一种绝缘斗臂车斗部自动通断电控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制系统及控制方法，属于高空作业车领域。

背景技术

绝缘斗臂车在电力系统带电作业领域早已得到了广泛的应用；绝缘斗臂车最常见的作业场景如下：车辆行驶到作业地点后，作业人员在底盘部先打开绝缘斗臂车的主操作电源，接通发动机取力器；将支腿可靠支撑后，作业人员先到绝缘斗臂车斗部打开斗部电源，待斗部控制器与底盘部控制器通讯正常后，绝缘斗臂车电控系统开始正常工作；然后作业人员在底盘部操作绝缘斗臂机构，将工作斗降至地面后，作业人员装载作业工具后进入绝缘斗臂车的斗内，展开斗臂车开始带电作业。

作业结束后，作业人员先收拢绝缘斗臂车各机构，然后关闭斗部电源，最后关闭底盘部绝缘斗臂车的主操作电源；如果作业人员忘记关闭斗部电源，斗部电瓶可能会长时间放电，直至斗部电瓶彻底没电；当再次使用绝缘斗臂车时，由于斗部电瓶电量耗尽，斗部控制器无法正常工作，导致无法采用液压发电功能对斗部电瓶自动充电；此时只能采取人工强制液压发电或更换斗部电瓶的作业，这都要消耗较长的作业时间，影响正常的绝缘斗臂车作业。

现有技术中绝缘斗臂车所存在的技术问题如下：1、绝缘斗臂车开始作业前，作业人员需要先爬上工作斗，打开斗部电源，才能让绝缘斗臂车的电控系统正常工作，增加了作业人员工作量；2、绝缘斗臂车作业结束后，作业人员忘记关闭斗部电源开关后，导致电瓶持续放电至电量耗尽，影响下次正常的绝缘斗臂车作业。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制系统及控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制系统，包括双联液压泵、液压发电电磁阀、液压发电马达、发电机、底盘电瓶、主操作电源开关、底盘部控制器、斗部控制器和斗部电瓶，其结构特点在于：还包括压力继电器、电源保持继电器和强制电源开关，所述主操作电源开关分别与底盘电瓶的正极和底盘部控制器的V+端电性连接，所述底盘电瓶的负极与底盘部控制器的V-端电性连接，所述液压发电电磁阀的线圈负端与底盘电瓶的负极电性连接，所述液压发电电磁阀的线圈正端与底盘部控制器的DO端电性连接，所述液压发电电磁阀分别与双联液压泵和液压发电马达管路连接，所述液压发电马达与发电机机械连接，所述斗部电瓶和发电机电性连接，所述底盘部控制器与斗部控制器通讯连接，所述压力继电器与液压发电马达管路连接，所述压力继电器的常开触点两端分别与斗部电瓶的正极和电源保持继电器的线圈正极电性连接，所述电源保持继电器的线圈正极与斗部控制器的DO端电性连接，所述电源保持继电器的线圈负极与斗部电瓶的负极电性连接，所述电源保持继电器的常开触点分别与斗部电瓶的正极和斗部控制器的V﹢端电性连接，所述强制电源开关的两端分别与斗部控制器的V﹢端和斗部电瓶的正极电性连接。

进一步地，所述底盘部控制器与斗部控制器通讯连接、且可实现双向通讯。通讯连接可采用光纤通讯技术或者无线通讯技术实现两个控制器之间的数据通信。

进一步地，所述双联液压泵包括一号液压泵和二号液压泵，所述一号液压泵与发动机取力装置连接、用于斗部液压发电，所述二号液压泵用于机构动作。

进一步地，所述双联液压泵、液压发电电磁阀、液压发电马达、发电机和压力继电器构成液压系统；所述液压发电电磁阀、发电机、压力继电器、底盘电瓶、主操作电源开关、底盘部控制器、斗部控制器、电源保持继电器、斗部电瓶和强制电源开关构成电控系统。

进一步地，本发明的另一个技术目的在于提供一种绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制方法，其特点在于：所述控制方法如下：

a）绝缘斗臂车斗部自动通电功能的实现：绝缘斗臂车开始工作时，打开主操作电源开关，底盘部控制器通电工作，底盘部控制器检测到发动机运转后，在首次供电标志为0的情况下，底盘部控制器控制液压发电电磁阀通电30秒，液压动力经液压发电电磁阀带动液压发电马达旋转，液压发电马达入口处的压力高于压力继电器的设定压力，压力继电器触点闭合，斗部控制器接通电源；待斗部控制器和底盘部控制器的通讯建立并正常通讯后，斗部控制器的DO端输出高电平，电源保持继电器通电工作，电源保持继电器的触点接通接通，持续给斗部控制器供电；液压发电电磁阀通电30秒后，此时将首次供电标志设置为1，以防止底盘部控制器再次进入“液压发电电磁阀通电30秒”的程序；

b）绝缘斗臂车斗部自动断电功能的实现：绝缘斗臂车结束工作后，只需关闭主操作电源开关，此时底盘部控制器断电，液压发电电磁阀一定停止动作，此时压力继电器的触点断开；当斗部控制器检测到与底盘部控制器的通讯不正常时，延时10秒后，斗部控制器的DO端输出低电平，斗部控制器控制电源保持继电器断电，此时斗部自动切断斗部控制器的电源。

