CN113895239B - 电动作业机械及其能量回收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动作业机械及其能量回收方法和装置，该电动作业机械的能量回收方法包括：获取电动作业机械的整车工况参数；在整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；在加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；在最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。本发明提供的电动作业机械及其能量回收方法和装置，根据加速踏板开度、制动踏板开度以及最大能量回收开关的触发状态，来决定采用何种回收强度来进行能量回收，使驾驶员操作更灵活，提高能源利用率和作业时间。

Description

电动作业机械及其能量回收方法和装置

技术领域

本发明涉及电动作业机械技术领域，尤其涉及一种电动作业机械及其能量回收方法和装置。

背景技术

电动作业机械往往是需要承载重量较大的货物或者作业装备在道路上行驶，负载较大，因此需要较高的能量供给，电动作业机械在作业过程中将电能转化为机械能，在进行高耗能运输工作的情况下，如何能够节约能源，对能源进行循环利用成了日益关注的技术问题。

目前的电动作业机械并没有采用能源回收利用的方案，现有的电动作业机械对于能源的利用率较低，作业时间较短。

发明内容

本发明提供一种电动作业机械及其能量回收方法和装置，用以解决现有技术中能源的利用率较低，作业时间较短的缺陷，实现驾驶员操作更加灵活，提高能源利用率，提升作业时间。

本发明提供一种电动作业机械的能量回收方法，该电动作业机械的能量回收方法包括：获取电动作业机械的整车工况参数；在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

根据本发明提供的一种电动作业机械的能量回收方法，该电动作业机械的能量回收方法还包括：在所述最大能量回收开关触发状态为开启的情况下，输出最大能量回收指令，所述最大能量回收指令用于控制所述能量回收机构按照最大能量回收强度进行能量回收。

根据本发明提供的一种电动作业机械的能量回收方法，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在所述制动踏板开度小于第一开度阈值的情况下，输出暂停回收指令，所述暂停回收指令用于控制所述能量回收机构暂停回收能量。

根据本发明提供的一种电动作业机械的能量回收方法，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在所述制动踏板开度大于第二开度阈值的情况下，输出制动回收指令，所述第二开度阈值大于所述第一开度阈值，所述制动回收指令用于控制所述能量回收机构按照制动回收强度回收能量。

根据本发明提供的一种电动作业机械的能量回收方法，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在所述制动踏板开度大于所述第一开度阈值，且小于所述第二开度阈值的情况下，接收用户的第一输入；响应于所述第一输入，得到目标回收强度；基于所述目标回收强度输出所述滑行回收指令。

根据本发明提供的一种电动作业机械的能量回收方法，所述接收用户的第一输入，包括：通过回收强度调节开关接收所述第一输入，所述回收强度调节开关具有多个挡位。

本发明还提供一种电动作业机械的能量回收装置，该电动作业机械的能量回收装置包括：第一获取模块，用于获取电动作业机械的整车工况参数；第二获取模块，用于在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；第三获取模块，用于在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；第四获取模块，用于在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；输出模块，用于基于所述制动踏板开度和最大能量回收开关，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

本发明还提供一种电动作业机械，该电动作业机械包括：能量回收机构；以及如上述任一种所述的电动作业机械的能量回收装置，所述电动作业机械的能量回收装置与所述能量回收机构采用电连接。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电动作业机械的能量回收方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电动作业机械的能量回收方法的步骤。

本发明提供的电动作业机械及其能量回收方法和装置，根据加速踏板开度、制动踏板开度以及最大能量回收开关的触发状态，来决定采用何种回收强度来进行能量回收，能够使得驾驶员操作更加灵活，提高能源利用率，提升作业时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的电动作业机械的能量回收方法的流程示意图；

图2是本发明提供的电动作业机械的能量回收方法的程序框图；

图3是本发明提供的电动作业机械的能量回收装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电动作业机械的结构示意图；

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图5描述本发明的电动作业机械及其能量回收方法和装置。

电动作业机械，可以包括纯电动、混合动力、燃料电池动力的牵引车辆、混凝土泵车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车、汽车起重机和随车起重运输车等。

