一種電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)叉車具有低排放甚至零排放、熱輻射低、噪音低且環(huán)境優(yōu)化等特點(diǎn)，是節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的新型場(chǎng)地運(yùn)輸工具，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003]電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)控制器要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和批量化生產(chǎn)，必須解決集成分組控制單元PCU技術(shù)、電磁兼容技術(shù)與尚壓安全技術(shù)、熱管理技術(shù)、系統(tǒng)故障診斷與失效策略、制動(dòng)力分配與能量回饋策略、主動(dòng)安全控制技術(shù)、整車匹配與標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)。因此，有必要研發(fā)一種安全可靠的低電壓大電流電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路。同行業(yè)電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)控制器所用功率器件一般為多只MOSFET單管并聯(lián)以達(dá)到更大輸出功率，然而，多只MOSFET單管并聯(lián)要解決驅(qū)動(dòng)電路散熱、均流、保護(hù)、低電感結(jié)構(gòu)控制等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能夠解決大功率電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路中存在的散熱、均流、保護(hù)、低電感結(jié)構(gòu)控制等諸多問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:電源電路、主控電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路。
[0006]電源電路的輸出端分別與主控電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路的電源輸入端相連。
[0007]主控電路的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的控制信號(hào)輸入端相連。
[0008]驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的反饋信號(hào)輸入端與輸出電流檢測(cè)電路的反饋信號(hào)輸出端相連。
[0009]驅(qū)動(dòng)開關(guān)的電流輸出端通過電流檢測(cè)電路與電動(dòng)叉車的電機(jī)相連
[0010]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)開關(guān)為金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET。
[0011]該MOSFET為六個(gè)，其中，第一M0SFET、第二MOSFET和第三MOSFET的漏極相連后與電源電路的輸出端的正極相連；第四MOSFET、第五MOSFET和第六MOSFET的源極相連后與電源電路的輸出端的負(fù)極相連；第一MOSFET的源極與第四MOSFET的漏極相連，并且相連后作為第一電流輸出端，第二 MOSFET的源極與第五MOSFET的漏極相連，并且相連后作為第二電流輸出端，第三MOSFET的源極與第六MOSFET的漏極相連，并且相連后作為第三電流輸出端。
[0012]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)電路、第一過壓保護(hù)電路、第二過壓保護(hù)電路。
[0013]驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與MOSFET的柵極相連；第一過壓保護(hù)電路并聯(lián)于MOSFET的柵極和源極之間；第二過壓保護(hù)電路并聯(lián)于MOSFET的漏極和源極之間。
[0014]優(yōu)選地，第一過壓保護(hù)電路為穩(wěn)壓管；第二過壓保護(hù)電路為齊納二極管或電阻電容RC緩沖電路。
[0015]優(yōu)選地，輸出電流檢測(cè)電路包括電流傳感器與輸出電流反饋電路。
[0016]電流傳感器的輸入端與MOSFET的第一電流輸出端、第二電流輸出端或第三電流輸出端相連；電流傳感器的輸出端與輸出電流反饋電路的電流輸入端相連。
[0017]優(yōu)選地，電源電路包括:相互連接的驅(qū)動(dòng)電源和電源控制電路。
[0018]驅(qū)動(dòng)電源通過電源控制電路分別與主控電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路相連。
[0019]優(yōu)選地，電源控制電路包括:依次連接的直流/直流DC/DC變換電路和穩(wěn)壓電路。
[0020]DC/DC變換電路的電壓輸入端與驅(qū)動(dòng)電源的輸出端相連，DC/DC變換電路的電壓輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端相連，穩(wěn)壓電路的輸出端分別與驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路的電源輸入端相連。
[0021]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括:控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線接口電路；驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路通過CAN總線接口電路與主控電路相連。
[0022]優(yōu)選地，電源電路還包括:直流母線紋波控制電源電路；直流母線紋波控制電源電路連接于驅(qū)動(dòng)電源和電源控制電路之間。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括:電源電路、主控電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路。電源電路的輸出端分別與主控電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)開關(guān)和輸出電流檢測(cè)電路的電源輸入端相連。主控電路的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的控制信號(hào)輸入端相連。驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的反饋信號(hào)輸入端與輸出電流檢測(cè)電路的反饋信號(hào)輸出端相連。驅(qū)動(dòng)開關(guān)的電流輸出端通過電流檢測(cè)電路后與電動(dòng)叉車的電機(jī)相連。通過本實(shí)用新型的方案，能夠解決大功率電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路中存在的散熱、均流、保護(hù)、低電感結(jié)構(gòu)控制等諸多問題。
【附圖說明】
