装置,移动运输设备,电动拖拉机,电动叉车以及相关方法

文档序号:3867225阅读:199来源:国知局
装置,移动运输设备,电动拖拉机,电动叉车以及相关方法
【专利摘要】本发明揭示一种装置,其包括能量源,第一电机,第二电机以及控制系统。第一电机用于驱动第一负载,第二电机用于驱动第二负载。控制系统与能量源,第一电机以及第二电机连接。控制系统根据第一制动指令,将第一负载产生的制动能量至少部分地耗散在该第一电机。控制系统根据第二制动指令,将第二负载产生的制动能量至少部分地耗散在第二电机。本发明还揭示其他各种装置,移动运输设备,例如电动拖拉机,电动叉车以及相关方法等。
【专利说明】装置,移动运输设备,电动拖拉机,电动叉车以及相关方法

【技术领域】
[0001]本发明公开的实施方式涉及装置,特别涉及一种移动运输设备,更具体地涉及电动拖拉机,电动叉车等移动运输设备中使用的改进的能量回收制动方法。

【背景技术】
[0002]作为一种移动式的机器,车辆工具或者移动运输设备一般被设计并被具体应用成将人员或者货物从一地运输到另一地。典型的移动运输设备包括自行车、摩托车、汽车/轿车、卡车、机车、拖拉机、叉车、公共汽车、水上船舶以及空中飞行器等。传统上,至少一部分移动运输设备通过引擎,例如内燃机,来提供行进所需要的动力。内燃机在运作时需要燃烧燃料,例如,柴油、汽油或者天然气等,并将燃烧燃料产生的能量转换成一定形式的机械驱动力,以驱动移动运输设备运动。然而,柴油、汽油以及天然气等资源的使用存在一些问题,包括不可再生性,成本越来越高,以及对环境产生负面影响,因此,开发电能驱动的移动运输设备,例如,纯电动汽车、混合电动汽车、插电混合电动汽车,纯电动拖拉机,纯电动叉车等,逐渐成为研究的热点。
[0003]为了提升上述各种移动运输设备的续航里程,移动运输设备中使用的电动机(electric motor) 一般被设置成可以在多种模式下运作,例如,一种工作模式为正常驱动模式,另一种工作模式为回收制动(regenerative)模式。特别地,在回收制动模式下,电动机可以被设置成将车辆运行的机械能/转矩转换成电能,然后在控制系统的作用下,对车辆内的能量源(例如,可充电电池,超级电容器等)进行充电,以回收一部分能量。但是,现有技术存在的问题是,车辆内的能量源可能在一些工作条件下(例如,电量比较充足)无法全部接收回收制动产生的能量。在此情形下,一般通过其他物理制动装置,例如机械制动装置来耗散机械能。由此而引发的问题是:对应能量源的不同荷电状态,需要施加不同的制动力至该机械制动装置,从而使得车辆的操控感变差。另外,在一些情况下,例如能量源充满电的情况下,实行回收制动,例如,空档位置制动或者动力输出装置快速制动,可能还会带来安全性问题。
[0004]因此,有必要提供一种改进的移动运输设备来解决现有移动运输设备所存在的技术问题或者技术需求。


【发明内容】

[0005]有鉴于上文提及之技术问题,本发明揭示一种装置。该装置包括至少一个能量源,变换器,至少一个电机以及控制器。该至少一个能量源被配置成在放电模式下工作时提供电能,在充电模式下工作时接收电能。该变换器与该至少一个能量源电连接,该变换器被配置成将从该至少一个能量源提供的电能转换成驱动电能,并被配置成将再生制动电能转换成充电电能以对该至少一个能量源进行充电。该至少一个电机与该变换器电连接,该电机被配置成接收该变换器提供的驱动电能,并提供机械能以在驱动模式下驱动至少一个负载,该电机还被配置成在再生制动模式工作下将该负载提供的机械能转换成该再生制动电能。该控制器与该至少一个能量源,变换器以及该至少一个电机电连接,该控制器被配置成接收至少一个第一参数和至少一个第二参数,该至少一个第一参数代表该至少一个能量源的充电状态,该至少一个第二参数代表该至少一个电机的工作状况。其中,该控制器还被配置成至少基于制动指令,该至少一个第一参数以及该至少一个第二参数发送控制信号给该变换器,以使得由该变换器,至少一个电机以及控制器形成的电驱动系统可控地产生来自于再生制动的损耗。
[0006]在提供的装置中,该至少一个电机包括无刷直流电机,该无刷直流电机被控制成产生来自于再生制动的损耗。
[0007]在提供的装置中,该至少一个电机包括至少一个牵引电机,该负载包括至少一个驱动轮,该至少一个驱动轮与该至少一个牵引电机相连接,该装置还包括至少一个机械制动元件,该至少一个机械制动元件与该至少一个驱动轮相连接。
[0008]在提供的装置中,该变换器包括牵引电机变换器,该牵引电机变换器与该动力输出电机相连,该牵引电机变换器被配置成至少对该能量源提供的电能进行转换,以给该牵引电机提供电能,或者对该牵引电机提供的电能进行转换,以至少部分地将转换后的电能对能量源进行充电。在提供的装置中,该控制器包括牵引电机制动能量计算单元,预设能量分配单元以及牵弓I电机目标损耗计算单元。该牵弓I电机制动能量计算单元被配置成根据牵引电机目标制动转矩和牵引电机反馈转速计算牵引电机目标制动能量。该预设能量分配单元被配置成将该牵引电机目标制动能量分配成目标机械制动能量和子目标制动能量,该目标机械制动能量被消耗在该至少一个机械制动元件,该子目标制动能量为牵弓I电机目标损耗能量和能量源目标充电能量的结合。该牵引电机目标损耗计算单元被配置成将该子目标制动能量与该能量源目标充电能量相减,以得到该牵引电机目标损耗能量。
[0009]在提供的装置中,该控制器包括参考电流计算单元,牵引电机转矩调节单元以及牵引电机控制单元。该参考电流计算单元被配置成至少根据该牵引电机目标损耗能量计算牵引电机参考电流幅值。该牵引电机转矩调节单元被配置成至少根据牵引电机反馈转矩和牵引电机目标转矩产生牵引电机电流相位延迟指令。该牵引电机控制单元被控制成至少根据该牵引电机参考电流幅值和该牵引电机电流相位延迟指令产生用于控制该变换器的该控制信号。
[0010]在提供的装置中,该控制器包括牵引电机目标转矩计算单元,该牵引电机目标转矩计算单元被配置成至少根据该子目标制动能量和该牵引电机反馈转速计算该牵引电机目标转矩。
[0011]在提供的装置中,该控制器包括充电能量计算单元,该充电能量计算单元被配置成至少根据该至少一个能量源的荷电状态产生该能量源目标充电能量。
[0012]在提供的装置中,该控制器包括限幅元件和求和元件。该限幅元件被配置成根据最大电机损耗值和最小电机损耗值对该牵引电机目标损耗能量进行限制。该求和元件被配置成将未被该限幅元件限制的牵引电机目标损耗能量值和已被该限幅元件限制的牵引电机目标损耗能量值相减,以得到额外的机械制动能量,该额外的机械制动能量被消耗在该至少一个机械制动元件。
[0013]在提供的装置中,该至少一个电机包括至少一个动力输出电机,该至少一个负载包括至少一个动力输出元件,该至少一个动力输出元件与该至少一个动力输出电机相连接。
[0014]在提供的装置中,该变换器包括动力输出变换器,该动力输出电机变换器与该动力输出电机相连,该动力输出电机变换器被配置成至少对该能量源提供的电能进行转换,以给该动力输出电机提供电能,或者对该动力输出电机提供的电能进行转换,以至少部分地将转换后的电能对能量源进行充电。
[0015]在提供的装置中,该变换器包括集成变换器,该集成变换器与牵引电机和动力输出电机相连。
[0016]在提供的装置中,该控制器包括动力输出电机制动能量计算单元和动力输出电机目标损耗计算单元。该动力输出电机制动能量计算单元被配置成根据动力输出电机目标制动转矩和动力输出电机反馈转速计算动力输出电机目标制动能量。该动力输出电机目标损耗计算单元被配置成将该动力输出电机目标制动能量与能量源目标充电能量相减,以得到该动力输出电机目标损耗能量。
[0017]在提供的装置中,该控制器包括参考电流计算单元,动力输出电机转矩调节单元以及动力输出电机控制单元。该参考电流计算单元被配置成至少根据该动力输出电机目标损耗能量计算动力输出电机参考电流幅值。该动力输出电机转矩调节单元被配置成至少根据动力输出电机反馈转矩和动力输出电机目标转矩产生动力输出电机电流相位延迟指令。该动力输出电机控制单元被控制成至少根据该动力输出电机参考电流幅值和该动力输出电机电流相位延迟指令产生用于控制该变换器的该控制信号。
[0018]在提供的装置中,该装置包括至少一个耗散电阻,该至少一个耗散电阻与该至少一个动力输出元件相关联。该控制器包括预设能量分配单元,该预设能量分配单元被配置成将该动力输出电机目标制动能量分配成目标耗散能量和子目标制动能量,该目标耗散能量被消耗在该至少一个耗散电阻,该子目标制动能量为动力输出电机目标损耗能量和能量源目标充电能量的结合。
[0019]在提供的装置中,该控制器包括动力输出电机目标转矩计算单元,该动力输出电机目标转矩计算单元被配置成至少根据该子目标制动能量和该动力输出电机反馈转速计算该动力输出电机目标转矩。
[0020]本发明的另一个方面在于提供一种移动运输设备。该移动运输设备包括至少一个能量源,变换器,至少一个电机以及控制器。该至少一个能量源被配置成在放电模式工作时提供电能,在充电模式工作时接收电能。该变换器与该至少一个能量源电连接,该变换器被配置成将从该至少一个能量源提供的电能转换成驱动电能,并被配置成将再生制动电能转换成充电电能以对该至少一个能量源进行充电。该至少一个电机与该变换器电连接,该电机被配置成接收该变换器提供的驱动电能,并提供机械能给至少一个负载,该电机还被配置成将该负载提供的机械能转换成该再生制动电能。该控制器与该至少一个能量源,变换器以及该至少一个电机电连接。该控制器被配置成根据第一制动指令发送第一控制信号给该变换器,以使得与该第一制动指令相对应的第一目标制动能量被送入至该至少一个能量源。该控制器还被配置成根据第二制动指令发送第二控制信号给该变换器,以使得与该第二制动指令相对应的第二目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,其中,该第二目标制动能量大于该第一目标制动能量。
[0021]在提供的移动运输设备中,该移动运输设备还包括至少一个机械制动元件,该至少一个机械制动元件与该至少一个电机相关联。其中,该控制器还被配置成根据第三制动指令发送第三控制信号给该变换器,以使得与该第三制动指令相对应的第三目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,以及部分消耗在该至少一个机械制动元件,其中,该第三目标制动能量大于该第二目标制动能量。