如图1所示，本发明提供一种电动作业机械的能量回收方法，该电动作业机械的能量回收方法包括如下步骤110至步骤150。

步骤110、获取电动作业机械的整车工况参数。

可以理解的是，工况指的是电动作业机械在和其动作有直接关系的条件下的工作状态，按照电动作业机械的运动形式，可以有：起步、加速、等速、减速、转弯、上下坡和停车等行驶工况；按照驾驶员的控制方式主要有：换挡变速、滑行(带挡滑行或空挡滑行)、制动(紧急制动、控速制动和刹车制动)、油门控速、转向和倒车等工况；按照电动作业机械的载荷情况主要有：空载、满载(等于额定载荷)和超载(超过额定载荷)等运行工况。

电动作业机械的整车工况参数指的是，电动作业机械的各种工作状态物理参数，整车工况参数能够反映电动作业机械的工作状态，通过监测整车工况参数，能够判断电动作业机械在对应的时间的工作状态适不适合进行能量回收。

能量回收指的是，在电动作业机械行驶的过程中，将整机的部分动能转化为电能，给电池充电，从而实现了将部分动能回收的功能。

步骤120、在整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度。

可以理解的是，回收工况范围可以是人为设定的符合能量回收要求的工况参数范围，也就是说，通过将整车工况参数与回收工况范围进行比较，可以看整车工况参数是否落入到回收工况范围内，当整车工况参数在回收工况范围内，则确定电动作业机械的工作状态适合进行能量回收。

当整车工况参数满足能量回收基本要求时，获取加速踏板开度，加速踏板是电动作业机械的行驶速度控制机构，通常被称为油门，驾驶员通过踩踏加速踏板，可以调整加速踏板开度，从而控制电动作业机械的加速程度，从而调整电动作业机械的行驶速度。

此处检测加速踏板的工作状态，比如可以通过压力传感器、角度传感器或者光电传感器等传感元件，获取到加速踏板开度。

可以理解的是，目标开度阈值可以为人为设定的加速踏板开度的阈值，将实时检测到的加速踏板开度与目标开度阈值进行比较，得到比较结果。

步骤130、在加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关的触发状态。

最大能量回收开关可以为按键、旋钮或者显示屏上的触控按键，用户可以触发最大能量回收开关，当最大能量回收开关被开启时，电动作业机械可以最大能量回收强度进行能量回收。

步骤140、在最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度。制动踏板也是电动作业机械的行驶速度控制机构，通常被称为刹车，驾驶员通过踩踏制动踏板，可以调整制动踏板开度，从而控制电动作业机械的减速程度，可以调整电动作业机械的行驶速度的减速程度。

此处检测制动踏板的工作状态，比如可以通过压力传感器、触点开关、位移传感器、角度传感器或者光电传感器等传感元件，获取到制动踏板开度。

步骤150、基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

可以理解的是，在加速踏板开度小于目标开度阈值，且最大能量回收开关被关闭的情况下，可以根据制动踏板开度，来决定目标回收强度的大小，目标回收强度用于表征电动作业机械能量回收的强度大小，具体可以体现为能量回收机构的回收扭矩的大小。

也就是说，可以通过制动踏板开度，计算出目标回收强度，进而向能量回收机构输出能量回收控制指令，使得能量回收机构能够按照目标回收强度来进行能量回收。

具体根据制动踏板开度计算目标回收强度的方法，可以采用与对应的阈值进行比较来得到制动踏板开度对应的目标回收强度，也可以利用制动踏板开度从预存表单中查找到目标回收强度，还可以采用函数曲线的方式，来根据制动踏板开度计算出目标回收强度，此处不具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求来进行选择。

值得注意的是，采用本实施例的方案，使得驾驶员的操作更加丰富，通过加速踏板、制动踏板和最大能量回收开关的组合，能够使得驾驶员的驾驶意图表达更加明显，改善驾驶员的操作适应性，增加了驾驶员的主动驾驶性和操纵灵活性。

