，上述系统还包括：显示屏，设置于上述车辆的驾驶室内部，与上述控制器连接，用于接收上述控制器发送的工况信息，并展示依据上述工况信息得到的梯形图。

需要说明的是，上述显示屏可以接收控制器发过来的工况信息，并对该工况信息通过分析计算之后，例如，可以采用梯形图语言编程对上述工况信息进行编程处理，以图形形式显示当前环卫机械的重要数据信息，简单直观明了，易于工程技术人员理解和掌握。

作为一种可选的实施例，上述梯形图中的显示信息包括以下任意一种或多种信息：扫刷的状态信息、吸口的状态信息、风机的状态信息、车速、电量、报警信息等等，通过梯形图的方式展示上述工况信息，可以有效提高工况信息的数据可读性。

一种可选的实施例，上述显示屏为触摸显示屏，上述触摸显示屏上设置有用于接收用户的第二操控指令，并发送上述第二操控指令至上述控制器的触控控件。

其中，上述触控控件可以为自动控制操作按钮，通过CAN通讯网络将接收到的用户的第二操控指令发送给控制器，进而控制器可以通过逻辑运算，实现利用上述第二操控指令控制车辆执行作业的功能。

还存在一种可选的实施例，在本申请实施例中，显示整车的运行状态参数、各种报警信息以及第二操控指令的发出等功能都集成于显示屏上，例如，通过显示上述报警信息可以提示操作人员车辆处于故障状态，需要将故障排除方可执行高压上电、车辆行驶、清扫作业等一系列工作。

在另一种可选的实施例中，上述执行机构包括行走系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆的油门踏板信号的第一传感器、用于采集上述车辆的刹车踏板信号的第二传感器、用于采集上述车辆的电池荷电状态数据的电池管理系统BMS控制单元、用于采集上述车辆的驱动状态信号的驱动控制单元、用于采集上述车辆的外部档位的档位输入信号的第三传感器。

可选的，上述第一传感器可以为油门踏板传感器，上述第二传感器可以为刹车踏板传感器，上述电池管理系统BMS控制单元可以为电池状态传感器，上述驱动控制单元可以为驱动传感器，上述第三传感器可以为档位信号传感器。

在一种可选的实施例中，上述控制器，分别与上述第二传感器、第三传感器连接，还用于依据上述刹车踏板信号和上述档位输入信号，生成用于控制上述行走系统执行前进、后退、制动的上述控制指令。

以下通过一种可选的实施例，对整车控制器控制行走系统的实施例进行示例说明：

上述第一传感器、第二传感器、电池管理系统BMS控制单元、驱动控制单元、第三传感器等对应采集到的工况信息，传送至整车控制器，例如，整车控制器通过高速CAN网接收电池管理系统BMS控制单元发送的电池荷电状态信号，以及驱动控制单元发送的驱动状态信号，并依据上述电池荷电状态数据，判断上述BMS检测模块是否出现异常，以及依据上述驱动模块发送的状态信号，判断上述驱动模块是否出现异常。

其中，在上述BMS检测模块和上述驱动模块均未出现异常的情况下，依据上述油门踏板信号的设定值进行实时反馈调整，并以及在上述BMS检测模块和上述驱动模块中任意之一出现异常的情况下，输出告警信息，在显示屏发出报警提示并根据故障等级执行报警、停机策略。其中，上述告警信息用于指示上述异常的故障等级，以及与故障等级对应的停机策略。

在上述可选的实施例中，上述行走系统可以包括：行走驱动电机、电机，用于执行行走停止动作，为控制车辆行驶速度，根据油门传感器信号大小，控制驱动电机转速，同时为实现车辆加减速的平稳性设置加减速模型，接收控制器发送的控制指令，并将当前状态生成数据发给控制器，具体的，行走系统的执行端可以为电机。

在一种可选的实施例中，上述执行机构包括BMS系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆的电池荷电状态数据的电池管理系统BMS控制单元、用于采集上述车辆的高压控制元件的高压控制信号的第四传感器。

作为一种可选的实施例，上述控制器，分别与上述电池管理系统BMS控制单元、第四传感器连接，还用于依据上述电池荷电状态数据和上述高压控制信号，生成用于控制上述BMS系统对上述车辆进行高压电的预充、上电、退电的上述控制指令；上述电池管理系统BMS控制单元，与告警器连接，还用于检测上述BMS系统的工作电源是否出现故障，并在检测到上述工作电源未出现故障的情况下，判断上述BMS系统的充电继电器是否粘连，以及在上述充电继电器粘连的情况下，发送用于指示上述充电继电器发生粘连故障的提示信息至上述告警器。