[0022]在提供的移动运输设备中,该移动运输设备还包括至少一个耗散电阻,该至少一个耗散电阻与该至少一个电机相关联。该控制器还被配置成根据第三制动指令发送第三控制信号给该变换器,以使得与该第三制动指令相对应的第三目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,以及部分消耗在该至少一个耗散电阻,其中,该第三目标制动能量大于该第二目标制动能量。
[0023]本发明的另一个方面在于提供一种电动拖拉机。该电动拖拉机包括至少一个能量源,至少一个第一电机,至少一个第二电机以及控制系统。该至少一个第一电机用于驱动至少一个第一负载,该至少第一第二电机用于驱动至少一个第二负载。该控制系统与该至少一个能量源,该至少一个第一电机以及该至少一个第二电机连接,该控制系统被配置成根据第一制动指令,将该至少一个第一负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第一电机。该控制系统被配置成根据第二制动指令,将该至少一个第二负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第二电机。
[0024]本发明的另一个方面在于提供一种电动叉车。该电动叉车包括至少一个能量源,至少一个第一电机,至少一个第二电机以及控制系统。该至少一个第一电机用于驱动至少一个第一负载,该至少第一第二电机用于驱动至少一个第二负载。该控制系统与该至少一个能量源,该至少一个第一电机以及该至少一个第二电机连接,该控制系统被配置成根据第一制动指令,将该至少一个第一负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第一电机。该控制系统被配置成根据第二制动指令,将该至少一个第二负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第二电机。
[0025]本发明的另一个方面在于提供一种控制移动运输设备运行的方法。该方法至少包括如下步骤:接收对该移动运输设备的电机进行制动的目标制动转矩;至少基于该目标制动转矩产生目标制动能量;至少根据该移动运输设备的能量存储装置的荷电状态将该目标制动能量至少部分地分配成目标损耗能量;至少根据该目标损耗能量计算参考指令;以及至少根据该参考指令执行控制,并产生控制信号,以使得该目标损耗能量损耗在该移动运输设备的电驱动系统。
[0026]在提供的方法中,该移动运输设备包括机械制动元件,该方法还包括如下步骤:将该目标制动能量至少部分地分配成目标机械制动损耗能量,该目标机械制动损耗能量损耗在该机械制动元件。
[0027]在提供的方法中,该移动运输设备包括耗散电阻,该方法还包括如下步骤:将该目标制动能量至少部分地分配成目标耗散电阻能量,该目标耗散电阻能量耗散在该耗散电阻。
[0028]本发明提供的装置,移动运输设备,电动拖拉机,电动叉车以及相关的制动方法等,通过控制电机来耗散由再生制动而产生的能量,不仅可以最大化地将再生制动能量回收到能量源中,还可以提升装置的操控性。

【专利附图】

【附图说明】
[0029]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述,可以更好地理解本发明,在附图中:
[0030]图1所示为本发明提供的移动运输设备的一种实施方式的模块示意图;
[0031]图2所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图;
[0032]图3所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图;
[0033]图4所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图;
[0034]图5所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图;
[0035]图6所示为本发明提供的移动运输设备中的牵引电机工作在再生制动模式下的一种实施方式的控制模块示意图;
[0036]图7所示为本发明提供的移动运输设备中的牵引电机工作在再生制动模式下的另一种实施方式的控制模块示意图;
[0037]图8所示为本发明提供的移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式下的一种实施方式的控制模块示意图;
[0038]图9所示为本发明提供的移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式下的另一种实施方式的控制模块示意图;
[0039]图10所示为本发明提供的移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式下的另一种实施方式的控制模块示意图;
[0040]图11所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的一种实施方式的流程图;
[0041]图12所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的另一种实施方式的流程图;
[0042]图13所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的另一种实施方式的流程图;以及
[0043]图14所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的另一种实施方式的流程图。

【具体实施方式】
[0044]首先,本发明揭露的实施方式主要涉及移动运输设备或者车辆设备中使用的改进的驱动系统,或者更具体而言涉及在移动运输设备或者车辆设备中使用的具有改进的电制动特性的驱动系统。特别地,在一些实施方式中,本发明提出一种新的“电制动控制算法或者方法”或者一种新的“电制动能量回收分配算法或者方法”,其在执行时可以根据车辆设备中一些部件的工作状态对电机在回收制动模式下产生的能量进行分配。例如,可以根据能量源的荷电状态对目标制动能量进行分配,在一些情形下,当能量源电量比较低时,可以将回收制动产生的能量全部或者部分地充入能量源中。在另外一些情形下,例如能量源电量充足的情况下,可以至少部分地将目标制动能量分配成目标耗散能量,该目标耗散能量可以为移动运输设备或者车辆设备中的电驱动系统所产生的耗散能量。例如,在一种实施方式中,该目标耗散能量可以为电机所产生的耗散能量,在具体实施时,可以基于该目标电机耗散能量产生期望的电机控制量,例如参考电流幅值,另外,还通过电机转矩控制回路产生期望的电机电流相位延迟,从而可以至少基于该参考电流幅值以及电机电流相位延迟执行电机控制,以控制电机将目标制动能量的一部分在电机上耗散掉。在其他实施方式中,该目标耗散能量也可以通过电驱动系统的变换器或者控制器来产生耗散能量。
[0045]在一些更具体的实施方式中,该新提出的电制动控制算法或者方法可以结合牵引电机来执行,也即,当该移动运输设备或者车辆装置接收到牵引电机制动指令时,可以根据能量源的荷电状态将针对该牵引电机发出的目标制动能量至少部分地分配成牵引电机耗散能量。
[0046]在一些更具体的实施方式中,该新提出的电制动控制算法或者方法可以结合动力输出(Power Take-Off, PTO)电机来执行,也即,当该移动运输设备或者车辆装置接收到动力输出电机制动指令时,可以根据能量源的荷电状态将针对该动力输出电机发出的目标制动能量至少部分地分配成动力输出电机耗散能量。
[0047]通过实施本发明提供的改进的电制动控制算法或者方法可以取得各种有益的技术效果(technical effects)或者技术优点,其中一个技术效果或者技术优点为,可以最大化地将电机在制动模式下产生的能量回收到车辆装置内的能量源或者能量存储装置中,从而可以提高车辆装置的续航里程;另外一个技术效果或者技术优点为,通过控制电机根据能量源的荷电状态部分地耗散电机制动产生的能量,可以提升车辆装置的操控性(drivecapability);再一个技术效果或者技术优点为,可以避免或者减少机械制动元件的使用,有助于提升机械制动元件的使用寿命;又一个技术效果或者技术优点为,可以将传统上使用的耗散电阻(dump resistor)去掉,从而可以降低系统成本。对于本领域具有一般知识的技术人员来讲,通过参考下文的详细说明以及相关的附图,应当容易认识或者理解本发明还具有其他技术优点或者技术效果。
[0048]以下将描述本发明的一个或者多个【具体实施方式】。首先要指出的是,在这些实施方式的具体描述过程中,为了进行简明扼要的描述,本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是,在任意一种实施方式的实际实施过程中,正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中,为了实现开发者的具体目标,或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制,常常会做出各种各样的具体决策,而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本公开的内容不充分。
[0049]除非另作定义,在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当解释成本实用新型所属【技术领域】内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制,而只是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。此外,在此提及的“控制器”或者“控制系统”可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合,例如一个或者多个集成电路芯片,以提供所对应描述的功能。