进一步地，c）绝缘斗臂车斗部可以通过操作强制电源开关接通斗部控制器的电源，在液压发电系统异常、压力继电器故障、通讯系统异常时，可以强制接通斗部控制器的电源，确保绝缘斗臂车能够正常动作并进行故障排除。

相比现有技术，本发明具有以下优点：该控制系统及控制方法通过安装压力继电器和电源保持继电器，可以在绝缘斗臂车作业时，能够自动接通斗部电源，并在绝缘斗臂车完成作业后，自动断开斗部电源；简化了绝缘斗臂车电控系统正常工作时的操作流程，同时克服了作业人员忘记关闭斗部电源开关而引发的斗部电瓶电量耗尽的故障。

该控制系统及控制方法在原有绝缘斗臂车控制系统的斗部增加一个压力继电器和电源保持继电器，并在底盘部控制器和斗部控制器中实施一些列的控制逻辑（参见具体实施方式）从而达到斗部电源的自动接通和自动断开。

在绝缘斗臂车开始作业时，打开主操作电源开关，底盘部控制器上电工作后，在发动机运转后，打开液压发电电磁阀，控制液压发电功能连续工作30秒，此时压力继电器检测到液压发电系统工作后触点闭合，接通斗部控制器电源，在斗部控制器和底盘部控制器建立起正常通讯后，斗部控制器控制电源保持继电器动作，从而持续给斗部控制器供电，实现自动接通斗部电源的功能。

在绝缘斗臂车停止作业时，关闭主操作电源开关，底盘部控制器断电后，斗部控制器与底盘部控制器无法正常通讯持续10秒后，斗部控制器控制电源保持继电器断电，从而切断斗部控制器供电，实现自动断开斗部电源的功能。

将原有自保持型电源开关改为自复位式的强制电源开关，在液压发电系统异常、压力继电器故障、通讯系统异常时，可以强制接通斗部控制器的电源，确保绝缘斗臂车能够正常动作并进行故障排除。

附图说明

图1是本发明实施例的液压系统的连接关系示意图。

图2是本发明实施例的电控系统的连接关系示意图。

图3是本发明实施例的底盘部控制程序的流程示意图。

图4是本发明实施例的斗部控制程序的流程示意图。

图中：双联液压泵1、液压发电电磁阀2、液压发电马达3、发电机4、压力继电器5、底盘电瓶6、主操作电源开关7、底盘部控制器8、斗部控制器9、电源保持继电器10、斗部电瓶11、强制电源开关12、通讯光缆13、

一号液压泵A、二号液压泵B、发动机取力装置PTO。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图4所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例中的绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制系统，包括双联液压泵1、液压发电电磁阀2、液压发电马达3、发电机4、压力继电器5、底盘电瓶6、主操作电源开关7、底盘部控制器8、斗部控制器9、斗部电瓶11、电源保持继电器10和强制电源开关12。

本实施例中的双联液压泵1、液压发电电磁阀2、液压发电马达3、发电机4和压力继电器5构成液压系统；液压发电电磁阀2、发电机4、压力继电器5、底盘电瓶6、主操作电源开关7、底盘部控制器8、斗部控制器9、电源保持继电器10、斗部电瓶11和强制电源开关12构成电控系统。

也就是说，双联液压泵1和液压发电电磁阀2构成底盘部液压系统，液压发电马达3、发电机4和压力继电器5构成斗部液压系统；液压发电电磁阀2、底盘电瓶6、主操作电源开关7和底盘部控制器8构成底盘部电控系统，发电机4、压力继电器5、斗部控制器9、电源保持继电器10、斗部电瓶11和强制电源开关12构成斗部电控系统。

本实施例中的双联液压泵1与发动机取力装置PTO机械连接，发动机运转时带动双联液压泵1运转，提供液压动力；双联液压泵1包括一号液压泵A和二号液压泵B，一号液压泵A与发动机取力装置PTO连接用于斗部液压发电功能提供动力，二号液压泵B用于绝缘斗臂车机构动作提供动力。