以下还通过一种可选的实施例，对整车控制器控制BMS系统的实施例进行示例说明：

整车控制器接收来自电池管理系统BMS控制单元的电池荷电状态数据、及第四传感器的高压控制信号，实现整车高压电的预充、上电、退电处理。其中，高压电的预充、上电控制，在接收到上电信号之后,BMS模块工作电源上电开始自检，若自检失败根据代码上报“BMS自检故障”给整车控制器；自检成功之后,首先判断充电继电器是否粘连，如果粘连，告警器发送充电继电器DK3粘连故障的提示信息。

在一种可选的实施例中，高压电的预充、上电控制：若钥匙打到ON档信号，整车负责进行总负预充和总负继电器闭合，低压电源工作；若钥匙打到START档信号，整车负责进行总正预充和总正继电器闭合；

在另一种可选的实施例中，高压退电控制分为正常退电和故障退电，其中，正常退电：钥匙信号从ACC档变为OFF档，BMS丢失ACC档信号,整车12V低压断电，BMS系统断电；故障退电：当发生致命故障，BMS模块向整车发送“高压断电指令”命令，整车控制器判断执行断开总正和总负继电器，退高压电。

存在一种可选的实施例，上述执行机构包括上装系统，上述传感器包括如下至少之一：用于采集上述车辆上的操作面板中开关的开关量信号的第五传感器、用于采集上述车辆上的风机的调速信号的第六传感器。

存在另一种可选的实施例，上述控制器，分别与上述第五传感器、上述第六传感器连接，用于在上述开关量信号为开信号且上述上装系统未发生故障的情况下，依据上述开信号和上述调速信号，生成用于驱动上述上装系统中的电磁阀控制液压元件执行清扫作业动作的上述控制指令；若上述开关量信号为关信号，则上述控制器不响应，上述液压元件无动作执行。

以下还通过一种可选的实施例，对整车控制器控制上装系统的实施例进行示例说明：

整车控制器接收第五传感器采集的开关量信号，以及第六传感器采集的风机的调速信号，在整车控制器接收手动操作面板开关量信号与风机调速信号请求后，整车控制器通过逻辑运算，控制电气、液压及气动设备自动动作。

在一种可选的实施例中，当开关量信号为开信号(TRUE)时，操控器向整车控制器发送清扫作业指令，控制器接收到第一操控指令后，在系统无故障情况下发出上述第一操控指令驱动电磁阀控制液压元件执行作业动作。当开关量信号为关信号(FALSE)时，操控器向整车控制器发送清扫作业指令，整车控制器不响应，液压元件无动作执行。

在另一种可选的实施例中，上装系统还可以实现自动控制，例如，整车控制器通过CAN通讯网络接收显示屏发出的一键操作信号，该一键操作信号中携带有第二操控指令，可以控制对应的执行机构执行相关的作业动作及对风机的自动调速。

例如，当开关量信号为开信号(TRUE)时，显示屏上的一键操作信号通过高速CAN网将该信号中携带的第二操控指令发送到整车控制器，整车控制器接收到第二操控指令后，在系统无故障情况下根据第二操控指令要求依次执行清扫刷外伸、清扫刷下降、吸口下降、吸口挡板开，风机升速动作，接收到停止作业信号时，依次执行上述设备停止。当开关量信号为关信号(FALSE)时，显示屏向整车控制器发送清扫作业指令，整车控制器不响应，液压元件无动作执行。

在一种可选的实施例中，上述系统还包括：控制器局部网络CAN网络，与上述控制器连接，其中，上述CAN网络包括：高速CAN网络和低速CAN网络。

上述高速CAN网络用于分别连接上述控制器与电池管理系统BMS控制单元、驱动控制单元、风机、显示屏，上述低速CAN网络用于分别连接上述控制器与直流斩波器、功率转换集成控制系统、空调模块。

在一种可选的实施例中，整车控制器通过CAN总线传输，为平衡数据传输总线压力，在本申请实施例中，可以设置双层CAN通讯网络，提高通讯速率且可以避免出现数据拥堵的问题。

为提高核心数据传输的实时性，在本申请实施例中，驱动模块数据通过CAN总线跳变发送，整车控制器获得数据后进行分析驾驶意图，执行相应的行使作业。

在本申请实施中，提供了一种适合小型新能源环卫作业车的集多种驾驶模式，环卫作业控制一键操作的电控系统。与现有电控系统相比，本申请实施例利用多模块收集电动环卫车的各种信息，发送至整车控制器集中控制，进行实时监控、能够及时掌握电动环卫车的当前状态，电控系统集成性与兼容性大大提高，并且，整车电控系统采用梯形图语言编程，功能实现简单明了。

需要说明的是，本申请中的图1中所示纯电动扫路机整车电控系统的具体结构仅是示意，在具体应用时，本申请中的纯电动扫路机整车电控系统可以比图1所示的纯电动扫路机整车电控系统具有多或少的结构。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。