[0050]接下来请参阅附图,首先请参阅图1,其所示为本发明提供的移动运输设备100的一种实施方式的模块示意图。在此所述的“移动运输设备”是指各种适合的可以被设计成以将人员和/或货物从一地移动到另一地的机器,和/或执行一个或者多个辅助功能的机器,关于该移动运输设备的非限制性例子包括陆上车辆设备,其相对地面进行运动,包括但不限于,自行车、摩托车、汽车/轿车、卡车、货车、公共汽车、拖拉机、电动巴士/电动公共汽车、拖拉机、叉车、挖掘机、起重机、垃圾装卸车、拖车、机车、火车、地铁等;该移动运输设备还可以包括水上或者水中运输设备,例如,舟、船、舰、艇、油轮等。进一步,该移动运输设备还可以包括空中运输设备,例如,飞机以及飞行器等。
[0051]如图1所示,该移动运输设备100可以包括电驱动系统101,该电驱动系统101连接在能量源102和负载系统103之间,其可以被配置成执行单向的或者双向的能量变换操作以及控制操作。更具体而言,在一种实施方式中,该移动运输设备100可以工作在驱动模式,该电驱动系统101可以被配置成接收由该能量源102提供的输入电能,将该输入电能转换成满足负载系统103需要的机械驱动能或者机械转矩,并将该机械驱动能或者机械转矩提供给该负载系统103,以驱动该负载系统103进行工作。在一种实施方式中,该移动运输设备100还可以工作在能量再生或者制动模式,具体地,该电驱动系统101可以被进一步配置为将从该负载系统103获得的机械制动能量或者机械转矩转换成其他形式的电能。在一种实施方式中,该其他形式的电能可以被用来给该能量源102补充电能,例如,给可充电电池充电。在其他实施方式中,该其他形式的电能也可以被用作其他的用途,例如,用来给移动运输设备100中的加热装置或者空调装置进行供电等等。
[0052]在一些实施方式中,由该能量源102提供给电驱动系统101的输入电能可以为直流电能,也可以为交流电能,或者为二者的恰当结合。举例而言,在一些实施方式中,该能量源102可以为电池或者电池组(battery pack),作为非限制性的例子,在此提及的电池或者电池组可以包括铅酸电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。在其他实施方式中,包括诸如氢燃料,生物燃料,天然气,燃料电池,飞轮电池,超级电容器,或者上述各种的组合,以及各种其他适合的能量提供机制,可以被用来给电驱动系统102提供电能。
[0053]在一些实施方式中,该能量源102可以为一种机载设备,其可以与该移动运输设备100集成在一起。在其他实施方式中,该能量源102可以位于移动运输设备100的外面。举例而言,该移动运输设备100可以提供有机载能量接口(图未示出),该机载能量接口可以与电网或者其他发电设备进行电连接,该机载能量接口可以被配置为将从电网或者其他发电设备所接收的电能转换成合适形式的电能(例如,直流电能),并将该转换后的电能提供给该电驱动系统101 ;该机载能量接口也可以被配置为在该能量源102所存储的能量至少一部分被耗尽时,对该能量源102进行充电。在一些实施方式中,该能量源102也可以为机载能量源和机载能量接口的结合,也即,其既可以由机载能量源给该电驱动系统101提供电能,也可以通过机载能量接口给该电驱动系统101提供电能,或者由上述二者联合提供电能。
[0054]请进一步参阅图1,在图示的实施方式中,该能量源102所提供的输入电能为直流电能。该直流电能通过连接在该能量源102和电驱动系统101之间的线路输送给该电驱动系统101。在一些实施方式中,该能量源102和该电驱动系统101之间可以连接有直流链路(DC-link,图未示出),该直流链路可以包括一个或者多个以串联和/或并联方式连接的电容器,该直流链路可以被配置为对该能量源102所提供的直流电能进行滤波,并提供一定电压的直流电能给该电驱动系统101。
[0055]请进一步参阅图1,在一种实施方式中,该电驱动系统101包括变换器104,电机106和控制器108。在图示的实施方式中,该电机106位于该电驱动系统101之内,在其他实施方式中,该电机106也可以被安排在电驱动系统101之外。另外,在一些实施方式中,该电驱动系统101还可以包括其他的元件,例如上文提及的直流链路。
[0056]在一种实施方式中,该变换器104被设置成执行双向能量变换操作。更具体而言,当该移动运输设备100工作在第一工作模式下,例如驱动模式下时,该变换器104可以被配置成将能量源102提供的第一电能122 (例如直流电能)转换成第二电能124 (例如,交流电能),并将该第二电能124提供给电机106。在其他实施方式中,该变换器104也可以被设置成接收由安排在该能量源102和变换器104之间的直流-直流变换器(DC-DC Converter)所转换得到的直流电能。电机106在第二电能124的作用下提供机械能或者机械转矩给负载系统103。在一种特定的实施方式中,该电机106可以为三相交流电机,或者更具体地为一种无刷直流电机。在其他实施方式中,该电机106也可以为其他类型的电机,例如永磁同步电机等。在图示的实施方式中,该电机106和负载系统103通过传动系统(例如,齿轮箱)108相连接,通过传动系统108来调节电机106的机械输出转矩或者调节电机106的转速。在其他一些实施方式中,该传动系统108也可以被省去。在图不的实施方式中,该负载系统103包括第一驱动轮112和第二驱动轮114,其在电机106或者传动系统108提供的机械能或者机械转矩的作用下进行运动,以驱动该移动运输设备100执行特定的动作(例如,前进,后退,转弯等)。在其他实施方式中,该负载系统103可以包括一个驱动轮或者大于两个的驱动轮,并且,在其他一些实施方式中,该负载系统103还可以包括其他类型的负载装置。
[0057]请继续参阅图1,在一种实施方式中,当该移动运输设备100工作在第二工作模式下,例如回收制动模式下时,该变换器104还可以被配置成将电机106发出的第一电能124(例如,三相交流电能)转换成第二电能122 (例如直流电能),其中,该第一电能124由电机106将机械能或者机械转矩转换得到,该第二电能122可以被用来提供给能量源102,例如可充电电池或者超级电容器等,以对其进行充电,从而可以回收一部分能量,以用于后面工作在驱动模式时进行使用。当然,如上文所述,该第二电能122也可以被用来提供给移动运输设备100内的其他装置(例如,给加热装置或者空调装置供电等),和/或提供给移动运输设备100外的其他装置,例如输送给电网等。
[0058]在此提及的变换器104可以为各种合适的变换器,例如具有全桥式拓扑结构的逆变器等。该变换器104可以包括多个开关器件,这些开关器件可以在控制器1116所提供的控制信号134的作用下被开通和/或关断,以执行电能变换。在此所述的开关器件可以为各种合适的基于半导体的开关器件,包括但不限于,双极型晶体管、金属氧化物场效应晶体管、可关断晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、门极换流晶闸管以及基于碳化硅的器件等。
[0059]请继续参阅图1,在一种实施方式中,该控制器116被设置成接收与能量源102相关的至少一个第一参数信号128,还接收与电机106相关的至少一个第二参数信号132。在一种实施方式中,该第一参数信号128可以代表该能量源102的荷电状态(State-of-Charge),并且可以通过一个或者多个传感器(图未示出)测量得到,在其他实施方式中,反映该能量源102的荷电状态的第一参数信号128也可以由与能量源102相关的能量管理系统(Energy Management System, EMS)提供。在一种实施方式中,该第二参数信号132可以为转矩和/或转速信号等,其也可以通过一个或者多个传感器(图未示出)测量得到。另外,该控制器116还被配置成接收一个或者多个指令信号126,例如,制动指令等。特别地,该控制器116被设置成,至少基于该第一参数信号128,第二参数信号132,指令信号126等,执行本发明提出的一种新的电制动控制算法118,并发送控制信号134至该变换器104,以分配电机106运作在回收制动模式下所产生的能量。更具体而言,根据不同的输入指令信号126以及第一、第二参数信号128,132等,执行该电制动控制算法118可以导致不同的回收制动能量分配。例如,在一种情形下,当该第一输入指令126指示电机106产生相对较小的第一制动能量时,并且该能量源102的电量较低或者可以接收较多的充电能量时,此时,可以将该电机106产生的回收制动能量全部回收到能量源102中。在另一种情形下,当该第一输入指令126指示电机106产生第二制动能量(第二制动能量大于第一制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收电机102产生的回收制动能量时,此时,可以控制变换器104输出给电机106的电能124参数,例如调节电流的幅值以及电流相位延迟等,使得该电机106自身可控地产生一部分能量,从而达到期望的制动效果。也即,通过控制电机106来耗散回收制动获得的一部分损耗能量,使得能量源102的荷电状态对制动转矩或者制动力不构成影响,从而给车辆控制人员提供较佳的操控性。关于该电制动控制算法118的详细实施方式将在下文结合图6-12进行描述。
[0060]在其他实施方式中,该控制器116还可以接收其他元件的参数,例如,接收与变换器104相关的参数,并基于该接收的参数执行电制动控制算法118,使得由电机106制动产生的能量得到合理的分配。更具体而言,在一种可替换的实施方式中,该该控制器116可以接收反应变换器104的各种参数,包括电流,电压,和/或温度参数等,使得该电机106制动产生的能量,在一些情形下,可以被耗散在该变换器104。更具体而言,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收电机102产生的回收制动能量时,此时,可以控制变换器104,例如,使变换器104中的部分开关器件产生可控的导通损耗,使得制动能量的一部分得到耗散。还在其他一些实施方式中,还可以通过控制器116自身,从而将电机106制动产生的能量的一部分损耗在控制器116上。
