一种基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器的制作方法

本发明属于电动叉车，特别是一种基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器。

背景技术：

1、叉车作为物流产业和工程建设行业的一种重要工具，现有产品种类丰富，按照动力装置的不同，可以分为内燃式叉车、电动式叉车以及双动力叉车。其中交流电动式叉车以蓄电池为动力源，驱动交流电机实现行驶与装卸作业，与传统的内燃式叉车、直流电机式电动叉车相比，噪音低，无废气污染，无需更换碳刷，极大的增强了叉车的可靠性与稳定性，降低了运行维护费用，给用户带来了显著的效益，交流电动叉车是目前叉车技术发展的趋势与方向。交流电动叉车控制器是交流电动叉车的核心模块，负责系统正常运行所需的电信号控制逻辑、将直流电源逆变为交流电驱动电机及车辆运行信息监控。交流电动叉车控制器一般具有可配置的用户接口，通用性强，市场需求量很大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于电动叉车交流控制系统的工程车载控制器，最大限度的满足叉车电控系统的控制需要，反映和管理整个车辆系统状况，节约用户成本和设计时间。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，包括外壳、主控单元、通信单元、接口适配单元和安全防护单元；所述主控单元、通信单元、接口适配单元与安全防护单元均位于外壳内，其中通信单元与主控单元相连，主控单元通过通信单元与外界通信；接口适配单元与主控单元相连，为主控单元提供信号处理通道，安全防护单元受主控单元监测，在故障时切断对应系统功能。

3、进一步地，所述主控单元采用infineon 16位处理器xc2287处理器。

4、进一步地，所述通信单元包括rs232接口、lin接口和can接口。

5、进一步地，所述接口适配单元包括8路电压/电流/电阻模拟量输入接口、8路模拟/数字量输入接口、8路pwm驱动输出接口、8路开关量输出接口、4路模拟量输出接口和编码器接口与交流电机接口。

6、进一步地，所述8路电压/电流/电阻模拟量输入接口，用于接温度传感器、调速器、制动电位器模拟信号；所述8路模拟/数字量输入接口，用于接电压型传感器或前进后退开关、上升下降开关、急停互锁开关；所述8路pwm驱动输出接口，输出多达6路的独立脉宽斩波信号；所述8路开关量输出接口，用于驱动电机的前进后退、上升下降，比例阀的开关动作；所述4路模拟量输出接口，用于为外部传感器提供5v、12v供电电源；所述编码器接口，用于实时测量电机的转速；所述交流电机接口，用于连接三相异步电机。

7、进一步地，所述安全防护单元包括若干电路，分别用于实现功率器件失效自保护、板温监测、电源电压监测和接口功能复用配置监测。

8、进一步地，所述外壳采用传导散热设计，且为一次成型铸铝外壳。

9、进一步地，所述外壳表面经涂覆处理。

10、进一步地，所述工程车载控制器支持客户编程的codesys软件平台，提供所有由iec 61131-3国际标准定义和支持的用于应用开发的编辑器，支持6种编程方式：结构化文本、顺序功能图、连续功能图、功能块图、梯形图和指令表。

11、本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)信号接口资源丰富、接口功能可复用，增大了本控制器的工程应用范围，降低了用户成本。2)安全防护单元与主控单元协同控制，尤其适用于震动剧烈、电磁环境复杂的恶劣工程应用环境，具有更可靠的安全防护性能。

12、下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

技术特征：

1.一种基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，包括外壳、主控单元、通信单元、接口适配单元和安全防护单元；所述主控单元、通信单元、接口适配单元与安全防护单元均位于外壳内，其中通信单元与主控单元相连，主控单元通过通信单元与外界通信；接口适配单元与主控单元相连，为主控单元提供信号处理通道，安全防护单元受主控单元监测，在故障时切断对应系统功能。

2.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述主控单元采用infineon 16位处理器xc2287处理器。

3.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述通信单元包括rs232接口、lin接口和can接口。

4.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述接口适配单元包括8路电压/电流/电阻模拟量输入接口、8路模拟/数字量输入接口、8路pwm驱动输出接口、8路开关量输出接口、4路模拟量输出接口和编码器接口与交流电机接口。

5.根据权利要求4所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述8路电压/电流/电阻模拟量输入接口，用于接温度传感器、调速器、制动电位器模拟信号；所述8路模拟/数字量输入接口，用于接电压型传感器或前进后退开关、上升下降开关、急停互锁开关；所述8路pwm驱动输出接口，输出多达6路的独立脉宽斩波信号；所述8路开关量输出接口，用于驱动电机的前进后退、上升下降，比例阀的开关动作；所述4路模拟量输出接口，用于为外部传感器提供5v、12v供电电源；所述编码器接口，用于实时测量电机的转速；所述交流电机接口，用于连接三相异步电机。

6.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述安全防护单元包括若干电路，分别用于实现功率器件失效自保护、板温监测、电源电压监测和接口功能复用配置监测。

7.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述外壳采用传导散热设计，且为一次成型铸铝外壳。

8.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述外壳表面经涂覆处理。

9.根据权利要求1所述的基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器，其特征在于，所述工程车载控制器支持客户编程的codesys软件平台，提供所有由iec 61131-3国际标准定义和支持的用于应用开发的编辑器，支持6种编程方式：结构化文本、顺序功能图、连续功能图、功能块图、梯形图和指令表。

技术总结
本发明公开了一种基于交流电动叉车电控系统的工程车载控制器。本控制器采用XC2287处理器为核心，集成了CAN总线等通信接口，可以接收电压/电流/电阻型传感器的输入信号、开关量输入信号，可实现PWM电机驱动信号输出、模拟/开关量输出等功能，最大限度的满足电动叉车控制系统的应用。此外，XC2287主处理器与安全防护单元协同控制，外壳密封铸铝，满足工程机械温度范围宽、湿度大、震动剧烈、电磁环境复杂等恶劣条件下的可靠应用，具备较高的安全防护性能。

技术研发人员：周睿,梁乐,李峰,胡明伟,徐田凡,邓烨峰,欧国峰
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一六研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4