一种电动扫路机及其集成控制器的制作方法

本实用新型涉及新能源环卫车辆控制技术领域，特别是一种电动扫路机及其集成控制器。

背景技术：

随着我国城市化进程加快，其发展过程中带来的城市环境污染日益严重，电动小扫路机作为环卫设备之的一种，以其体积小、转向灵活、易操作等特点，广泛应用于居民小区、狭窄街道、城市公园等清扫作业；以自动化程度高，零排放、低噪音、节能环保，有效弥补了传统扫路机的不足。

目前国内外的小型吸扫机械以小型扫路机为主，扫路机工作方式主要为吸扫式，采用扫刷聚拢垃圾，然后通过专业吸尘装置将垃圾吸入箱体，箱体吸满后然后举升系统把垃圾倒掉。由于其体积小，相应的垃圾收运装置较小，多为标准的垃圾箱，地面垃圾较多时，单次作业时间短，且倾卸垃圾时都是人工抬出垃圾箱清理垃圾。常见的扫路机多是以燃油为能源的扫路机，随着我国经济的快速发展，无论是城市还是乡村对环境的要求也越来越高。在燃油资源紧张与环境污染的双重压力下，发展纯电动扫路机是国家战略的重要部分之一。

因为电动小扫路机体积小，安装空间小，电气件多，控制复杂易出问题；有中国专利公告号为CN207523474U的专利文献公开了一种纯电动扫路机电驱系统，主要包括动力电池箱，电池管理系统，DC-DC转换器，行走驱动电机，液压站，低压蓄电池，集成控制器，保险盒，整车控制器，边刷电机，电机控制器，风机电机，方向机，电子油门踏板，操作面板和充电口；整车动力由动力电池箱提供，经电池管理系统、DC-DC转换器、集成控制器、整车控制器、电机控制器、方向机和操作面板将电机分配输送给行走驱动电机、液压站、风机电机、边刷电机以及车灯等用电设备，实现整车的电力分配。

但是，上述专利文献中未对集成控制器的内部结构进行详细说明，而是概括说明了该集成控制器中可以含有高压配电模块，各电机控制模块，绝缘监测模块和DC-DC转换器等元件，是一种多合一集成控制器，当电机控制器与动力电池的供电连接并在第一次供电导通时，由于电压电流不稳定，若不采取有效保护将会导致电机控制器甚至是电机的损伤，致使电机寿命降低，影响扫路机的使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动扫路机用集成控制器，用以解决现有扫路机电驱动系统对电机供电时无法采取有效的保护措施导致电机损伤的问题。本实用新型还提供一种电动扫路机。

为了实现电动扫路机中各电机的集成控制，解决现有扫路机电驱动系统对电机供电时无法采取有效的保护措施导致电机损伤的问题。本实用新型一种电动扫路机用集成控制器，所述集成控制器中设置有用于连接动力电池的供电线束，所述供电线束上串设有主接触器，所述主接触器两端并联设置有保护支路，所述保护支路上依次串设有预充接触器和预充电组；所述集成控制器中还设置有驱动电机控制器和作业电机控制器；所述供电线束供电连接所述驱动电机控制器的一端，所述驱动电机控制器的另一端用于供电连接驱动电机，所述供电线束还供电连接所述作业电机控制器的一端，所述作业电机控制器的另一端用于供电连接作业设备。

进一步地，为了实现电动扫路机的吸尘作业和垃圾处理作业，所述作业电机控制器包括吸尘电机控制器和/或举升电机控制器；所述供电线束供电连接所述吸尘电机控制器的一端，所述吸尘电机控制器的另一端用于供电连接作业设备中的吸尘电机；所述供电线束供电连接所述举升电机控制器的一端，所述举升电机控制器的另一端用于供电连接作业设备中的举升电机。

本实用新型还提供一种电动扫路机，包括集成控制器、驱动电机和作业设备，所述集成控制器中设置有用于连接动力电池的供电线束，所述供电线束上串设有主接触器，所述主接触器两端并联设置有保护支路，所述保护支路上依次串设有预充接触器和预充电组；所述集成控制器中还设置有驱动电机控制器和作业电机控制器；所述供电线束供电连接所述驱动电机控制器的一端，所述驱动电机控制器的另一端供电连接驱动电机，所述供电线束还供电连接所述作业电机控制器的一端，所述作业电机控制器的另一端供电连接作业设备。

进一步地，为了实现电动扫路机的吸尘作业，所述作业设备包括吸尘电机，所述作业电机控制器包括吸尘电机控制器；所述供电线束供电连接所述吸尘电机控制器的一端，所述吸尘电机控制器的另一端供电连接吸尘电机。

进一步地，在上述电动扫路机及其改进的基础上，为了实现电动扫路机的垃圾处理作业，所述作业设备包括举升电机，所述作业电机控制器包括举升电机控制器；所述供电线束供电连接所述举升电机控制器的一端，所述举升电机控制器的另一端供电连接举升电机。且在上述基础上，为了扫刷、洒水作业时的节能，所述电动扫路机还包括蓄电池，所述集成控制器中还设置有DCDC变换器，所述供电线束供电连接所述DCDC变换器的一端，所述DCDC变换器的另一端供电连接所述蓄电池；所述蓄电池供电连接电动扫路机中的扫刷电机和/或洒水电机。

进一步地，在上述电动扫路机及其改进的基础上，为了扫刷、洒水作业时的节能，对应电机均为低压电机，采用低压供电，所述电动扫路机还包括蓄电池，所述集成控制器中还设置有DCDC变换器，所述供电线束供电连接所述DCDC变换器的一端，所述DCDC变换器的另一端供电连接所述蓄电池；所述蓄电池供电连接电动扫路机中的扫刷电机和/或洒水电机。

