保护电路以及应用于保护电路的电路保护方法与流程

1.本发明涉及保护电路技术领域，尤其涉及一种保护电路以及应用于保护电路的电路保护方法。


背景技术：

2.液压挖掘机是一种被广泛应用于城市基础建设等施工领域的工程机械，随着国家基础建设逐年增加以及矿产等能源需求的增加，液压挖掘机已经成为炙手可热的工程机械。其中，电动液压挖掘机的动力系统是整个挖掘机的动力来源，动力系统是否能够正常运行，直接影响到挖掘机整机的运行。
3.然而，由于用户不好的使用习惯，导致挖掘机的动力系统的故障率较高，因此，如何使挖掘机的动力系统能够适应用户的各种使用习惯，是目前业界亟待解决的课题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种保护电路以及应用于保护电路的电路保护方法，用以解决现有技术中由于用户不好的使用习惯，导致挖掘机的动力系统的故障率较高的缺陷，实现适应用户的各种使用习惯。
5.本发明实施例提供一种保护电路，其特征在于，应用于电动作业机械，所述保护电路包括：启动模块、上电电路、启动电路、控制模块及电机，所述启动模块与所述控制模块电性连接，所述控制模块分别与所述上电电路和所述启动电路电性连接，所述启动电路与所述电机电性连接；
6.启动模块，用于为所述控制模块提供电信号，所述电信号包括：第一信号和第二信号；
7.所述控制模块，用于向所述上电电路输出第一低电平信号，或，用于接收所述第一信号，向所述上电电路输出第一高电平信号；
8.所述上电电路，用于接收所述第一高电平信号，使所述电动作业机械上电，或用于接收所述第一低电平信号，使所述电动作业机械断电；
9.所述控制模块，还用于向启动电路输出第二低电平信号，或还用于接收所述第二信号，向所述启动电路输出第二高电平信号；
10.所述启动电路，用于接收所述第二高电平信号，使所述电机启动，或接收所述第二低电平信号，使所述电机关闭。
11.根据本发明一个实施例的保护电路，所述上电电路包括：第一继电器组和第一熔断器；
12.所述第一继电器组的第一端与所述控制模块电性连接，所述第一继电器组的第二端与所述第一熔断器电性连接。
13.根据本发明一个实施例的保护电路，所述保护电路还包括：电源模块和地线，所述电源模块与所述启动模块电性连接，用于为所述启动模块供电；
14.所述第一继电器组包括：第一继电器和第二继电器；
15.所述第一继电器的线圈的第一端与所述控制模块电性连接，所述第一继电器的线圈的第二端与所述电源模块的负极电性连接，所述第一继电器的触点的第一端与所述第二继电器的线圈的第一端电性连接，所述第一继电器的触点的第二端与所述电源模块的正极电性连接；
16.所述第二继电器的线圈的第二端与所述控制模块电性连接，所述第二继电器的触点的第一端与所述电源模块的正极电性连接，所述第二继电器的触点的第二端与所述第一熔断器电性连接。
17.根据本发明一个实施例的保护电路，所述启动电路包括：第二继电器组和第三继电器组；
18.所述第二继电器组的第一端与所述启动模块电性连接，所述第二继电器组的第二端与所述电机电性连接，所述第三继电器组的第一端与所述控制模块电性连接，所述第三继电器组的第二端与所述电机电性连接。
19.根据本发明一个实施例的保护电路，所述启动电路还包括：第二熔断器、第三熔断器和第四熔断器；
20.所述第二继电器组包括：第三继电器，所述第三继电器组包括：第四继电器和第五继电器；
21.所述第三继电器的线圈的第一端与所述启动模块电性连接，所述第三继电器的线圈的第二端与所述地线电性连接，所述第三继电器的触点的第一端与所述第二熔断器电性连接，所述第三继电器的触点的第二端与所述控制模块电性连接；
22.所述第四继电器的线圈的第一端与通过所述第三熔断器与所述电机电性连接，所述第四继电器的线圈的第二端与所述控制模块电性连接，所述第四继电器的触点的第一端与所述电机电性连接，所述第四继电器的触点的第二端与所述地线电性连接；
23.所述第五继电器的线圈的第一端与所述第四熔断器电性连接，所述第五继电器的线圈的第二端与所述控制模块电性连接，所述第五继电器的触点的第一端与所述电机电性连接，所述第五继电器的触点的第二端与所述地线电性连接。
24.本发明实施例还提供一种应用于保护电路的电路保护方法，包括：
25.获取启动模块提供的电信号，所述电信号包括：第一信号和第二信号；
26.当确定所述电信号为所述第一信号时，控制控制模块，向上电电路输出第一高电平信号，使电动作业机械上电；
27.当所述电动作业机械上电后的第一预设时间内，未检测到所述电动作业机械的作业信号时，控制所述控制模块，向所述上电电路输出第一低电平信号，使所述电动作业机械断电，所述作业信号用于指示所述电动作业机械的作业情况；
28.当确定所述电信号为所述第二信号时，控制所述控制模块，向启动电路输出第二高电平信号，并获取电机的转速；
29.当所述转速大于预设值时，确定所述电机启动成功，当所述转速小于等于所述预设值时，确定所述电机未启动成功；
30.当所述电机未启动成功后的第二预设时间内，未检测到所述第二信号时，控制所述控制模块，向所述启动电路输出第二低电平信号，使所述电机关闭。
31.根据本发明一个实施例的电路保护方法，所述当确定所述电信号为所述第一信号时，控制控制模块，向上电电路输出第一高电平信号，使电动作业机械上电，包括：
32.当确定所述电信号为所述第一信号时，控制所述控制模块，向所述上电电路输出所述第一高电平信号，使第一继电器的线圈上电，所述第一继电器的触点电性连接，第二继电器的线圈上电，所述第二继电器的触点电性连接，所述电动作业机械上电成功。