本发明提供的电动作业机械的能量回收方法，根据加速踏板开度、制动踏板开度以及最大能量回收开关的触发状态，来决定采用何种回收强度来进行能量回收，能够使得驾驶员操作更加灵活，提高能源利用率，提升作业时间。

如图2所示，在一些实施例中，该电动作业机械的能量回收方法还包括：在最大能量回收开关触发状态为开启的情况下，输出最大能量回收指令，最大能量回收指令用于控制能量回收机构按照最大能量回收强度进行能量回收。

可以理解的是，电动作业机械的整车控制器可以与最大能量回收开关采用电连接，最大能量回收开关可以实现一键最大能量回收，也就是用户触发最大能量回收开关开启时，如果满足加速踏板开度小于目标开度阈值，那么可以直接输出最大能量回收指令，最大能量回收指令能够控制能量回收机构按照最大能量回收强度进行能量回收。

设置最大能量回收开关，能够用于类似于长下坡这种工况，实现能量回收最大化，减轻制动器工作负荷，减轻驾驶员操作强度。

如图2所示，在一些实施例中，上述步骤150、基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在制动踏板开度小于第一开度阈值的情况下，输出暂停回收指令，暂停回收指令用于控制能量回收机构暂停回收能量。

可以理解的是，当整车工况参数处于回收工况范围内，加速踏板开度小于目标开度阈值时，具体就根据制动踏板开度，来计算出目标回收强度。

本实施例设置第一开度阈值，比如第一开度阈值可以为制动踏板在0点的标定值，将制动踏板开度小于第一开度阈值时，此时制动踏板开度较小，减速效果较弱，电动作业机械处于带挡滑行状态，此时能量应当主要用于驱动电动作业机械行驶，此处可以不对能量进行回收，输出暂停回收指令，控制能量回收机构暂停回收能量。

此处输出暂停回收指令，能够用于类似于不输出动力又不踩制动减速这种工况，减少电机回收模式与驱动模式的频繁切换，减轻驾驶员操作强度，进一步地提高能量利用率。

如图2所示，在一些实施例中，上述步骤150、基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在制动踏板开度大于第二开度阈值的情况下，输出制动回收指令，第二开度阈值大于第一开度阈值，制动回收指令用于控制能量回收机构按照制动回收强度回收能量。

可以理解的是，可以设置第二开度阈值，第二开度阈值大于第一开度阈值，那么，当制动踏板开度大于第二开度阈值时，制动踏板开度也大于第一开度阈值，此时，电动作业机械可以进行制动能量回收，因此可以向能量回收机构输出制动回收指令，制动回收指令可以控制能量回收机构按照制动回收强度来回收能量，制动回收强度可以为预设的，也可以为根据实际制动机构的参数来标定得到的，此处不具体限定。

如图2所示，在一些实施例中，上述步骤150、基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：在制动踏板开度大于第一开度阈值，且小于第二开度阈值的情况下，接收用户的第一输入；响应于第一输入，得到目标回收强度；基于回收强度信息输出滑行回收指令。

可以理解的是，如果制动踏板开度处于第一开度阈值与第二开度阈值之间时，可以通过交互装置接收用户的第一输入，此处可以响应于第一输入，来得到目标回收强度，第一输入可以为通过回收强度调节开关接收到的，也可以为通过触摸显示屏接收到的。

也就是说，当制动踏板开度在第一开度阈值到第二开度阈值之间时，可以由用户来决定目标回收强度，电动作业机械按照用户自行输入所确定的目标回收强度来进行能量回收。

在一些实施例中，接收用户的第一输入，包括：通过回收强度调节开关接收第一输入，回收强度调节开关具有多个挡位。

可以理解的是，可以设置回收强度调节开关，回收强度调节开关可以和整车控制器电连接，第一输入可以通过回收强度调节开关进行接收，回收强度调节开关可以具有多个挡位，比如可以具有三个挡位，通过设置回收强度调节开关，可以使得用户能够更加方便快捷地给出第一输入。

