電動(dòng)叉車(chē)動(dòng)態(tài)工作原理平臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

摘要：電動(dòng)車(chē)輛教演平臺(tái)是針對(duì)電動(dòng)叉車(chē)產(chǎn)品培訓(xùn)需求，開(kāi)發(fā)的一款用于開(kāi)展電動(dòng)叉車(chē)使用操作規(guī)范培訓(xùn)及售后維修技能水平提升培訓(xùn)的教學(xué)設(shè)備，使用本教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展電動(dòng)叉車(chē)產(chǎn)品功能、操作規(guī)范及使用注意事項(xiàng)等知識(shí)培訓(xùn)，可讓用戶更加直觀、方便的掌握合力電動(dòng)產(chǎn)品的基本知識(shí)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)叉車(chē)；動(dòng)態(tài)；原理圖；系統(tǒng)

1" "平臺(tái)開(kāi)發(fā)目標(biāo)

通過(guò)平臺(tái)可視化電氣系統(tǒng)原理的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，可令工程師及售后維修人員掌握車(chē)輛基本功能的實(shí)現(xiàn)原理、執(zhí)行器件的電氣特性，以及故障狀態(tài)下整車(chē)系統(tǒng)及各組成器件異常情況的判斷，達(dá)到電氣工程師“懂原理、會(huì)判斷”的高技能水平，以典型故障案例分析、平臺(tái)故障模擬實(shí)現(xiàn)教學(xué)。電動(dòng)車(chē)輛教演平臺(tái)實(shí)物如圖1所示。

2" "教學(xué)平臺(tái)的操作界面及功能介紹

2.1" " 語(yǔ)言及系統(tǒng)切換

本套程序中有語(yǔ)言切換功能，目前有簡(jiǎn)體中文及英語(yǔ)兩種。切換方式為點(diǎn)擊左上角的“Language”或“語(yǔ)言”按鈕，在彈出的語(yǔ)言選擇界面中選擇想使用的文字界面。切換后，程序?qū)⒁赃x定的語(yǔ)言進(jìn)行標(biāo)注及介紹。

程序?qū)⒉孳?chē)各大系統(tǒng)進(jìn)行拆分描述，共分為電氣原理圖、電源及數(shù)據(jù)顯控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、泵系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、聲光系統(tǒng)共7 個(gè)部分，在左側(cè)菜單欄（語(yǔ)言切換按鈕下方）中可以點(diǎn)擊想了解的某一系統(tǒng)，主顯示區(qū)域也會(huì)隨之切換。下面對(duì)系統(tǒng)的邏輯判斷進(jìn)行講述，配圖以中文界面配圖為例。

2.2" " 電氣原理系統(tǒng)介紹

電動(dòng)車(chē)輛教演平臺(tái)原理動(dòng)態(tài)圖如圖2所示。圖2中為白色線條表示連線，當(dāng)某一條線路產(chǎn)生回路時(shí)，其顏色會(huì)發(fā)生變化。蓄電池為主要整車(chē)供電來(lái)源時(shí)的回路使用藍(lán)色。信號(hào)回路中的電壓值不大于供電電源電壓時(shí)，使用綠色。另外當(dāng)某一電路信號(hào)動(dòng)作時(shí)，會(huì)以閃爍、變色、開(kāi)關(guān)動(dòng)作等多種方式進(jìn)行提醒。

主要邏輯判斷方式如下：當(dāng)檢測(cè)到蓄電池有電、急停開(kāi)關(guān)彈起且點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于ON 狀態(tài)的前提下，控制器通過(guò)自檢后閉合主接觸器，整車(chē)處于待電狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)到控制器正常工作（CAN 主線有信息開(kāi)始傳輸），其他基于控制器的部件才能根據(jù)檢測(cè)到的狀態(tài)進(jìn)行響應(yīng)，如加速器、起升調(diào)速傳感器、電機(jī)等。當(dāng)檢測(cè)到DC-DC 轉(zhuǎn)換器正常工作后，在其下端的其他電氣設(shè)備才能根據(jù)檢測(cè)到的狀態(tài)進(jìn)行響應(yīng)。主要設(shè)備包括燈光系統(tǒng)、散熱風(fēng)扇、倒車(chē)?yán)^電器、警示蜂鳴器等。

