專利名稱：電動叉車用他勵直流行走電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動叉車用他勵直流行走電機控制器，屬于汽車電子技術領域。
背景技術：
一直以來，工廠車間用叉車大都采用內燃機作為動力裝置，控制簡單，技術相對成熟，但是噪聲和污染卻大大限制了其在高標準車間的應用范圍，而且能源利用率相對較低，無法完成制動能量回收、電制動等技術要求。新型叉車采用他勵電機作為控制本體，即他勵電機在電動叉車中的作用是接收蓄電池組的電能，并轉化為機械能，為整車行走提供動力。他勵電機控制特性的好壞直接影響 了叉車駕駛特性的好壞。
實用新型內容本實用新型的目的是為實現電動叉車用他勵直流行走電機性能控制，并且在其運行時進行溫度、電流和電壓的實時保護，提供一種電動叉車用他勵直流電機控制器。為實現上述目的，本實用新型的技術方案為電動叉車用他勵直流行走電機控制器，包括輸入模塊、數字信號處理模塊、通信模塊和輸出驅動模塊，其中輸入模塊包括KSI電壓信號單元、B+電壓信號單元、互鎖信號單元、方向信號單元、踏板信號單元、勵磁和電樞電流信號單元、模式選擇信號單元；所述的數字信號處理模塊(DSP)使用TMS320LF2406A ;所述通信模塊采用CAN通信接口，輸出驅動模塊采用勵磁全橋、電樞半橋控制電路，各模塊電連接。采用上述技術方案的有益效果是I.精確控制當前勵磁和電樞電流的大小和方向，實現轉矩的精確控制，并起到限流保護作用；2.防止在主接觸器結合瞬間出現大電流燒毀器件；3.防止啟動時的飛車現象。 4.通過檢測低端電阻分壓，經放大后送入DSP，實現吸合后能量最優控制，經濾波后減小了其開關信號對電池電壓的影響；5.對勵磁電樞電流的閉環控制在62. 5us中斷中完成，實現DSP運算控制資源的合理分配；6.通過控制勵磁和電樞電流精確控制制動轉矩，結合叉車當前速度和駕駛員輸入踏板位置，實現叉車最佳駕駛體驗。7.實現DSP與EEPROM之間數據的存取，實時記錄叉車運行狀況，為故障檢測和調試提供便利；8.為勵磁和電樞電路的開關功率管設計可靠的結構散熱器件，實現控制器長時間大功率運行時的散熱可靠性。9.可選四種控制模式，提供四種不同的駕駛體驗；[0017]10.采用CAN通信接口，可以實現控制器參數的在線實時調整。
圖I是本實用新型所述叉車用他勵直流行走電機控制器的結構框圖。圖2是本實用新型所述叉車用他勵直流行走電機控制器處理程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型叉車用他勵直流行走電機控制器作進一步說明。所述電動叉車用他勵直流行走電機控制器，包括輸入模塊、數字信號處理模塊、通信模塊和輸出驅動模塊，其中輸入模塊包括KSI電壓信號單元、B+電壓信號單元、互鎖信號單元、方向信號單元、踏板信號單元、勵磁和電樞電流信號單元、模式選擇信號單元；所述的數字信號處理模塊(DSP)使用TMS320LF2406A ;所述通信模塊采用CAN通信接口，輸出驅動·模塊采用勵磁全橋控制電路，各模塊電連接，如圖I所示。本實用新型叉車用他勵直流行走電機控制器根據當前駕駛員控制信號以及叉車當前狀態進行控制。具體原理為當駕駛員給定方向信號和踏板信號，控制器通過檢測當前勵磁和電樞電流，結合手編設定參數，決定增大或者減小勵磁和電樞占空比，從而對叉車動力輸出進行平滑控制，已達到最佳駕駛控制體驗。所述叉車用他勵直流行走電機控制器處理程序，該程序按如下功能編制DSP的初始化、讀取EEPROM數據、測量確定勵磁電樞電流零點、打開定時器中斷、主函數while (I)循環完成CAN同信。