[0024]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖進(jìn)行說明，實(shí)施例中的附圖是用于對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，與說明書一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0025]圖1為本實(shí)用新型的電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成框圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型的電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，并不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0028]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種安全可靠、穩(wěn)定性強(qiáng)、易于批量生產(chǎn)且適用于大功率電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路。
[0029]具體地，為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)01，如圖1和圖2所示，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:電源電路02、主控電路03、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04、驅(qū)動(dòng)開關(guān)05和輸出電流檢測(cè)電路06。
[0030]本實(shí)用新型公開一種低電壓大電流電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路，電源電壓40V-80V，電機(jī)電流300A，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率15KW，瞬時(shí)功率可達(dá)28KW以滿足電動(dòng)叉車、環(huán)衛(wèi)車、工程車等純電池供電的電動(dòng)車動(dòng)力需求。
[0031]電源電路02的輸出端分別與主控電路03、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04、驅(qū)動(dòng)開關(guān)05和輸出電流檢測(cè)電路06的電源輸入端相連。
[0032]優(yōu)選地，電源電路02包括:相互連接的驅(qū)動(dòng)電源021和電源控制電路022。
[0033]驅(qū)動(dòng)電源021通過電源控制電路022分別與主控電路03、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04、驅(qū)動(dòng)開關(guān)05和輸出電流檢測(cè)電路06的電源輸入端相連。
[0034]優(yōu)選地，電源控制電路022包括:依次連接的直流/直流DC/DC變換電路和穩(wěn)壓電路。
[0035]DC/DC變換電路的電壓輸入端與驅(qū)動(dòng)電源021的輸出端相連，DC/DC變換電路的電壓輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端相連，穩(wěn)壓電路的輸出端分別與驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04、驅(qū)動(dòng)開關(guān)05和輸出電流檢測(cè)電路06的電源輸入端相連。
[0036]電源控制電路022經(jīng)DC/DC變換和穩(wěn)壓后提供給各個(gè)電路所需要的電源。
[0037]優(yōu)選地，電源電路還包括:直流母線紋波控制電源電路08 ;直流母線紋波控制電源電路08連接于驅(qū)動(dòng)電源021和電源控制電路022之間。
[0038]主控電路03的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04的控制信號(hào)輸入端相連。
[0039]主控電路03用于產(chǎn)生電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，并檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0040]驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)開關(guān)05的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04的反饋信號(hào)輸入端與輸出電流檢測(cè)電路06的反饋信號(hào)輸出端相連。
[0041]驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04，用于接收主控電路03發(fā)送的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將該差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大后發(fā)送給驅(qū)動(dòng)開關(guān)05。
[0042]驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04還用于:接收到輸出電流檢測(cè)電路06反饋的工作電流后，判斷工作電流是否大于或等于預(yù)設(shè)的安全電流門限值，當(dāng)工作電流大于或等于預(yù)設(shè)的安全電流門限值時(shí)，啟動(dòng)延時(shí)保護(hù)或斷電保護(hù)功能；當(dāng)工作電流小于預(yù)設(shè)的安全電流門限值時(shí)，忽略該工作電流。
[0043]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路04包括驅(qū)動(dòng)電路041、第一過壓保護(hù)電路042、第二過壓保護(hù)電路043。
[0044]驅(qū)動(dòng)電路041的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與MOSFET的柵極相連；第一過壓保護(hù)電路042并聯(lián)于MOSFET的柵極和源極之間；第二過壓保護(hù)電路043并聯(lián)于MOSFET的漏極和源極之間。
[0045]優(yōu)選地，第一過壓保護(hù)電路042為穩(wěn)壓管；第二過壓保護(hù)電路043為齊納二極管或電阻電容RC緩沖電路。
[0046]驅(qū)動(dòng)開關(guān)05的電流輸出端通過電流檢測(cè)電路06與電動(dòng)叉車的電機(jī)相連。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，本實(shí)用新型的低電壓大電流電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電路可以驅(qū)動(dòng)三相異步電機(jī)也可驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)。
[0047]驅(qū)動(dòng)開關(guān)05，用于根據(jù)放大后的差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)多個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件進(jìn)行打開或閉合，控制電機(jī)的工作電流的輸出。
[0048]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)開關(guān)05為金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