2.3" " 電源及數(shù)據(jù)顯示控制系統(tǒng)

此系統(tǒng)中包含電源（電池或直流電源轉(zhuǎn)換器）、保險(xiǎn)絲盒、聲光系統(tǒng)、緊急斷電開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、控制器總成、儀表總成；其中控制器總成由牽引控制器、泵控制器、主接觸器、風(fēng)扇繼電器、倒車(chē)?yán)^電器、制動(dòng)繼電器、喇叭繼電器、熔斷器組成。

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)吸合，48V 邏輯電分別傳入牽引控制器、泵控制器、儀表及DC-DC 的控制端口；牽引控制器、泵控制器及儀表通過(guò)CAN 通訊交互，自檢正常后控制MC吸合使控制器正常工作，從而進(jìn)一步控制電機(jī)；而DC-DC 收到控制信號(hào)后將會(huì)將48V轉(zhuǎn)換為12V，供聲光系統(tǒng)工作。

2.4" " 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

本系統(tǒng)由牽引電機(jī)、牽引控制器、泵控制器、儀表、雙手柄組合開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)、加速踏板等組成。其中座椅開(kāi)關(guān)為最高安全級(jí)別控制開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)座椅開(kāi)關(guān)吸合，控制器才會(huì)正常控制牽引電機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)一切正常時(shí)且滿足驅(qū)動(dòng)條件，踩下加速踏板，控制器將會(huì)驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，界面將時(shí)時(shí)顯示電控的溫度與電流、牽引電機(jī)的溫度與電流，以及整車(chē)的電池電壓、小時(shí)計(jì)、整車(chē)速度、有無(wú)故障等信息。雙手柄組合開(kāi)關(guān)可以控制前進(jìn)、后退及模式選擇（P、E、S 三種模式）。

2.5" " 泵控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)由泵電機(jī)、牽引控制器、泵控制器、儀表、多路閥、座椅開(kāi)關(guān)、起升調(diào)速傳感器等組成。其中座椅開(kāi)關(guān)為最高安全級(jí)別控制開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)座椅開(kāi)關(guān)吸合，控制器才會(huì)正常控制泵電機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)一切正常且滿足控制條件，操作多路閥，控制器接收到信號(hào)后，給泵電機(jī)加載電流，控制泵電機(jī)實(shí)時(shí)變速轉(zhuǎn)動(dòng)。界面顯示起升調(diào)速傳感器的輸出電壓值、電控的溫度與電流、泵電機(jī)的溫度與電流，以及整車(chē)的電池電壓、小時(shí)計(jì)、整車(chē)速度、有無(wú)故障等信息。

2.6" " 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由泵電機(jī)、牽引控制器、泵控制器、儀表、多路閥、座椅開(kāi)關(guān)、加速器、腳制動(dòng)開(kāi)關(guān)、剎車(chē)?yán)^電器、方向盤(pán)等組成。其中座椅開(kāi)關(guān)為最高安全級(jí)別控制開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)座椅開(kāi)關(guān)吸合，控制器才會(huì)正常控制泵電機(jī)。

方向盤(pán)屬于機(jī)械轉(zhuǎn)向，用于控制車(chē)輛行進(jìn)方向。其他的控制和泵系統(tǒng)類(lèi)似，當(dāng)控制器檢測(cè)到加速踏板、制動(dòng)踏板有信號(hào)輸入且滿足控制調(diào)節(jié)時(shí)，將會(huì)給泵電機(jī)加載電流。顯示界面時(shí)時(shí)顯示電控的溫度和電流、加速器信號(hào)等。

2.7" " 制動(dòng)控制系統(tǒng)

制動(dòng)系統(tǒng)分為停車(chē)制動(dòng)、行車(chē)制動(dòng)、釋放制動(dòng)、緊急制動(dòng)。停車(chē)制動(dòng)：拉上手制動(dòng)，一方面機(jī)械上使驅(qū)動(dòng)輪抱死；另一方面控制器檢測(cè)到手制動(dòng)信號(hào)后，將不再驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。行車(chē)制動(dòng)：松開(kāi)加速踏板、踩制動(dòng)踏板制動(dòng)，通過(guò)機(jī)械制動(dòng)和電制動(dòng)完成制動(dòng)工作。釋放制動(dòng)：車(chē)輛行駛過(guò)程中，松開(kāi)加速踏板、不踩制動(dòng)踏板制動(dòng)，行走電機(jī)自形成反向電制動(dòng)停止。緊急制動(dòng)：按下急停開(kāi)關(guān)，車(chē)輛斷開(kāi)電源，使整車(chē)失電自然停止，整車(chē)工作過(guò)程中非緊急情況下禁止使用。

