專利名稱：一種建筑機械的電能控制方法及建筑機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑機械技術領域，特別涉及一種建筑機械的電能控制方法及建筑機械。
背景技術：
在具備相互連接的發(fā)動機及發(fā)電電動機來作為驅動源的混合動力車輛中，對于動作時的發(fā)電機的發(fā)電控制進行了各種嘗試。目前，為了實現(xiàn)作為蓄電器件的電容器的小型化和長壽命化，基于工作機的各種能量改變電容器的目標蓄電量來進行發(fā)電控制。然而在不考慮負載情況單純考慮超級電容的充電狀態(tài)，則有可能在主泵負載較大時，發(fā)電/電動機也充當負載致使發(fā)動機過載運行，這對發(fā)動機和整機油耗，性能產(chǎn)生了嚴重的影響。另外，電容器也很容易產(chǎn)生電壓偏離合適的范圍，影響了電容器的使用壽命。

發(fā)明內容
為了解決目前電混合動力建筑機械在發(fā)電控制過程中電容電壓不穩(wěn)定而影響電容的使用壽命以及主泵負載較大時，使發(fā)動機過載運行，影響整機性能的問題，現(xiàn)提供了一種建筑機械的電能控制方法及建筑機械。具體技術方案如下:一種建筑機械的電能控制方法，所述建筑機械包括:相互連接的發(fā)動機及發(fā)電電動機；與所述發(fā)電電動機同軸連接的液壓泵；與所述發(fā)電電動機連接且對所述發(fā)電電動機進行驅動的驅動逆變器；與所述驅動逆變器并聯(lián)，對所述發(fā)電電動機發(fā)出的電力進行蓄積且向所述發(fā)電電動機供給電力的超級電容；被所述發(fā)電電動機及所述超級電容供給電力，且使主體的一部分相對于其他部分回轉的回轉電機，其特征在于，所述建筑機械的發(fā)電控制方法包括以下步驟，采集液壓泵主壓力值和與液壓泵連接的比例閥電流值，并計算液壓泵的輸出轉矩；計算并設定超級電容的電壓最大值；判定超級電容沒有充電達到電壓最大值時，生成發(fā)電電動機的轉矩；進行發(fā)電電動機的轉矩輸出，其中所述發(fā)電電動機的轉矩變化與所述液壓泵轉矩變化成反比。進一步的，還包括判定超級電容達到最大值時，將發(fā)電電動機轉矩置零的步驟。進一步的，包括安裝有采集所述液壓泵主壓的壓力傳感器、采集所述比例閥電流的電流傳感器，采集所述超級電容電壓的電壓傳感器。進一步的，所述發(fā)電電動機為感應電機，并通過控制感應電機的磁鏈來控制所述超級電容的充電功率。進一步的，所述液壓泵的輸出轉矩為變化的可調節(jié)參數(shù)，且所述發(fā)電電動機的輸出功率與所述液壓泵的輸出功率之和小于所述發(fā)動機的最大輸出功率。
進一步的，通過所述磁鏈的變化控制所述液壓泵的輸出轉矩；所述液壓泵的輸出轉矩在工作的變化范圍內，隨著輸出轉矩的增大，所述磁鏈逐漸減小。—種建筑機械,所述建筑機械具有上述任意一項所述的電能控制方法。與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案提供的建筑機械的電能控制方法及建筑機械具有以下優(yōu)點:通過對超級電容最大值進行判斷，并同步控制驅動電機轉矩的生成和液壓泵的輸出扭矩，然后進行驅動電機輸出，維持了電容在穩(wěn)定的范圍內，同時避免了驅動電機和液壓泵同時作為發(fā)動機負載的情況，進而避免了發(fā)動機過載情況。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例中提供的建筑機械整機構成圖；圖2是本發(fā)明實施例中提供的發(fā)電電動機磁鏈與液壓泵輸出轉矩關系圖；圖3 Ca)是本發(fā)明實施例中提供的發(fā)動機轉速的控制效果曲線圖；圖3 (b)是本發(fā)明實施例中提供的超級電容電壓的控制效果曲線圖；圖3 (c)是本發(fā)明實施例中提供的液壓泵輸出轉矩的控制效果曲線圖；圖3 Cd)是本發(fā)明實施例中提供的驅動電機輸出轉矩的控制效果曲線圖；圖4是本發(fā)明實施例中提供的電能控制方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。本發(fā)明實施例提供了一種建筑機械的電能控制方法，下面以液壓挖掘機為例進行說明，如圖1所示，該液壓挖掘機包括:發(fā)動機101、發(fā)電/電動機102、液壓泵103、驅動逆變器104、回轉逆變器105、回轉電機106、回轉機構107、超級電容108、電壓傳感器109、比例閥電流傳感器110、壓力傳感器111，工作裝置(動臂、斗桿、鏟斗)和行走裝置(左行走、右行走)112。發(fā)動機101、發(fā)電/電動機202、液壓泵103同軸連接，回轉電機106與回轉機構107機械連接。