定時器中斷函數中完成對駕駛員輸入信號的檢測、當前電樞和勵磁電流的檢測和控制、主接觸器當前狀態的檢測和控制、控制器當前故障的檢測、控制器當前故障的LED和IO電平輸出、控制器溫度電壓的實時檢測等。本實用新型工作過程以駕駛員向前正常行駛、踏板電壓信號為50%為例，具體控制策略為按照踏板輸入信號，電樞下橋占空比成正比例增加，所以電樞電流增加，按照勵磁電流與電樞電流map圖對應關系，勵磁電流相應增加，電機輸出轉矩增加，叉車加速，電樞反電動勢增加，造成電樞電流減小，叉車逐漸達到動態平衡狀態；當叉車前進受阻，速度降低，電樞反電動勢降低，電樞電流增加，勵磁電流增加，電機輸出轉矩增加，叉車試圖克服阻力繼續前進，如成功克服阻力，繼續前進，則電樞和勵磁電流減小，直至達到動態平衡，如不能克服阻力，則電樞電流限制在踏板50%信號對應的電流上限不再增加，已保護驅動電路不被燒壞。本控制器的保護功能可以分為四類，分別是電流保護、電壓保護、溫度保護、防飛車保護。以下為各保護功能實現過程φ電流保護電流保護上限值可通過手持編程器設定，主要是在電機堵轉或者
電路短路時能夠迅速判斷并做出動作，關斷控制信號輸出信號，保護控制器元器件和電機。具體實施方案為采用霍爾元件測量電樞和勵磁電流產生的磁場大小，從而精確控制正反向電流大小，當超過上限時及時減小pwm輸出，保護電機和控制器。 電壓保護通過電源和地之間的精密電阻分壓，比例計算可得系統電壓，如果超出允許范圍，則減小甚至關斷電樞電流輸出，防止元器件受到損害； 溫度保護使用緊貼在控制器散熱結構件上的溫度傳感器，進行內部的模數轉
換，在過溫時減小直至關斷電樞電流信號輸出，防止元器件受到損害。④防飛車保護高踏板禁止和靜止互鎖(可選)，防止啟動時的飛車現象。具體實現方式為當駕駛員上車，腳不小心放在了加速踏板上，然后用鑰匙給車上電，則控制器默認駕駛員無意加速，報高踏板禁止故障，從而避免開車后猛沖造成事故，當駕駛員把腳離開加速踏板，則故障自動清除；靜止互鎖是安防在駕駛員駕駛座椅或駕駛控制面板上的一個開關，能夠確保叉車在無人駕駛狀態下不會出現飛車現象造成事故。·
權利要求1.一種電動叉車用他勵直流行走電機控制器，其特征在于該控制器包括輸入模塊、數字信號處理模塊、通信模塊和輸出驅動模塊，其中輸入模塊包括KSL電壓信號單元、B+電壓信號單元、互鎖信號單元、方向信號單元、踏板信號單元、勵磁和電樞電流信號單元、模式選擇信號單元；所述的數字信號處理模塊(DSP)使用TMS320LF2406A ;所述通信模塊采用CAN通信接口，輸出驅動模塊采用勵磁全橋控制電路，各模塊電連接。
專利摘要一種電動叉車用他勵直流行走電機控制器，該控制器包括輸入模塊、數字信號處理模塊、通信模塊和輸出驅動模塊，其中輸入模塊包括KSL電壓信號單元、B+電壓信號單元、互鎖信號單元、方向信號單元、踏板信號單元、勵磁和電樞電流信號單元、模式選擇信號單元；所述的數字信號處理模塊(DSP)使用TMS320LF2406A；所述通信模塊采用CAN通信接口，輸出驅動模塊采用勵磁全橋控制電路，各模塊電連接。本實用新型可有效控制和保護電動叉車用直流行走電機，實現叉車安全行駛。
文檔編號B60L15/00GK202727994SQ20122037767
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者王大方 申請人:遵義天義利威機電有限責任公司