[0061]在此提及的控制器116可以包括各种合适的可编程电路或者装置,包括数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)以及专用集成电路(Applicat1n Specific Integrated Circuit, ASIC)等。在此提及的电制动控制算法118可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现,或者以软件结合硬件的形式来实现。
[0062]图2所示为本发明提供的另一种实施方式的移动运输设备110的模块示意图。图2所不的移动运输设备110基本与图1所不的移动运输设备100相类似,例如,该移动运输设备110也包括能量源102以及电驱动系统101,并且该电驱动系统101也包括变换器104,电机106,以及控制器116。因此,以相同标号标示的元件在图2所示的实施方式中将不作详细描述。特别地,在图2所示的实施方式中,该移动运输设备110还可以包括一个或者多个机械制动元件,例如,第一机械制动元件134和第二机械制动元件136。该第一机械制动元件134通过各种已知的结构与该第一驱动轮112相结合,以用于提供制动力给第一驱动轮112的机械能,使其减速或者停止运行,该第二机械制动元件136通过各种已知的结构与该第一驱动轮114相结合,以用于提供制动力给第二驱动轮114的机械能,使其减速或者停止运行。
[0063]请继续参阅图2,该控制器116被配置成至少基于输入指令126,第一、第二参数信号128,132,执行电制动控制算法119,以分配电机106在回收制动模式下产生的制动能量。更具体而言,根据不同的输入指令信号126以及第一、第二参数信号128,132等,执行该电制动控制算法118可以导致不同的回收制动能量分配。例如,在一种情形下,当该第一输入指令126指示电机106产生相对较小的第一制动能量时,并且该能量源102的电量较低或者可以接收较多的充电能量时,此时,可以将该电机106产生的回收制动能量全部回收到能量源102中。在另一种情形下,当该第一输入指令126指示电机106产生第二制动能量(第二制动能量大于第一制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收电机102产生的回收制动能量时,此时,可以控制变换器104输出给电机106的电能124参数,例如调节电流的幅值以及电流相位延迟等,使得该电机106自身可控地产生一部分能量,从而达到期望的制动效果。也即,通过控制电机106来耗散回收制动获得的一部分能量,使得能量源102的荷电状态对制动转矩或者制动力不构成影响,从而给车辆控制人员提供较佳的操控性。在另外一种情形下,当该第一输入指令126指示电机106产生第三制动能量(第三制动能量大于第二制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收电机102产生的回收制动能量时,此时,可以控制电机106产生的回收制动能量的一部分,使其损耗在第一和/或第二机械制动元件134,136,而剩余的回收制动能量的一部分用来给能量源102充电,而另一部分耗散在电机106。
[0064]类似地,与上文结合I所作的描述相类似,该控制器116在执行电制动控制算法119时,还可以将电机106制动产生的能量的至少一部分耗散在变换器104和/或控制器116自身。
[0065]图3所示为本发明提供的另一种实施方式的移动运输设备120的模块示意图。该移动运输设备120包括能量源102,负载系统103以及连接在_■者之间的电驱动系统101。在一种特定的实施方式中,该移动运输设备120可以被具体实施为电动拖拉机(E-tractor )或者电动叉车(E-forkl i ft)或者其他各种合适的既可以行进也可以执行辅助功能的装置。类似地,该电驱动系统101也被配置成具有改进的回收制动能量分配机制,以根据各种参数信号(例如,能量源102的荷电状态等)和/或指令信号(例如,目标制动转矩等)等,合理地分配电机运行在回收制动模式下所产生的制动能量。
[0066]在图3所示的实施方式中,该电驱动系统101包括牵引电机变换器104,牵引电机106,动力输出变换器144,动力输出电机148以及控制器116。在一种实施方式中,该牵引电机变换器104和该动力输出变换器144之任意一者或者全部可以被配置成执行双向的能量变换操作。
[0067]更具体而言,当该移动运输设备100工作在第一工作模式下,例如驱动模式下时,该牵引电机变换器104可以被配置成将能量源102提供的第一电能122 (例如直流电能)转换成第二电能124 (例如,交流电能),并将该第二电能124提供给牵引电机106。在其他实施方式中,该牵引电机变换器104也可以被设置成接收由安排在该能量源102和牵引电机变换器104之间的直流-直流变换器(DC-DC Converter)所转换得到的直流电能。牵引电机106在第二电能124的作用下提供机械能或者机械转矩给负载103。在一种特定的实施方式中,该牵引电机106可以为三相交流电机,或者更具体地为一种无刷直流电机。在其他实施方式中,该牵引电机106也可以为其他类型的电机,例如永磁同步电机等。在图示的实施方式中,该牵引电机106和负载系统103通过传动系统(例如,齿轮箱)108相连接,通过传动系统108来调节牵引电机106的机械输出转矩或者调节牵引电机106的转速。在其他一些实施方式中,该传动系统108也可以被省去。在图示的实施方式中,该负载系统103包括第一种负载,例如,第一驱动轮112和第二驱动轮114,其在牵引电机106或者传动系统108提供的机械能或者机械转矩的作用下进行运动,以驱动该移动运输设备100执行前进或者后退等操作。在其他实施方式中,该负载系统103的第一种负载可以包括一个驱动轮或者大于两个的驱动轮。
[0068]在一种实施方式中,在该第一工作模式或者驱动模式下运行时,该动力输出变换器144和动力输出电机148可以暂时不工作,以停止提供输出机械能或者机械转矩给动力输出元件152,例如,电动拖拉机在犁耕完土地后从农场返回家中。在另外一种实施方式中,该动力输出变换器144和动力输出电机148可以同时与牵引电机变换器104和牵引电机106工作,例如电动拖拉机可以一边行进一边旋耕土地。在该第一工作模式下,当动力输出电机148需要提供动力输出时,该动力输出变换器144可以被配置成将能量源102提供的第一电能141 (例如直流电能)转换成第二电能146 (例如,交流电能),并将该第二电能146提供给动力输出电机148。在其他实施方式中,该动力输出变换器144也可以被设置成接收由安排在该能量源102和动力输出变换器144之间的直流-直流变换器所转换得到的直流电能。还在其他实施方式中,该动力输出变换器144和该牵引变换器104还可以被配置成接收由分别设置的能量源提供的输入电能,也即,牵引变换器104接收第一能量源提供的电能,而动力输出变换器144接收第二能量源提供的电能。动力输出电机148在第二电能146的作用下提供机械能或者机械转矩给负载103中的动力输出元件152。该动力输出元件152执行的功能,包括但不限于,修整植物、犁耕土地、提升物料、铲掘物料、挖掘物料以及倾泻物料等。在一种特定的实施方式中,该动力输出电机148可以为三相交流电机,或者更具体地为一种无刷直流电机。在其他实施方式中,该动力输出电机106也可以为其他类型的电机,例如永磁同步电机等。在图示的实施方式中,该动力输出电机148直接和动力输出元件152相连接,在其他实施方式中,该动力输出电机148也可以通过传动系统108 (例如,齿轮箱)与动力输出元件152相连接,通过传动系统来调节动力输出电机148的机械输出转矩或者转速等。
[0069]请继续参阅图3,在一种实施方式中,当该移动运输设备120工作在第二工作模式下,例如回收制动模式下时,该牵引电机变换器104还可以被配置成将牵引电机106发出的第一电能124 (例如,三相交流电能)转换成第二电能122 (例如直流电能),其中,该第一电能124由牵引电机106将机械能或者机械转矩转换得到,该第二电能122可以被用来提供给能量源102,例如可充电电池或者超级电容器等,以对其进行充电,从而可以回收一部分能量,以用于后面工作在驱动模式时进行使用,或者提供其他辅助动力输出。当然,如上文所述,该第二电能122也可以被用来提供给移动运输设备100内的其他装置(例如,给加热装置或者空调装置供电等),和/或提供给移动运输设备100外的其他装置,例如输送给电网等。
[0070]在一种实施方式中,当该移动运输设备120工作在第二工作模式下,例如回收制动模式下时,该动力输出变换器144还可以被配置成将动力输出电机148发出的第一电能146 (例如,三相交流电能)转换成第二电能141 (例如直流电能),其中,该第一电能146由动力输出电机148将机械能或者机械转矩转换得到,该第二电能141可以被用来提供给能量源102,例如可充电电池或者超级电容器等,以对其进行充电,从而可以回收一部分能量,以用于后面工作在驱动模式时进行使用,或者提供其他辅助动力输出。当然,如上文所述,该第二电能141也可以被用来提供给移动运输设备100内的其他装置(例如,给加热装置或者空调装置供电等),和/或提供给移动运输设备100外的其他装置,例如输送给电网等。
[0071]请继续参阅图3,在一种实施方式中,该控制器116被设置成接收与能量源102相关的至少一个第一参数信号128,接收与牵引电机106相关的至少一个第二参数信号132,还接收与动力输出电机148相关的至少一个第三参数信号154。在一种实施方式中,该第一参数信号128可以代表该能量源102的荷电状态,并且可以通过一个或者多个传感器(图未示出)测量得到,在其他实施方式中,反映该能量源102的荷电状态的第一参数信号128也可以由与能量源102相关的能量管理系统提供。在一种实施方式中,该第二参数信号132可以为转矩和/或转速信号等,其也可以通过一个或者多个传感器(图未示出)测量得到。在一种实施方式中,该第三参数信号154可以为转矩和/或转速信号等,其也可以通过一个或者多个传感器(图未示出)测量得到。另外,该控制器116还被配置成接收至少第一指令信号126和第二指令信号138,特别地,该第一指令信号126可以为牵引电机制动指令,该第二指令彳目号138可以为动力输出电机制动指令。
