用于电池驱动机器的制动控制系统的制作方法

本发明涉及电池驱动的电动机器，更具体地，涉及管理与机器的制动系统相关联的能量。

背景技术：

1、至少部分由车载电池驱动的电动机器(诸如车辆或其他移动机器)可以成为由化石燃料驱动的机器的环保替代品。机器电池的充电状态(soc)会随时间而变化，例如在电池充电或放电时。例如，当机器连接至充电站或其他外部电源时，和/或当再生制动系统在机器的制动操作期间捕获能量时，可以对电池进行充电。机器的一些操作，诸如推动机器运动的操作，会消耗存储在电池中的能量，从而使电池放电。

2、已经开发了各种系统来管理再生制动系统的使用，该再生制动系统可对机器电池进行充电。例如，murase的美国专利申请公开号2020/0122728(以下称为“murase”)描述了一种用于车辆的制动控制装置，其包括再生制动系统以及在车辆制动操作期间施加摩擦的液压制动系统。murase描述的制动控制装置可以平衡再生制动系统和液压制动系统的使用，例如，如果电池具有可由再生制动系统充电的可用容量和/或如果液压制动系统的温度高于阈值，则通过使车辆使用再生制动系统而非液压制动系统。

3、然而，用于混合动力车辆、电动车辆或其他机器的许多制动系统(诸如murase描述的制动控制装置)仅在使用再生制动系统和基于摩擦的制动系统之间进行选择。因此，尽管此类系统可以在多种情况下确定使用再生制动系统，但是该系统仍然可以在相对高比例的情况下确定使用基于摩擦的制动系统。这可能导致相对高水平地使用基于摩擦的制动系统，从而增加基于摩擦的制动系统的磨损，这可能缩短基于摩擦的制动系统的制动片或其他部件的使用寿命，和/或导致更频繁地维护基于摩擦的制动系统。在相对高比例的情况下使用基于摩擦的制动系统还会降低机器的能量效率，因为与制动功率相关联的能量可能会损失掉，若非如此，这些能量可能会被机器捕获、存储和/或使用。此外，在相对高比例的情况下使用基于摩擦的制动系统会导致超过基于摩擦的制动系统的热容量。

4、本文所述的示例系统和方法旨在克服上述缺陷中的一个或多个。

技术实现思路

1、根据第一方面，一种计算机实现的方法包括通过一个或多个处理器识别机器的制动操作。该计算机实现的方法还包括通过一个或多个处理器确定与制动操作的制动功率相关联的能量的量。该计算机实现的方法还包括通过一个或多个处理器确定机器的多个系统接收该能量的量的可用容量。该计算机实现的方法还包括通过一个或多个处理器基于系统优先级数据确定多个系统的优先级顺序。优先级顺序表示被配置为存储或再利用能量的系统比未被配置为存储或再利用能量的其他系统具有更高的优先级。该计算机实现的方法还包括通过一个或多个处理器按照优先级顺序将能量的量的一个或多个部分分配给多个系统中的一个或多个系统。一个或多个部分基于一个或多个系统接收能量的量的可用容量。该计算机实现的方法还包括在制动操作期间通过一个或多个处理器调用一个或多个系统。

2、根据另一方面，机器的制动控制器包括一个或多个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器。当通过一个或多个处理器执行时，计算机可执行指令使一个或多个处理器执行操作。操作包括识别机器的制动操作。操作还包括确定与制动操作的制动功率相关联的能量的量。操作还包括确定机器的多个系统接收该能量的量的可用容量。操作还包括基于系统优先级数据确定多个系统的优先级顺序。优先级顺序表示被配置为存储或再利用能量的系统比未被配置为存储或再利用能量的其他系统具有更高的优先级。操作还包括按照优先级顺序将能量的量的一个或多个部分分配给多个系统中的一个或多个系统。一个或多个部分基于一个或多个系统接收能量的量的可用容量。这些操作还包括在制动操作期间调用一个或多个系统。

3、根据另一方面，机器包括电池系统、再生制动系统、一个或多个辅助系统、机械制动系统和制动控制器。再生制动系统被配置为基于制动操作期间捕获的能量为电池系统充电。一个或多个辅助系统被配置为接收能量。制动控制器被配置为识别机器的制动操作，并确定与制动操作的制动功率相关联的能量的量。制动控制器还被配置为确定电池系统、一个或多个辅助系统和机械制动系统接收能量的量的可用容量。制动控制器还被配置为确定电池系统、一个或多个辅助系统和机械制动系统的优先级顺序。优先级顺序表示机械制动系统的优先级低于电池系统以及一个或多个辅助系统。制动控制器还被配置为按照优先级顺序将能量的量的一个或多个部分分配给电池系统、一个或多个辅助系统或机械制动系统中的一个或多个。一个或多个部分基于电池系统、一个或多个辅助系统和机械制动系统接收能量的量的可用容量。

技术特征：

1.一种计算机实现的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中分配所述能量的量的所述一个或多个部分包括：

3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，还包括：

4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述多个系统包括以下一个或多个：

5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：

6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，基于以下一个或多个来识别所述制动操作：

7.一种机器(102)的制动控制器(120)，包括：

8.根据权利要求7所述的制动控制器，其中所述多个系统包括以下一个或多个：

9.根据权利要求7所述的制动控制器，其中分配所述能量的量的所述一个或多个部分包括：

10.根据权利要求9所述的制动控制器，其中所述操作还包括：

技术总结一种机器的制动控制器可被配置为确定与制动操作相关联的制动功率，诸如使机器减速或保持机器速度的操作。制动控制器可以基于系统的限定优先级顺序在诸如电池系统、电阻网格、辅助系统、机械制动系统和/或其他系统的系统之间分配制动功率。例如，制动控制器可以优先使用再生制动系统在制动操作期间给电池系统充电至电池系统的当前可用容量，并将任何剩余的制动功率分配给较低优先级的系统。机械制动系统可以是最低优先级系统，从而可以避免使用机械制动系统，除非制动功率的量超过较高优先级系统消耗制动功率的能力。技术研发人员：K·P·施耐德,C·T·莱恩受保护的技术使用者：卡特彼勒环球矿业设备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4