一种电动作业车控制系统及控制方法与流程

本发明涉及蓄电池，具体地来说，涉及一种电动作业车控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、电动剪叉车等电动作业车因其安全、环保、易操作的特点，被广泛应用。作为电动作业车核心部件的蓄电池（电动作业车一般以蓄电池作为其控制器和电动机的源动力，从而实现行驶与装卸作业），通常使用寿命只有2～3年，与电动作业车高达10年的寿命存在较大的差距，但是，蓄电池价格高，更换成本高昂，其使用寿命的长短对客户盈利能力有较大影响。此外，对于电动作业车的工况调查发现，其正常工况为间歇性工作，工作电流较大，一般电流范围为0.75-1c（c为蓄电池的额定容量），充一次电可累计运行约1小时，每天蓄电池要进行一次80%以上的放电深度，而蓄电池每次使用时放电深度越高，则蓄电池的使用寿命越短（80%放电深度下的蓄电池的使用寿命约是100%放电深度下的1.5倍，50%放电深度下的蓄电池的使用寿命约是100%放电深度下的3倍）。

2、而现有技术中相关针对延长电动作业车蓄电池的使用寿命的方法的研究，如专利申请cn 116278963 a一种电动叉车智能高频充电机及其充电方法等，其均可通过使控制器根据检测到的蓄电池的当前电压，对充电电压和充电电流进行及时调整的充电控制方法的设置，在一定程度上延长蓄电池的使用寿命。

3、但是，现有技术中大多仅仅通过对于充电的控制，来延长电动作业车蓄电池的使用寿命，方法单一，最终对于蓄电池使用寿命的延长效果有限；同时，现有技术中大多仅仅依据蓄电池的电压进行充电电压和充电电流的调整，仍然存在着蓄电池每次使用时放电深度高的问题，这进一步影响到对于电动作业车蓄电池使用寿命的延长效果。

4、为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电动作业车控制系统及控制方法，以解决上述背景技术提出的现有技术中大多仅仅通过对于充电的控制，来延长电动作业车蓄电池的使用寿命，方法单一，最终对于蓄电池使用寿命的延长效果有限，以及现有技术中的蓄电池放电深度仍然较高，致使进一步影响到对于电动作业车蓄电池使用寿命的延长效果的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种电动作业车控制系统，包括控制器、蓄电池、充电器和电动机，所述蓄电池用于给控制器和电动机供电，所述电动机用于为作业车提供机械动作，所述控制器用于控制电动机的运行及运行功率，监测蓄电池的soc，以及将蓄电池的soc与充电器共享并监测充电器的工作状态；所述充电器用于给蓄电池进行充电，并根据蓄电池的soc调整充电电流和充电电压，其中，所述蓄电池分别与充电器和电动机电性连接，所述控制器分别与蓄电池、充电器和电动机电性连接。

4、本发明还提供了上述电动作业车控制系统的控制方法，即利用控制器对蓄电池的soc、以及充电器是否在工作即蓄电池是否处于充电状态进行监测，并使控制器根据监测的结果，对电动机的运行及运行功率进行调整，整个过程中，当蓄电池在充电状态下时，充电器根据蓄电池的soc，对充电电流和充电电压进行调整，其中，所述控制器每10秒对蓄电池的容量状态、充电器是否在工作进行监测，所述充电器每5min获取一次蓄电池的soc。

5、进一步的，所述充电器对充电电流进行调整的具体步骤如下：

6、当蓄电池的soc低于10%时，以0.02～0.05c的电流进行充电；

7、当蓄电池的soc不低于10%而低于80%时，以0.3～0.5c的电流进行充电，控制最高电压2.4v/单体；

8、当蓄电池的soc不低于80%而低于95%时，以0.1～0.2c的电流进行充电，控制最高电压2.48v/单体；

9、当蓄电池的soc不低于95%时，以0.05～0.1c的电流进行充电，控制最高电压2.48v/单体，当充电电流小于等于0.015c时，转入涓流充电；

10、其中，所述单体为蓄电池的最小电池单元，额定电压为2v；，所述充电器进行温度补偿且温度补偿系数为±3mv/（℃·单体）；涓流充电的具体步骤如下：以0.01c的电流进行充电，控制最高电压2.65v/单体，且累计充电时长1～3h时，结束充电。

11、进一步的，当充电器在工作时，控制器进行调整的具体步骤如下：

12、当蓄电池的soc不低于50%时，对电动机的运行功率不做限制；

13、当蓄电池的soc不低于30%而低于50%时，使电动机的运行功率下降至60%；

14、当蓄电池的soc不低于10%而低于30%时，使电动机的运行功率下降至30%；

15、当蓄电池的soc低于10%时，限制除安全方面的一切机械动作；

16、而充电器不在工作时，控制器进行调整的具体步骤如下：

17、当蓄电池的soc不低于70%时，对电动机的运行功率不做限制；

18、当蓄电池的soc不低于50%而低于70%时，使电动机的运行功率下降至60%，充电提示音提示充电；

19、当蓄电池的soc不低于30%而低于50%时，使电动机的运行功率下降至30%，充电提示音提示充电；

20、当蓄电池的soc不低于15%而低于30%时，只进行下降操作和行走操作，使电动机的运行功率下降至30%，充电提示音提示充电；

21、当蓄电池的soc低于15%时，限制一切机械动作，并提醒报警，报警后5min自动关闭电动作业车的总电源，控制器在没有检测到充电器工作的情况下，电动作业车无法重启。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明中在蓄电池处于充电状态下时，基于蓄电池的soc，对充电电流和充电电压进行调整，相较于传统的基于蓄电池的电压进行调整的做法，极大地降低了蓄电池的放电深度，具体地，基于蓄电池的soc进行充电的控制，能够很好地应对充电过程中蓄电池的电量仍会下降的情况，从而确保电动作业车蓄电池能够边放电边充电，进而降低放电深度，而在此基础上的，基于蓄电池的soc和蓄电池的是否充电状态，对电动机的运行及运行功率进行调整的方法的配合设置，同样使得蓄电池的放电深度降低，整个过程中，在对充电进行控制的同时，对进行电动机的运行即电动作业车的运行也进行控制，两者协同作用，将蓄电池的放电深度控制在50%以内，最终大幅度地延长了电动作业车蓄电池的使用寿命。

24、2、本发明充分满足了蓄电池的边充边用的充电方式对充电的两个要求，具体地，其一，本发明中采用的最大充电电流是0.5c，通过大电流充电，以尽快补充蓄电池的电能，其二，本发明中因充电过程中还会放电，放电的电流会远大于充电的电流，并且使用是不规律的，所以蓄电池的电量会出现下降的情况，每5min检测一次soc，根据soc再重新调整充电电流和充电电压，从而有效地提升了电动作业车蓄电池的使用寿命的延长效果。

25、3、本发明中通过合理划分蓄电池的各个soc阶段，并对处于蓄电池的不同soc阶段的，蓄电池的充电电流、充电电压、以及电动机的运行及运行功率的严格控制与调整，进一步保证了电动作业车蓄电池的使用寿命。