[0072]在一种实施方式中,该控制器116被设置成,至少基于该第一参数信号128,第二参数信号132,第一指令信号126等,执行本发明提出的牵引电机电制动控制算法121,并发送控制信号134至该牵引电机变换器104,以分配牵引电机106运作在回收制动模式下所产生的能量。更具体而言,根据不同的输入指令信号126以及第一、第二参数信号128,132等,执行该牵引电机电制动控制算法121可以导致不同的回收制动能量分配。例如,在一种情形下,当该第一输入指令126指示牵引电机106产生相对较小的第一制动能量时,并且该能量源102的电量较低或者可以接收较多的充电能量时,此时,可以将该牵引电机106产生的回收制动能量全部回收到能量源102中。在另一种情形下,当该第一输入指令126指示牵引电机106产生第二制动能量(第二制动能量大于第一制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收牵引电机102产生的回收制动能量时,此时,可以控制牵引电机变换器104输出给牵引电机106的电能124参数,例如调节电流的幅值以及电流相位延迟等,使得该牵引电机106自身可控地产生一部分损耗能量,从而达到期望的制动效果。也即,通过控制牵引电机106来耗散回收制动获得的一部分能量,使得能量源102的荷电状态对牵引电机制动转矩或者制动力不构成影响,从而给车辆控制人员提供较佳的操控性。
[0073]在一种实施方式中,该控制器116被设置成,至少基于该第一参数信号128,第三参数信号154,第二指令信号138等,执行本发明提出的动力输出电机电制动控制算法123,并发送控制信号142至该动力输出电机变换器144,以分配动力输出电机148运作在回收制动模式下所产生的能量。更具体而言,根据不同的第二输入指令信号126以及第一、第三参数信号128,154等,执行该动力输出电机电制动控制算法123可以导致不同的回收制动能量分配。例如,在一种情形下,当该第二输入指令138指示动力输出电机148产生相对较小的第一制动能量时,并且该能量源102的电量较低或者可以接收较多的充电能量时,此时,可以将该动力输出电机148产生的回收制动能量全部回收到能量源102中。在另一种情形下,当该第二输入指令138指示动力输出电机148产生第二制动能量(第二制动能量大于第一制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收动力输出电机148产生的回收制动能量时,此时,可以控制变换器104输出给动力输出电机148的电能146参数,例如调节电流的幅值以及电流相位延迟等,使得该动力输出电机148自身可控地产生一部分能量,从而达到期望的制动效果。
[0074]类似地,与上文结合I所作的描述相类似,该控制器116在执行牵引电机电制动控制算法119以及动力输出电机电制动控制算法123时,还可以将牵引电机106和动力输出电机148制动产生的能量的至少一部分耗散在牵引变换器104,动力输出变换器144和/或控制器116自身。
[0075]图4所示为本发明提供的另一种实施方式的移动运输设备130的模块示意图。图4所不的移动运输设备130基本与图3所不的移动运输设备120相类似,例如,该移动运输设备130也包括能量源102以及电驱动系统101,并且该电驱动系统101也包括牵引变换器104,牵引电机106,动力输出变换器144,动力输出电机148以及控制器116。因此,以相同标号标示的元件在图4所示的实施方式中将不作详细描述。特别地,在图4所示的实施方式中,该移动运输设备130还可以包括一个或者多个耗散电阻(dump resistor)或者制动电阻(brake resistor) 156。该耗散电阻156通过各种已知的结构与该动力输出兀件152相结合,以用于耗散动力输出电机148制动产生的能量,使其减速或者停止运行。
[0076]在一种实施方式中,该控制器116可以被控制成,至少基于该第一参数信号128,第三参数信号154,第二指令信号138等,执行本发明提出的动力输出电机电制动控制算法125,并发送控制信号142至该动力输出电机变换器144,以使得动力输出电机148运作在回收制动模式下所产生的能量得到合理的分配。在另外一种情形下,当该第二输入指令138指示动力输出电机148产生第三制动能量(第三制动能量大于上文结合图3所述的第二制动能量)时,并且该能量源102的荷电状态指示其不足以全部接收动力输出电机148产生的回收制动能量时,此时,可以控制动力输出电机148产生的回收制动能量的一部分,使其损耗在耗散电阻或者制动电阻156,而剩余的回收制动能量的一部分用来给能量源102充电,而另一部分则耗散在动力输出电机148。
[0077]图5所示为本发明提供的另一种实施方式的移动运输设备140的模块示意图。图5所不的移动运输设备140基本与图3和图4所不的移动运输设备120,130相类似,例如,该移动运输设备140也包括能量源102以及电驱动系统101,并且该电驱动系统101也包括牵引电机106,动力输出电机148以及控制器116。因此,以相同标号标不的兀件在图5所示的实施方式中将不作详细描述。在图5所示的实施方式中,该电驱动系统101还包括集成变换器156,该集成变换器156与能量源102,牵引电机106以及动力输出电机148电连接,其可以在控制器116发送的控制信号134的作用下执行双向的能量变换操作,也即,其可以将能量源102提供的第一电能122转换成第二电能124给牵引电机106和第三电能146给动力输出电机148 ;其也可以在回收制动模式下,将牵引电机106转换产生的第二电能124以及动力输出电机148转换产生的第三电能146转换成第一电能122,以给能量源102充电。关于该集成变换器156的具体细节可以参阅受让给共同 申请人:,申请日为2013年3月15日,申请号为CN201310084090.2的中国专利申请,其全文引用在此作为参考。
[0078]在图5所示的实施方式中,控制器116可以被配置成,至少基于该第一参数信号128,第二参数信号132,第一指令信号126等,执行牵引电机电制动控制算法121,并发送控制信号134至该集成变换器156,以分配牵引电机106运作在回收制动模式下所产生的能量。更具体而言,根据不同的输入指令信号126以及第一、第二参数信号128,132等,执行该牵引电机电制动控制算法121可以导致不同的回收制动能量分配。特别地,在一些情形下,当动力输出电机148也正常运转以控制动力输出元件152执行一些任务时,该控制器116可以发送控制信号134给集成变换器156,使其调节第二电能124和第三电能146的参数,例如电流幅值以及电流相位延迟等,使得该牵引电机106制动产生的能量的一部分耗散在该牵引电机106,另一部分耗散在该动力输出电机148。在其他一些实施方式中,也可以将该牵引电机106制动产生的能量的一部分耗散在机械制动兀件134,136。
[0079]在图5所示的实施方式中,控制器116可以被配置成,至少基于该第一参数信号128,第二参数信号132,第二指令信号138等,执行动力输出电机电制动控制算法125,并发送控制信号134至该集成变换器156,以分配动力输出电机148运作在回收制动模式下所产生的能量。更具体而言,根据不同的输入指令信号138以及第一、第二参数信号128,132等,执行该动力输出电机电制动控制算法125可以导致不同的回收制动能量分配。特别地,在一些情形下,当牵引电机106也正常运转以输出机械转矩给负载112,114时,并且能量源102的荷电状态不能全部接受由动力输出电机148制动产生能量时,该控制器116可以发送控制信号134给集成变换器156,使其调节第二电能124和第三电能146的参数,例如电流幅值以及电流相位延迟等,使得该动力输出电机148制动产生的能量的一部分耗散在该牵引电机106,另一部分耗散在该动力输出电机148。在其他一些实施方式中,也可以将该动力输出电机148制动产生的能量的一部分耗散在耗散电阻156。
[0080]图6所示为本发明提供的控制移动运输设备中的牵引电机工作在再生制动模式进行能量分配的牵引电机电制动算法210的一种实施方式的控制模块示意图。该牵引电机电制动算法210可以通过软件方式进行实施,也可以通过硬件方式进行实施,或者通过硬件结合软件的方式进行实施。
[0081]如图6所示,该牵引电机电制动算法210包括牵引电机制动能量计算单元204,预设能量分配单元212,充电能量计算单元222,牵引电机目标损耗计算单元216,参考电流计算单元228,牵引电机控制单元242以及牵引电机转矩调节单元236。
[0082]该牵引电机制动能量计算单元204被配置成接收牵引电机目标制动转矩信号202和牵引电机反馈转速信号206,并基于如下公式计算牵引电机目标制动能量208 =E=TxV,其中,E代表牵引电机目标制动能量,T代表牵引电机目标制动转矩,V代表牵引电机实际的转速。
[0083]该预设能量分配单元212接收该牵引电机制动能量计算单元204计算得到的牵引电机目标制动能量208,并按照预设的规则对该牵引电机目标制动能量208进行分配。在一种实施方式中,该预设能量分配单元212被设置成优先将牵引电机目标制动能量208回收到能量源102中,也即,当能量源102可以全部接收该牵引电机目标制动能量208时,该预设能量分配单元212可以将分配给机械制动元件248的目标机械制动能量246置为零,并将分配产生的子目标制动能量214全部送回到能量源102。在一种实施方式中,当能量源102的荷电状态表明其不足以全部接收该牵引电机目标制动能量208时,该预设能量分配单元212可以将牵引电机目标制动能量208回收到能量源102之后剩余能量的一部分耗散在牵引电机106, —部分耗散在机械制动兀件248。在一些实施方式中,如果该牵引电机目标制动能量208回收到能量源102之后的剩余能量小于牵引电机106所能产生的最大损耗能量时,也即,该牵引电机106能够承担牵引电机目标制动能量208对能量源102充电后剩余的能量时,该预设能量分配单元212可以将分配给机械制动元件248的目标机械制动能量246置为零。