2.8" " 聲光系統(tǒng)

聲光系統(tǒng)的主要供電是DC-DC 直流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換來(lái)。其中包括雙手柄組合開(kāi)關(guān)、手制動(dòng)開(kāi)關(guān)、腳制動(dòng)開(kāi)關(guān)、儀表、急停開(kāi)關(guān)、控制器總成、LED組合燈、LED工作燈、LED前小燈、警示燈、喇叭濾波器、喇叭、倒車(chē)蜂鳴器、OPS蜂鳴器、電子閃光器等。

警示蜂鳴器（OPSH）是由牽引控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)座椅開(kāi)關(guān)信號(hào)斷開(kāi)且手制動(dòng)未拉起時(shí)工作。倒車(chē)?yán)^電器由儀表控制，當(dāng)牽引控制器檢測(cè)到倒車(chē)擋有信號(hào)輸入，儀表通過(guò)CAN總線獲得信息，控制倒車(chē)?yán)^電器工作，倒車(chē)燈及倒車(chē)蜂鳴器開(kāi)始工作。其他的燈光喇叭信號(hào)主要由雙手柄組合開(kāi)關(guān)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)等控制。

3" "整車(chē)系統(tǒng)工作中狀態(tài)顯示原理

電源及數(shù)據(jù)顯控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、泵控系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、聲光系統(tǒng)等6大系統(tǒng)在工作時(shí)，軟件將會(huì)對(duì)控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理并顯示。通過(guò)顯示，可以實(shí)時(shí)觀察到控制器、電機(jī)、儀表、加速器等相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且能將整車(chē)有無(wú)故障顯示到儀表界面。

4" "平臺(tái)特點(diǎn)

該平臺(tái)具有以下特點(diǎn)：可對(duì)較為復(fù)雜的整車(chē)原理圖進(jìn)行分系統(tǒng)剖析。將其分成6大子系統(tǒng)，并可逐層次深入。各子系統(tǒng)輔以電氣原理圖、實(shí)物投影圖、線束平鋪分類(lèi)標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)“操控功能→原理→執(zhí)行器件→器件連線及安裝配合”的傻瓜式培訓(xùn)思路。各子系統(tǒng)中主要零部件的運(yùn)行參數(shù)值將實(shí)時(shí)顯示，便于測(cè)量器件特性時(shí)，測(cè)量值與實(shí)際值的比對(duì)，最終達(dá)到“會(huì)測(cè)量”的技能水平；可對(duì)電動(dòng)車(chē)的電氣系統(tǒng)原理圖進(jìn)行可視化剖析，原理圖中各類(lèi)操控開(kāi)關(guān)、模擬量控制、電機(jī)控制進(jìn)行凸出顯示。培訓(xùn)時(shí)，對(duì)整車(chē)各基本功能操作時(shí)，對(duì)應(yīng)功能的器件、線路將閃色凸顯，以便學(xué)習(xí)者掌握各項(xiàng)操控功能的運(yùn)行原理，達(dá)到“看懂原理圖、識(shí)別功能器件”的目的。

5" "結(jié)語(yǔ)

本教學(xué)平臺(tái)以電動(dòng)叉車(chē)為模板，將車(chē)輛基本功能原理全方位、可視化展現(xiàn)，如車(chē)輛的啟停功能，轉(zhuǎn)向功能，驅(qū)動(dòng)功能，起重系統(tǒng)功能等。對(duì)于終端用戶或未使用過(guò)本公司電動(dòng)叉車(chē)產(chǎn)品的部分用戶，使用本教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展電動(dòng)叉車(chē)產(chǎn)品功能、操作規(guī)范及使用注意事項(xiàng)等知識(shí)培訓(xùn)，可讓用戶更加方便、直觀地掌握電動(dòng)產(chǎn)品的基本知識(shí)。

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