进一步地，为了提高电动扫路机在夏季、冬季的舒适性，所述电动扫路机还包括空调和/或加热器；所述供电线束供电连接空调，所述供电线束供电连接加热器。

进一步地，为了实现动力电池的充放电且在充电时保证不作业，作业时保证不充电，所述电动扫路机还包括高压电气盒和充电插座；所述高压电气盒中设置有连接充电插座的充电回路、连接供电线束的供电回路和用于连接动力电池的充放电回路，所述充放电回路分别与所述充电回路和所述供电回路连接；所述充电回路上设置有第一接触开关，所述供电回路上设置有第二接触开关，所述第一接触开关和所述第二接触开关为一对联锁开关，且第一接触开关的状态与第二接触开关的状态相反。

附图说明

图1是一种集成控制器的内部电气拓扑结构图；

图2是一种电动小扫路机的电气系统拓扑结构图；

图3是高压电气盒内部的电气拓扑结构图；

图中，1为预充接触器；2为预充电阻；3为主接触器；4为第一接触开关；5为第二接触开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

集成控制器实施例

本实用新型提供一种集成控制器，如图1所示，该集成控制器中设置有用于连接动力电池的供电线束，供电线束上串设有主接触器3，主接触器两端并联设置有保护支路，该保护支路上依次串设有预充接触器1和预充电组2；另外，集成控制器中还设置有驱动电机控制器和作业电机控制器；供电线束供电连接驱动电机控制器的一端，驱动电机控制器的另一端用于供电连接驱动电机，供电线束还供电连接作业电机控制器的一端，作业电机控制器的另一端用于供电连接作业设备。

如图1所示，上述作业电机控制器包括吸尘电机控制器或者举升电机控制器又或者同时包括吸尘电机控制器和举升电机控制器；供电线束供电连接吸尘电机控制器的一端，吸尘电机控制器的另一端用于供电连接作业设备中的吸尘电机；供电线束供电连接所述举升电机控制器的一端，举升电机控制器的另一端用于供电连接作业设备中的举升电机。

在上述保护支路的作用下，当供电线束启动给上述的所有控制器供电时，保护支路的预充接触器1闭合，通过预充电阻2给控制器供电，降低供电电压电流以保护控制器及与其连接的电机；在经过设定时间例如5s后，控制主接触器3闭合，对上述的所有控制器进行供电。该集成控制器不仅仅能够用于电动扫路机，在其他的清洁作业工程机械中也可使用。

电动扫路机实施例

本实用新型提供一种电动扫路机，该电动扫路机的电气系统，如图2所示，该电动扫路机包括整车控制器、驾驶操作屏、车载储能系统和集成控制器；其中车载储能系统优选为动力电池及其电池管理系统，满足高储能和高压供电的性能；整车控制器、驾驶室操作屏、车载储能系统和集成控制器均通过CAN通讯进行通讯连接，整车控制器用于对整车的前进、后退、回馈能量、吸扫系统等工作状态的控制，保证整车的安全运行；电动扫路机中设置有用于驱动车辆行驶的驱动电机，和用于清洁作业的作业设备，集成控制器已在上述集成控制器实施例中具体说明，本电动扫路机实施例中不在赘述。

其中，电动扫路机中设置有吸尘电机、举升电机，均属于作业设备，吸尘电机用于控制吸尘风机对路面扬尘、垃圾等进行吸收，举升电机用于实现电动扫路机上垃圾箱的举升，将垃圾倒出的作用；集成控制器中的吸尘电机控制器和举升电机控制器分别控制吸尘电机和举升电机，实现电动扫路机作业。

如图1所示，该集成控制器中还可以设置DCDC变换器，供电线束供电连接DCDC变换器的一端，DCDC变换器的另一端用于供电连接蓄电池，蓄电池用于其他低压设备的供电。电动扫路机还包括蓄电池，集成控制器中设置的供电连接蓄电池的DCDC变换器，实现高压直流转变为低压24V直流，输出24V电源向24V蓄电池供电，电动扫路机中设置的扫刷电机或洒水电机或者同时设置有扫刷和洒水电机，为了节省电能，该扫刷、洒水电机均为低压电机，采用低压供电，蓄电池供电连接扫刷电机和/或洒水电机。

另外，为了节省空间布置，由于电动助力转向系统和垃圾箱举升系统均用油泵作为动力源，因此该举升电机可以连接一个双联泵，该双联泵中一个泵用于电动助力转向，另一个泵用于举升垃圾箱，且该举升电机控制器能够实现原有转向电机控制器的功能，现有市面上出售的双联泵即可完成上述功能。

进一步地，如图2所示，电动扫路机还包括空调或加热器又或者同时设置空调和加热器；如图1所示，集成控制器的供电线束引出线束供电连接空调，集成控制器的供电线束引出线束供电连接加热器。

此外，电动扫路机还包括高压电气盒和充电插座，如图3所示，高压电气盒中设置有连接充电插座的充电回路、连接集成控制器中供电线束的供电回路和用于连接动力电池的充放电回路，充电回路和供电回路均与充放电回路连接；充电回路上设置有第一接触开关4，供电回路上设置有第二接触开关5，第一接触开关4和第二接触开关5为一对联锁开关，两个接触开关的状态为相反的，保证充放电回路、充电回路和供电回路可以单独控制，电气回路之间互不影响，第一接触开关4闭合时第二接触开关5断开，第二接触开关5闭合时第一接触开关4断开，可实现充电和行车互锁。为了便于实施，上述的第一接触开关和第二接触开关可以为一种单刀双掷开关。

以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型的基本思路在于将多个控制器和控制模块集成，同时通过相应的保护电路对控制器和控制模块以及对应的电机、设备进行保护，对于具体的控制策略并不做限定性要求，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。