[0084]该牵引电机目标损耗计算单元216将该预设能量分配单元212提供的子目标制动能量214与能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224相减,以得到牵引电机目标损耗能量226。在一种实施方式中,该能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224由该充电能量计算单元222根据代表能量源102荷电状态的信号218计算得到。该牵引电机目标损耗能量226被参考电流计算单元228用来计算产生参考电流幅值信号232,该参考电流幅值信号232指示由牵引电机变换器104输出给牵引电机106的电流的期望幅值。该参考电流幅值信号232被提供给牵引电机控制单元242,在一种实施方式中,该牵引电机控制单元242至少根据该参考电流幅值信号232以及由牵引电机转矩调节单元236提供的电流相位延迟信号238产生控制信号244,以控制牵引电机变换器104改变或者调节其输出给牵引电机106的电能的参数,使得该牵引电机106产生的回收制动能量得到合理的分配。
[0085]在图6所示的实施方式中,该电流相位延迟信号238可以由该牵引电机转矩调节单元226根据牵引电机反馈转矩信号234和参考制动转矩信号217来产生。在图6所示的实施方式中,该牵引电机电制动算法210还包括牵引电机参考转矩计算单元215。该牵引电机参考转矩计算单元215可以将子目标制动能量214与牵引电机反馈转速信号206相除而得到参考制动转矩信号217。
[0086]图7所示为本发明提供的控制移动运输设备中的牵引电机工作在再生制动模式进行能量分配的另一种实施方式的牵引电机电制动算法220的控制模块示意图。图7所示的牵引电机电制动算法220的基本结构与图6所示的牵引电机电制动算法210相类似,因此,以相同元件标号进行标示的元件或者模块在此实施方式中不作详细描述。
[0087]在图7所示的实施方式中,该牵引电机电制动算法220还包括限幅元件252和求和元件256。该限幅元件252连接在牵引电机目标耗散能量计算单元216和参考电流计算单元228之间。该限幅元件252被设置成根据与牵引电机106相关的最大电机损耗值和最小电机损耗值对目标损耗能量值226进行限制,并提供限制的目标损耗能量值254给参考电流计算单元228。在一种实施方式中,该求和单元256被配置成将该非限制的目标损耗能量值226和限制的目标损耗能量值254相减,以得到能量偏差信号或者额外的目标损耗能量258,该能量偏差信号258为正值,表明目标损耗能量值226大于牵引电机106所能产生的最大能量损耗,因此,在一种实施方式中,该能量偏差信号258被用来控制机械制动元件248产生制动力,由机械制动元件248将额外的目标损耗能量耗散掉。
[0088]进一步,在图7所示的实施方式中,该牵引电机电制动算法220还包括求和单元213和牵引电机参考转矩计算单元215。该求和单元213将充电能量计算单元222提供的该能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224与限制的目标能量损耗值254相加,以得到复合能量值211。该牵引电机参考转矩计算单元215被设置成将该复合电能值211与牵引电机反馈转速信号206相除,以得到牵引电机参考转矩信号217。该牵引电机参考转矩信号217和牵引电机反馈转矩信号234被牵引电机转矩调节单元236用来产生电流相位延迟信号238。
[0089]图8所示为本发明提供的对移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式下产生的回收制动能量进行分配的动力输出电机电制动算法310 —种实施方式的控制模块示意图。该动力输出电机电制动算法310可以通过软件方式进行实施,也可以通过硬件方式进行实施,或者通过硬件结合软件的方式进行实施。
[0090]如图8所示,该动力输出电机电制动算法310包括动力输出电机制动能量计算单元304,充电能量计算单元222,动力输出电机目标损耗计算单元312,参考电流计算单元316,动力输出电机控制单元328以及动力输出电机转矩调节单元324。
[0091]该动力输出电机制动能量计算单元304被配置成接收动力输出电机目标制动转矩信号302和动力输出电机反馈转速信号306,并基于如下公式计算牵引电机目标制动能量308:E = TX V,其中,E代表动力输出电机目标制动能量,T代表动力输出电机目标制动转矩,V代表动力输出电机实际的转速。
[0092]在一种实施方式中,该动力输出电机目标损耗计算单元312将该动力输出电机制动能量计算单元304提供的动力输出电机目标制动能量值308与能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224相减,以得到动力输出电机目标损耗能量314。在一种实施方式中,该能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224由该充电能量计算单元222根据代表能量源102荷电状态的信号218计算得到。该动力输出电机目标损耗能量314被参考电流计算单元316用来计算产生参考电流幅值信号318,该参考电流幅值信号318指示由动力输出电机变换器144输出给动力输出电机148的电流的期望幅值。该参考电流幅值信号318被提供给动力输出电机控制单兀328,在一种实施方式中,该动力输出电机控制单兀328至少根据该参考电流幅值信号318以及由牵引电机转矩调节单元324提供的电流相位延迟信号326产生控制信号322,以控制动力输出电机变换器144改变或者调节其输出给动力输出电机148的电能的参数,使得该动力输出电机148产生的回收制动能量得到合理的分配。
[0093]图9所示为本发明提供的控制移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式进行能量分配的另一种实施方式的动力输出电机电制动算法320的控制模块示意图。图9所示的动力输出电机电制动算法320的基本结构与图8所示的动力输出电机电制动算法310相类似,因此,以相同元件标号进行标示的元件或者模块在此实施方式中不作详细描述。
[0094]在图9所示的实施方式中,该动力输出电机电制动算法320还包括预设能量分配单元334。该预设能量分配单元334接收该动力输出电机制动能量计算单元304计算得到的动力输出电机目标制动能量308,并按照预设的规则对该动力输出电机目标制动能量308进行分配。在一种实施方式中,该预设能量分配单元334被设置成优先将动力输出电机目标制动能量308回收到能量源102中,也即,当能量源102可以全部接收该动力输出电机目标制动能量308时,该预设能量分配单元334可以将分配给耗散或者制动电阻342的目标耗散能量338置为零,并将分配产生的子目标制动能量336全部送回到能量源102。在一种实施方式中,当能量源102的荷电状态表明其不足以全部接收该牵引电机目标制动能量308时,该预设能量分配单元334可以将动力输出电机目标制动能量308回收到能量源102之后剩余能量的一部分耗散在动力输出电机148,一部分耗散在耗散或者制动电阻342。在一些实施方式中,如果该动力输出电机目标制动能量308回收到能量源102之后的剩余能量小于动力输出电机148所能产生的最大损耗能量时,也即,该动力输出电机148能够承担动力输出电机目标制动能量308对能量源102充电后剩余的能量时,该预设能量分配单元334可以将分配给耗散或者制动电阻342的目标耗散能量338置为零。
[0095]进一步,在图9所示的实施方式中,动力输出电机电制动算法320还包括动力输出电机参考转矩计算单元315。该动力输出电机参考转矩计算单元315可以将子目标制动能量336与动力输出电机反馈转速信号306相除而得到动力输出电机制动转矩参考信号317。由动力输出电机转矩调节单元324根据动力输出电机制动转矩参考信号317和动力输出电机反馈转矩信号322计算得到电流相位延迟信号326。
[0096]图10所示为本发明提供的控制移动运输设备中的动力输出电机工作在再生制动模式进行能量分配的另一种实施方式的动力输出电机电制动算法330的控制模块示意图。图10所示的动力输出电机电制动算法330的基本结构与图9所示的动力输出电机电制动算法320相类似,因此,以相同元件标号进行标示的元件或者模块在此实施方式中不作详细描述。
[0097]在图10所示的实施方式中,该动力输出电机电制动算法330还包括限幅元件346和求和元件352。该限幅元件346连接在动力输出电机目标耗散能量计算单元312和参考电流计算单元316之间。该限幅元件346被设置成根据与动力输出电机148相关的最大电机损耗值和最小电机损耗值对目标损耗能量值314进行限制,并提供限制的目标损耗能量值348给参考电流计算单元316。在一种实施方式中,该求和单元352被配置成将该非限制的目标损耗能量值314和限制的目标损耗能量值348相减,以得到能量偏差信号或者额外的目标损耗能量358,该能量偏差信号358为正值,表明目标损耗能量值314大于动力输出电机148所能产生的最大能量损耗,因此,在一种实施方式中,该能量偏差信号358被用来控制制动电阻342产生额外的制动力,由制动电阻342将额外的目标损耗能量耗散掉。
[0098]进一步,在图10所示的实施方式中,该动力输出电机电制动算法330还包括求和单元354和牵引电机参考转矩计算单元315。该求和单元354将充电能量计算单元222提供的该能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224与限制的目标能量损耗值348相力口,以得到复合能量值356。该牵引电机参考转矩计算单元315被设置成将该复合能量值356与动力输出电机反馈转速信号306相除,以得到动力输出电机参考转矩信号317。该动力输出电机参考转矩信号317和动力输出电机反馈转矩信号322被动力输出电机转矩调节单元324用来产生电流相位延迟信号326。