本实施例中的底盘电瓶6、主操作电源开关7、底盘部控制器8均安装在底盘部；主操作电源开关7分别与底盘电瓶6的正极和底盘部控制器8的V+端电性连接，底盘电瓶6的负极与底盘部控制器8的V-端电性连接，绝缘斗臂车开始作业时，闭合主操作电源开关7，此时底盘部控制器8通电并开始工作。

本实施例中的液压发电电磁阀2安装在底盘部；液压发电电磁阀2分别与双联液压泵1中的一号液压泵A和液压发电马达3管路连接，液压发电电磁阀2的线圈负端与底盘电瓶6的负极电性连接，液压发电电磁阀2的线圈正端与底盘部控制器8的DO端电性连接，底盘部控制器8的DO端高电平输出时，液压发电电磁阀2通电工作时，可以将液压发电的动力输送到液压发电马达3。

本实施例中的斗部电瓶11、斗部控制器9、液压发电马达3和发电机4均安装在斗部；液压发电马达3与发电机4机械连接，斗部电瓶11和发电机4电性连接，当液压发电马达3旋转时带动发电机4旋转，发电机4可给斗部电瓶11充电，斗部控制器9与底盘部控制器8都通电工作后，可采用光纤通讯技术或者无线通讯技术以实现两个控制器之间的数据双向通讯，如图2所示，底盘部控制器8与斗部控制器9通过通讯光缆13连接。

本实施例中的压力继电器5安装在斗部；压力继电器5与液压发电马达3管路连接，当液压发电马达3入口处的压力高于压力继电器5的设定压力时，压力继电器5的常开触点闭合，压力继电器5的常开触点两端分别与斗部电瓶11的正极和电源保持继电器10的线圈正极电性连接。

本实施例中的电源保持继电器10安装在斗部；电源保持继电器10的线圈正极分别与压力继电器5的触点和斗部控制器9的DO端电性连接，电源保持继电器10的线圈负极与斗部电瓶11的负极电性连接，电源保持继电器10的常开触点分别与斗部电瓶11的正极和斗部控制器9的V﹢端电性连接，当压力继电器5的常开触点闭合或斗部控制器9的DO端高电平输出时，电源保持继电器10通电工作，电源保持继电器10的常开触点闭合，斗部电瓶11可给斗部控制器9供电。

本实施例中的强制电源开关12为自复位型电源开关，强制电源开关12的两端分别与斗部控制器9的V﹢端和斗部电瓶11的正极电性连接，持续扳动强制电源开关12时可以强制给斗部控制器9供电。

本实施例中的绝缘斗臂车斗部自动通断电的控制方法，如下：

a）绝缘斗臂车斗部自动通电功能的实现：绝缘斗臂车开始工作时，作业人员打开主操作电源开关7，底盘部控制器8通电工作，底盘部控制器8检测到发动机运转后，在首次供电标志为0的情况下，底盘部控制器8控制液压发电电磁阀2通电30秒，液压动力经液压发电电磁阀2带动液压发电马达3旋转，液压发电马达3入口处的压力高于压力继电器5的设定压力，压力继电器5触点闭合，斗部控制器9接通电源；待斗部控制器9和底盘部控制器8的通讯建立并正常通讯后，斗部控制器9的DO端输出高电平，电源保持继电器10通电工作，电源保持继电器10的触点接通接通，持续给斗部控制器9供电；液压发电电磁阀2通电30秒后，此时将首次供电标志设置为1，以防止底盘部控制器8再次进入“液压发电电磁阀通电30秒”的程序；原有斗部液压发电程序中斗部控制器9根据斗部电瓶11的电量高低，控制底盘部控制器8，从而控制液压发电电磁阀2是否动作，但此时已不会影响斗部控制器9的供电，如图3所示，底盘部控制程序为图中虚线框内部。

b）绝缘斗臂车斗部自动断电功能的实现：绝缘斗臂车结束工作后，作业人员只需关闭主操作电源开关7，此时底盘部控制器8断电，液压发电电磁阀2一定停止动作，此时压力继电器5的触点断开；当斗部控制器9检测到与底盘部控制器8的通讯不正常时，延时10秒后，斗部控制器9的DO端输出低电平，斗部控制器9控制电源保持继电器10断电，此时斗部自动切断斗部控制器9的电源；如图4所示，斗部控制程序为图中虚线框内部。

c）绝缘斗臂车斗部可以通过操作强制电源开关12接通斗部控制器9的电源，在液压发电系统异常、压力继电器故障、通讯系统异常时，可以强制接通斗部控制器9的电源，确保绝缘斗臂车能够正常动作并进行故障排除。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。