液壓泵103通過配管分別與各個工作裝置和行走裝置連接，為工作裝置和行走裝置工作提供液壓動力。驅動逆變器與發(fā)電電動機連接且對發(fā)電電動機進行驅動，為驅動電機102工作提供控制指令；回轉逆變器105為回轉電機106工作提供控制指令?；剞D電機帶動回轉機構轉動，從而使液壓挖掘機上部平臺轉動。超級電容108與驅動逆變器104并聯(lián)，超級電容108為驅動逆變器104、發(fā)電/電動機102和回轉逆變器105、回轉電機106提供能量，使之電動工作；同時對發(fā)電/電動機102、回轉電機106發(fā)出的電能進行積蓄。液壓挖掘機的發(fā)電控制方法包括以下步驟，如圖4所示，采集液壓泵主壓和與液壓泵連接的比例閥電流，并計算液壓泵的輸出轉矩；對超級電容的最大值進行判定；判定超級電容充電沒有達到最大值時，生成發(fā)電電動機的轉矩；進行發(fā)電電動機的輸出。其中所述發(fā)電電動機的轉矩變化與所述液壓泵轉矩變化成反比。
超級電容108在進行充電過程必須考慮超級電容電壓達到最大值的情況，當超級電容108達到了最大值時，將發(fā)電電動機102轉矩置零，對超級電容進行保護。該建筑機械還包括安裝有采集液壓泵主壓的壓力傳感器103、采集比例閥電流的電流傳感器110，采集超級電容電壓的電壓傳感器109。其中，發(fā)電電動機為感應電機，感應電機的轉速與磁鏈有如下關系:
權利要求
1.一種建筑機械的電能控制方法，所述建筑機械包括:相互連接的發(fā)動機及發(fā)電電動機；與所述發(fā)電電動機同軸連接的液壓泵；與所述發(fā)電電動機連接且對所述發(fā)電電動機進行驅動的驅動逆變器；與所述驅動逆變器并聯(lián)，對所述發(fā)電電動機發(fā)出的電力進行蓄積且向所述發(fā)電電動機供給電力的超級電容；被所述發(fā)電電動機及所述超級電容供給電力，且使主體的一部分相對于其他部分回轉的回轉電機，其特征在于，所述建筑機械的發(fā)電控制方法包括以下步驟， 采集液壓泵主壓力值和與液壓泵連接的比例閥電流值，并計算液壓泵的輸出轉矩； 計算并設定超級電容的電壓最大值； 判定超級電容沒有充電達到電壓最大值時，生成發(fā)電電動機的轉矩； 進行發(fā)電電動機的轉矩輸出，其中所述發(fā)電電動機的轉矩變化與所述液壓泵轉矩變化成反比。
2.根據(jù)權利要求1所述的建筑機械的電能控制方法，其特征在于，還包括判定超級電容達到最大值時，將發(fā)電電動機轉矩置零的步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的建筑機械的電能控制方法，其特征在于，包括安裝有采集所述液壓泵主壓的壓力傳感器、采集所述比例閥電流的電流傳感器，采集所述超級電容電壓的電壓傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的建筑機械的電能控制方法，其特征在于，所述發(fā)電電動機為感應電機，并通過控制感應電機的磁鏈來控制所述超級電容的充電功率。
5.根據(jù)權利要求4所述的建筑機械的電能控制方法，其特征在于，所述液壓泵的輸出轉矩為變化的可調節(jié)參數(shù)，且所述發(fā)電電動機的輸出功率與所述液壓泵的輸出功率之和小于所述發(fā)動機的最大輸出功率。
6.根據(jù)權利要求4所述的建筑機械的電能控制方法，其特征在于，通過所述磁鏈的變化控制所述液壓泵的輸出轉矩；所述液壓泵的輸出轉矩在工作的變化范圍內，隨著輸出轉矩的增大，所述磁鏈逐漸減小。
7.一種建筑機械，其特征在于，所述建筑機械具有權利要求1至6任意一項所述的電能控制方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑機械的電能控制方法及建筑機械，屬于建筑機械技術領域。該控制方法包括以下步驟，采集液壓泵主壓力值和與液壓泵連接的比例閥電流值，并計算液壓泵的輸出轉矩；計算并設定超級電容的電壓最大值；判定超級電容沒有充電達到電壓最大值時，生成發(fā)電電動機的轉矩；進行發(fā)電電動機的轉矩輸出，其中所述發(fā)電電動機的轉矩變化與所述液壓泵轉矩變化成反比。本發(fā)明通過對超級電容最大值進行判斷，并同步控制驅動電機轉矩的生成和液壓泵的輸出扭矩，然后進行驅動電機輸出，維持了電容在穩(wěn)定的范圍內，同時避免了驅動電機和液壓泵同時作為發(fā)動機負載的情況，進而避免了發(fā)動機過載情況。
文檔編號E02F9/22GK103088869SQ20121058753
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者董希文, 劉華勝, 楊國勛 申請人:上海華興數(shù)字科技有限公司