[0099]图11至图14所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的方法1100,1200,1300,1400的流程图。可以理解的是,在此描述的方法1300、1400可以至少被以上所述的移动运输设备100、110、120、130、140执行。为了方便描述这些流程图,该方法1100,1200,1300,1400的各个步骤在以下的详细描述中,将主要结合图3所示的移动运输设备120的一个或者多个元件进行介绍,但是,对于本领域具有一般技术知识的技术人员而言,这些方法1100,1200,1300,1400的各个步骤并不局限于这里的一个或者多个部件。并且,还应当值得注意的是,这些方法1100,1200,1300,1400的至少一部分步骤可以编程为程序指令或者计算机软件,并保存在可以被电脑或者处理器读取的存储介质上。当该程序指令被电脑或者处理器执行时,可以实现如流程图方法1100,1200,1300,1400所示的各个步骤。可以理解,电脑可读的介质可以包括易失性的和非易失性的,以任何方法或者技术实现的可移动的以及非可移动的介质。更具体言之,电脑可读的介质包括但不限于随机访问存储器,只读存储器,电可擦只读存储器,闪存存储器,或者其他技术的存储器,光盘只读存储器,数字化光盘存储器,或者其他形式的光学存储器,磁带盒,磁带,磁碟,或者其他形式的磁性存储器,以及任何其他形式的可以被用来存储能被指令执行系统访问的预定信息的存储介质。
[0100]如图13所示,方法1100包括步骤1102,在步骤1102中,接收牵弓I电机目标制动转矩。在一些实施方式中,控制器116 (如图3所示)接收第一指令126,其指示期望取得的针对牵引电机106的制动转矩,并且,在不同的工作条件下,该第一指令126可以具有不同的数值,例如,在移动运输设备120高速运行时,可以输入数值相对较大的制动转矩指令;而在移动运输设备120低速运行时,可以输入数值相对较小的制动转矩指令。
[0101]在一种实施方式中,该方法1100还包括步骤1104,在步骤1104中,至少基于在步骤1102接收到的牵引电机目标制动转矩产生牵引电机目标制动能量。例如,在一种实施方式中,控制器116在执行牵引电机电制动控制算法118时,可以使用图6所示的牵引电机制动能量计算单元204根据牵引电机目标制动转矩202和牵引电机反馈转速信号206计算得到牵引电机目标制动能量。
[0102]在一种实施方式中,该方法1100还包括步骤1106,在步骤1106中,将在步骤1104中计算得到的牵引电机目标制动能量按照一定的规则进行分配。在一种实施方式中,执行该步骤1106时,根据能量源102的荷电状态进行能量分配,例如,当能量源102能够全部接收牵引电机目标制动能量时,此时,可以将牵引电机根据目标制动转矩产生的目标制动能量全部送给能量源102。在另一种实施方式中,执行该步骤1106时,还可以根据牵引电机148所能产生的损耗能量来进行能量分配。例如,当能量源102的荷电状态表明其不足以全部接收该牵弓I电机目标制动能量208时,并且牵弓I电机目标制动能量208回收到能量源102之后的剩余能量小于牵引电机106所能产生的最大损耗能量时,也即,该牵引电机106能够承担牵引电机目标制动能量208对能量源102充电后剩余的能量时,可以将牵引电机目标制动能量208的一部分回收到能量源102,余下的部分耗散在牵引电机106。在其他实施方式中,当能量源102的荷电状态表明其不足以全部接收该牵引电机目标制动能量208时,并且牵引电机目标制动能量208回收到能量源102之后的剩余能量大于牵引电机106所能产生的最大损耗能量时,也即,该牵引电机106无法承担牵引电机目标制动能量208对能量源102充电后剩余的能量,此时,可以将牵引电机目标制动能量208的一部分耗散在机械制动元件。
[0103]在一种实施方式中,该方法1100还包括步骤1108,在步骤1108中,根据步骤1106执行的能量分配规则产生牵引电机目标损耗能量。如上所述,该牵引电机目标损耗能量根据在不同的情形下具有不同的数值。
[0104]在一种实施方式中,该方法1100还包括步骤1110,在步骤1110中,至少根据步骤1110获得的牵引电机目标损耗能量产生参考电流信号。在一种实施方式中,如图6所示的参考电流计算单元228可以被用来根据牵弓I电机目标损耗能量226计算参考电流幅值信号
232。
[0105]在一种实施方式中,该方法1100还包括步骤1112,在步骤1112中,至少基于在步骤1110中产生的参考电流信号(例如,参考电流幅值信号)以及由另外一个控制回路产生的电流相位延迟信号执行电机控制。在一种实施方式中,如图6所示的牵引电机控制单元242可以被用来根据电流幅值参考信号232和电流相位延迟信号238产生控制信号244,以控制牵引电机变换器104输出给牵引电机106的电能124,使得由牵引电机106制动产生的能量得到合理的分配。
[0106]可以理解的是,图11所示的控制移动运输设备运行的方法1100可以通过一定的方式加以变更。例如,图12示出了另一种实施方式的控制移动车辆设备运行的方法1200的流程图。图12所示的方法1200的流程图基本与图11所示的方法1100的流程图相类似,例如,图12也包括步骤1102,1104,1106,1108等。特别地,在图12所示的实施方式中,该方法1200在步骤1108之后还包括步骤1109,在步骤1109中,对步骤1108提供的目标损耗能量进行限制,以防止目标损耗能量超过牵引电机所能产生的最大损耗值。在一种实施方式中,如图7所示,可以使用限幅元件252根据与牵引电机106相关的最大电机损耗值和最小电机损耗值对目标损耗能量值226进行限制。然后,在步骤1110中,基于限制的目标损耗能量值产生参考电流指令,例如参考电流幅值指令。
[0107]图13所示为本发明提供的控制移动车辆设备运行的方法1300的另一种实施方式的流程图。特别地,该方法1300用于对移动车辆设备在对动力输出电机进行制动时所产生的能量进行分配。
[0108]在一种实施方式中,该方法包括步骤1302,在步骤1302中,接收动力输出电机目标制动转矩。在一些实施方式中,控制器116 (如图3所示)接收第二指令138,其指示期望取得的针对动力输出电机148的制动转矩,并且,在不同的工作条件下,该第二指令138可以具有不同的数值,例如,在一些情况下,出于安全性方面的考虑,在与动力输出电机148相关的动力输出元件152 (例如,旋耕刀具)不进行正常工作时,可以输入数值相对较大的制动转矩指令,使其快速制动;而在动力输出元件152正常工作时,可以输入数值相对较小的制动转矩指令。
[0109]在一种实施方式中,该方法1300还包括步骤1304,在步骤1304中,至少基于在步骤1302接收到的动力输出电机目标制动转矩产生动力输出电机目标制动能量。例如,在一种实施方式中,控制器116在执行动力输出电机电制动控制算法123时,可以使用图10所示的动力输出电机制动能量计算单元304根据动力输出电机目标制动转矩302和动力输出电机反馈转速信号306计算得到动力输出电机目标制动能量。
[0110]在一种实施方式中,该方法1300还包括步骤1306,在步骤1306中,产生动力输出电机目标损耗能量。在一种实施方式中,可以使用图10所不的动力输出电机目标损耗能量计算单元312将动力输出电机目标制动能量308与能量源目标充电能量(或者能量源可充电能量)224相减,以得到动力输出电机目标损耗能量314。
[0111]在一种实施方式中,该方法1300还包括步骤1308,在步骤1308中,至少根据步骤1306获得的动力输出电机目标损耗能量产生参考电流信号。在一种实施方式中,如图10所示的参考电流计算单元316可以被用来根据动力输出电机目标损耗能量314计算参考电流幅值信号318。
[0112]在一种实施方式中,该方法1300还包括步骤1310,在步骤1310中,至少基于在步骤1308中产生的参考电流信号(例如,参考电流幅值信号)以及由另外一个控制回路产生的电流相位延迟信号执行电机控制。在一种实施方式中,如图10所示的动力输出电机控制单元328可以被用来根据电流幅值参考信号318和电流相位延迟信号326产生控制信号332,以控制动力输出电机变换器144输出给动力输出电机148的电能124,使得由动力输出电机148制动产生的能量得到合理的分配。
[0113]可以理解的是,图13所示的控制移动运输设备运行的方法1300可以通过一定的方式加以变更。例如,图14示出了另一种实施方式的控制移动车辆设备运行的方法1400的流程图。图14所示的方法1400的流程图基本与图13所示的方法1300的流程图相类似,例如,图14也包括步骤1302,1304,1306,1308,1310等。特别地,在图14所示的实施方式中,该方法1400在步骤1304之后还包括步骤1305。在步骤1305中,将在步骤1304中计算得到的动力输出电机目标制动能量按照一定的规则进行分配。在一种实施方式中,执行该步骤1305时,根据能量源102的荷电状态进行能量分配,例如,当能量源102能够全部接收动力输出电机目标制动能量时,此时,可以将动力输出电机根据目标制动转矩产生的目标制动能量全部送给能量源102。当能量源102无法全部接收动力输出电机目标制动能量时,可以将动力输出电机目标制动能量提供给能量源102之后剩余的能量耗散在动力输出电机148。在另一种实施方式中,也可以将动力输出电机目标制动能量提供给能量源102之后剩余的能量一部分耗散在动力输出电机148,另一部分耗散在耗散或者制动电阻342。
[0114]另外,在一些实施方式中,与执行牵引电机电制动控制方法相类似,方法1400在步骤1306之后也可以包括根据动力输出电机自身最大电机损耗值以及最小电机损耗值对动力输出电机目标损耗进行限制的步骤。如果动力输出电机目标损耗值大于动力输出电机自身所能产生的最大电机损耗值,在一种实施方式中,可以使用制动电阻将多余的能量耗散掉。