下面对本发明提供的电动作业机械的能量回收装置进行描述，下文描述的电动作业机械的能量回收装置与上文描述的电动作业机械的能量回收方法可相互对应参照。

如图3所示，本发明还提供一种电动作业机械的能量回收装置，该电动作业机械的能量回收装置包括：第一获取模块310、第二获取模块320、第三获取模块330、第四获取模块340和输出模块350。

第一获取模块310，用于获取电动作业机械的整车工况参数。

第二获取模块320，用于在整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度。

第三获取模块330，用于在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态。

第四获取模块340，用于在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度。

输出模块350，用于基于制动踏板开度，输出能量回收控制指令，能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

本申请实施例提供的电动作业机械的能量回收装置用于执行上述电动作业机械的能量回收方法，其具体的实施方式与方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本发明还提供一种电动作业机械，该电动作业机械包括：能量回收机构以及如上述任一实施例所述的电动作业机械的能量回收装置，电动作业机械的能量回收装置与能量回收机构电连接。

如图4所示，在一些实施例中，电动作业机械可以具有整车控制器410、加速踏板开度传感器420、制动踏板开度传感器450、最大能量回收开关430和回收强度调节开关440，最大能量回收开关430和回收强度调节开关440均与整车控制器410电连接，制动踏板通过制动踏板开度传感器450与整车控制器410电连接，加速踏板通过加速踏板开度传感器420与整车控制器410电连接，上述实施例中已经描述了对应元器件的逻辑控制方法，此处不再赘述。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行电动作业机械的能量回收方法，该方法包括：获取电动作业机械的整车工况参数；在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的电动作业机械的能量回收方法，该方法包括：获取电动作业机械的整车工况参数；在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的电动作业机械的能量回收方法，该方法包括：获取电动作业机械的整车工况参数；在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，包括：

获取电动作业机械的整车工况参数；

在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；

在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；

在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；

基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收；

其中，所述整车工况用于反映所述电动作业机械的工作状态；所述回收工况范围是预设的符合能量回收要求的工况参数范围。

2.根据权利要求1所述的电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，还包括：

在所述最大能量回收开关触发状态为开启的情况下，输出最大能量回收指令，所述最大能量回收指令用于控制所述能量回收机构按照最大能量回收强度进行能量回收。

3.根据权利要求1所述的电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：

在所述制动踏板开度小于第一开度阈值的情况下，输出暂停回收指令，所述暂停回收指令用于控制所述能量回收机构暂停回收能量。

4.根据权利要求3所述的电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：

在所述制动踏板开度大于第二开度阈值的情况下，输出制动回收指令，所述第二开度阈值大于所述第一开度阈值，所述制动回收指令用于控制所述能量回收机构按照制动回收强度回收能量。

5.根据权利要求4所述的电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，所述基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，包括：

在所述制动踏板开度大于所述第一开度阈值，且小于所述第二开度阈值的情况下，接收用户的第一输入；

响应于所述第一输入，得到目标回收强度；

基于所述目标回收强度输出滑行回收指令。

6.根据权利要求5所述的电动作业机械的能量回收方法，其特征在于，所述接收用户的第一输入，包括：

通过回收强度调节开关接收所述第一输入，所述回收强度调节开关具有多个挡位。

7.一种电动作业机械的能量回收装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取电动作业机械的整车工况参数；

第二获取模块，用于在所述整车工况参数处于回收工况范围内，获取加速踏板开度；

第三获取模块，用于在所述加速踏板开度小于目标开度阈值的情况下，获取最大能量回收开关触发状态；

第四获取模块，用于在所述最大能量回收开关触发状态为关闭的情况下，获取制动踏板开度；

输出模块，用于基于所述制动踏板开度，输出能量回收控制指令，所述能量回收控制指令用于控制能量回收机构按照目标回收强度进行能量回收；

其中，所述整车工况用于反映所述电动作业机械的工作状态；所述回收工况范围是预设的符合能量回收要求的工况参数范围。

8.一种电动作业机械，其特征在于，包括：

能量回收机构；

如权利要求7所述的电动作业机械的能量回收装置，所述电动作业机械的能量回收装置与所述能量回收机构采用电连接。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述电动作业机械的能量回收方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述电动作业机械的能量回收方法的步骤。

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