[0115]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明,但本领域的技术人员可以理解,对本发明可以作出许多修改和变型。因此,要认识到,权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种装置,其特征在于:该装置包括至少一个能量源,变换器,至少一个电机以及控制器;该至少一个能量源被配置成在放电模式下工作时提供电能,在充电模式下工作时接收电能;该变换器与该至少一个能量源电连接,该变换器被配置成将从该至少一个能量源提供的电能转换成驱动电能,并被配置成将再生制动电能转换成充电电能以对该至少一个能量源进行充电;该至少一个电机与该变换器电连接,该电机被配置成接收该变换器提供的驱动电能,并提供机械能以在驱动模式下驱动至少一个负载,该电机还被配置成在再生制动模式工作下将该负载提供的机械能转换成该再生制动电能;该控制器与该至少一个能量源,变换器以及该至少一个电机电连接,该控制器被配置成接收至少一个第一参数和至少一个第二参数,该至少一个第一参数代表该至少一个能量源的充电状态,该至少一个第二参数代表该至少一个电机的工作状况;其中,该控制器还被配置成至少基于制动指令,该至少一个第一参数以及该至少一个第二参数发送控制信号给该变换器,以使得由该变换器,至少一个电机以及控制器形成的电驱动系统可控地产生来自于再生制动的损耗。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:该至少一个电机包括无刷直流电机,该无刷直流电机被控制成产生来自于再生制动的损耗。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:该至少一个电机包括至少一个牵引电机,该负载包括至少一个驱动轮,该至少一个驱动轮与该至少一个牵引电机相连接,该装置还包括至少一个机械制动元件,该至少一个机械制动元件与该至少一个驱动轮相连接。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于:该控制器包括牵引电机制动能量计算单元,预设能量分配单元以及牵引电机目标损耗计算单元;该牵引电机制动能量计算单元被配置成根据牵引电机目标制动转矩和牵引电机反馈转速计算牵引电机目标制动能量;该预设能量分配单元被配置成将该牵引电机目标制动能量分配成目标机械制动能量和子目标制动能量,该目标机械制动能量被消耗在该至少一个机械制动元件,该子目标制动能量为牵引电机目标损耗能量和能量源目标充电能量的结合;该牵引电机目标损耗计算单元被配置成将该子目标制动能量与该能量源目标充电能量相减,以得到该牵引电机目标损耗能量。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于:该控制器包括参考电流计算单元,牵引电机转矩调节单元以及牵引电机控制单元;该参考电流计算单元被配置成至少根据该牵引电机目标损耗能量计算牵引电机参考电流幅值;该牵引电机转矩调节单元被配置成至少根据牵引电机反馈转矩和牵引电机目标制动转矩产生牵引电机电流相位延迟指令;该牵引电机控制单元被控制成至少根据该牵引电机参考电流幅值和该牵引电机电流相位延迟指令产生用于控制该变换器的该控制信号。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于:该控制器包括牵引电机目标转矩计算单元,该牵引电机目标转矩计算单元被配置成至少根据该子目标制动能量和该牵引电机反馈转速计算该牵引电机目标转矩。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于:该控制器包括充电能量计算单元,该充电能量计算单元被配置成至少根据该至少一个能量源的荷电状态产生该能量源目标充电能量。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于:该控制器包括限幅元件和求和元件;该限幅元件被配置成根据最大电机损耗值和最小电机损耗值对该牵引电机目标损耗能量进行限制;该求和元件被配置成将未被该限幅元件限制的牵引电机目标损耗能量值和已被该限幅元件限制的牵引电机目标损耗能量值相减,以得到额外的机械制动能量,该额外的机械制动能量被消耗在该至少一个机械制动元件。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于:该至少一个电机包括至少一个动力输出电机,该至少一个负载包括至少一个动力输出元件,该至少一个动力输出元件与该至少一个动力输出电机相连接。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于:该控制器包括动力输出电机制动能量计算单元和动力输出电机目标损耗计算单元;该动力输出电机制动能量计算单元被配置成根据动力输出电机目标制动转矩和动力输出电机反馈转速计算动力输出电机目标制动能量;该动力输出电机目标损耗计算单元被配置成将该动力输出电机目标制动能量与能量源目标充电能量相减,以得到该动力输出电机目标损耗能量。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于:该控制器包括参考电流计算单元,动力输出电机转矩调节单元以及动力输出电机控制单元;该参考电流计算单元被配置成至少根据该动力输出电机目标损耗能量计算动力输出电机参考电流幅值;该动力输出电机转矩调节单元被配置成至少根据动力输出电机反馈转矩和动力输出电机目标转矩产生动力输出电机电流相位延迟指令;该动力输出电机控制单元被控制成至少根据该动力输出电机参考电流幅值和该动力输出电机电流相位延迟指令产生用于控制该变换器的该控制信号。
12.如权利要求10所述的装置,其特征在于:该装置包括至少一个耗散电阻,该至少一个耗散电阻与该至少一个动力输出元件相关联,该控制器包括预设能量分配单元,该预设能量分配单元被配置成将该动力输出电机目标制动能量分配成目标耗散能量和子目标制动能量,该目标耗散能量被消耗在该至少一个耗散电阻,该子目标制动能量为动力输出电机目标损耗能量和能量源目标充电能量的结合。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于:该控制器包括动力输出电机目标转矩计算单元,该动力输出电机目标转矩计算单元被配置成至少根据该子目标制动能量和该动力输出电机反馈转速计算该动力输出电机目标转矩。
14.一种移动运输设备,其特征在于:该移动运输设备包括至少一个能量源,变换器,至少一个电机以及控制器;该至少一个能量源被配置成在放电模式工作时提供电能,在充电模式工作时接收电能;该变换器与该至少一个能量源电连接,该变换器被配置成将从该至少一个能量源提供的电能转换成驱动电能,并被配置成将再生制动电能转换成充电电能以对该至少一个能量源进行充电;该至少一个电机与该变换器电连接,该电机被配置成接收该变换器提供的驱动电能,并提供机械能给至少一个负载,该电机还被配置成将该负载提供的机械能转换成该再生制动电能;该控制器与该至少一个能量源,变换器以及该至少一个电机电连接;该控制器被配置成根据第一制动指令发送第一控制信号给该变换器,以使得与该第一制动指令相对应的第一目标制动能量被送入至该至少一个能量源;该控制器还被配置成根据第二制动指令发送第二控制信号给该变换器,以使得与该第二制动指令相对应的第二目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,其中,该第二目标制动能量大于该第一目标制动能量。
15.如权利要求14所述的移动运输设备,其特征在于:该移动运输设备还包括至少一个机械制动元件,该至少一个机械制动元件与该至少一个电机相关联,其中,该控制器还被配置成根据第三制动指令发送第三控制信号给该变换器,以使得与该第三制动指令相对应的第三目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,以及部分消耗在该至少一个机械制动元件,其中,该第三目标制动能量大于该第二目标制动能量。
16.如权利要求14所述的移动运输设备,其特征在于:该移动运输设备还包括至少一个耗散电阻,该至少一个耗散电阻与该至少一个电机相关联,其中,该控制器还被配置成根据第三制动指令发送第三控制信号给该变换器,以使得与该第三制动指令相对应的第三目标制动能量部分被送入至该至少一个能量源,部分损耗在该电机,以及部分消耗在该至少一个耗散电阻,其中,该第三目标制动能量大于该第二目标制动能量。
17.—种电动拖拉机,其特征在于:该电动拖拉机包括至少一个能量源,至少一个第一电机,至少一个第二电机以及控制系统;该至少一个第一电机用于驱动至少一个第一负载,该至少第一第二电机用于驱动至少一个第二负载,该控制系统与该至少一个能量源,该至少一个第一电机以及该至少一个第二电机连接,该控制系统被配置成根据第一制动指令,将该至少一个第一负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第一电机;该控制系统被配置成根据第二制动指令,将该至少一个第二负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第二电机。
18.—种电动叉车,其特征在于:该电动叉车包括至少一个能量源,至少一个第一电机,至少一个第二电机以及控制系统;该至少一个第一电机用于驱动至少一个第一负载,该至少第一第二电机用于驱动至少一个第二负载,该控制系统与该至少一个能量源,该至少一个第一电机以及该至少一个第二电机连接,该控制系统被配置成根据第一制动指令,将该至少一个第一负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第一电机;该控制系统被配置成根据第二制动指令,将该至少一个第二负载产生的制动能量至少部分地耗散在该至少一个第二电机。
19.一种控制移动运输设备运行的方法,其特征在于:该方法至少包括如下步骤: 接收对该移动运输设备的电机进行制动的目标制动转矩; 至少基于该目标制动转矩产生目标制动能量; 至少根据该移动运输设备的能量存储装置的荷电状态将该目标制动能量至少部分地分配成目标损耗能量; 至少根据该目标损耗能量计算参考指令;以及 至少根据该参考指令执行控制,并产生控制信号,以使得该目标损耗能量损耗在该移动运输设备的电驱动系统。
20.如权利要求19所述的移动运输设备,其特征在于:该移动运输设备包括机械制动元件,该方法还包括如下步骤:将该目标制动能量至少部分地分配成目标机械制动损耗能量,该目标机械制动损耗能量损耗在该机械制动元件。
【文档编号】B60L7/16GK104442412SQ201310429818
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】陆熙, 李飞, 周健, 邱海, 周荣晖, 沈祥明, 孙丰诚 申请人:通用电气公司
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