33.根据本发明一个实施例的电路保护方法，控制所述控制模块，向所述上电电路输出第一低电平信号，使所述电动作业机械断电，包括：
34.控制所述控制模块，向所述上电电路输出所述第一低电平信号，使所述第一继电器的线圈和所述第二继电器的线圈断电，所述第一继电器的触点和所述第二继电器的触点断开，所述电动作业机械断电成功。
35.根据本发明一个实施例的电路保护方法，所述当确定所述电信号为所述第二信号时，控制所述控制模块，向启动电路输出第二高电平信号，并获取电机的转速，包括：
36.所述当确定所述电信号为所述第二信号时，控制所述控制模块，向所述启动电路输出所述第二高电平信号，使第三继电器的线圈上电，所述第三继电器的触点电性连接，并在所述第三继电器上电之后，获取所述电机的转速。
37.根据本发明一个实施例的电路保护方法，所述当所述转速小于等于所述预设值时，确定所述电机未启动成功之后，还包括：
38.若在第二预设时间内，检测到所述第二信号，控制所述控制模块输出所述第二高电平信号，使第四继电器的线圈上电，所述第四继电器的触点电性连接，并在第三预设时间之后，控制所述控制模块输出所述第二高电平信号，第五继电器的线圈上电，所述第五继电器的触点电性连接，使所述电机启动，所述第二预设时间小于所述第二预设时间。
39.本发明的有益效果在于：
40.1.本发明实施例提供的保护电路应用于电动作业机械，包括：启动模块，上电电路、启动电路、控制模块及电机，启动模块与控制模块电性连接，控制模块分别与上电电路与启动电路电性连接，启动电路与电机电性连接；启动模块，用于为控制模块提供电信号，电信号包括：第一信号和第二信号；控制模块，用于接收第一信号，向上电电路输出第一高电平信号，上电电路接收第一高电平信号，使电动作业机械上电；控制模块，还用于向上电电路输出第一低电平信号，上电电路接收第一低电平信号，使电动作业机械断电；控制模块，还用于接收第二信号，向启动电路输出第二高电平信号；启动电路，用于接收第二高电平信号，使电机启动；控制模块，还用于向启动电路输出第二低电平信号，启动电路，用于接收第二低电平信号，使电机关闭，可见，本发明通过两条保护电路将作业机械的上电与电机的启动分开控制，以及通过两条保护电路将作业机械的断电与电机的关闭分开控制，使本发明的电动作业机械，能够适应用户的各种使用习惯，解决了由于用户使用不当导致，电动作业机械动力系统易出故障的问题。
41.2.本发明提供的应用于本发明的保护电路的电路保护方法，通过获取启动模块提供的电信号，电信号包括：第一信号和第二信号；当确定电信号为第一信号时，控制控制模块，向上电电路输出第一高电平信号，使电动作业机械上电；当电动作业机械上电后的第一预设时间内，未检测到电动作业机械的作业信号时，控制控制模块，向上电电路输出第一低电平信号，使电动作业机械断电，作业信号用于指示电动作业机械的作业情况，可见，本发
明在确定电动作业机械上电后，但又不存在用户使用该电动作业机械，此时，本发明利用上电电路为电动作业机械断电，有效的避免了挖掘机由于长时间不运行，造成安全隐患问题的发生。
42.进而，当确定电信号为第二信号时，控制控制模块，向启动电路输出第二高电平信号，并获取电机的转速；当转速大于预设值时，确定电机启动成功，当转速小于等于预设值时，确定电机未启动成功；当电机未启动成功后的第二预设时间内，未检测到第二信号时，控制控制模块，向启动电路输出第二低电平信号，使电机关闭，可见，本发明基于电机的转速、以及时长等参数，控制电机的启动或关闭，使得本发明能够适应用户的各种使用习惯，解决了由于用户使用不当导致，电动作业机械动力系统易出故障的问题。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例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。
44.图1是本发明实施例提供的一种保护电路的结构示意图之一；
45.图2是本发明实施例提供的一种保护电路的结构示意图之二；
46.图3是本发明实施例提供的一种保护电路的结构示意图之三；
47.图4是本发明实施例提供的一种电路保护方法的流程示意图。
具体实施方式
48.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
49.下面结合图1至图3描述本发明实施例的保护电路。
50.本发明实施例提供了一种保护电路，该保护电路应用于电动作业机械，例如，液压挖掘机、电动挖掘机、电动液压挖掘机等，该保护电路的电路结构如图1所示，具体包括：启动模块101、上电电路102、启动电路103、控制模块104及电机105，启动模块101与控制模块104电性连接，控制模块104分别与上电电路102与启动电路103电性连接，启动电路103与电机电性105连接。
51.启动模块101，用于为控制模块104提供电信号，电信号包括：第一信号和第二信号；
52.控制模块104，用于向上电电路102输出第一低电平信号，或用于接收第一信号，向上电电路102输出第一高电平信号上电电路；
53.上电电路102，用于接收第一高电平信号，使电动作业机械上电，或用于接收第一低电平信号，使电动作业机械断电；
54.控制模块104，还用于向启动电路103输出第二低电平信号，或还用于接收第二信号，向启动电路103输出第二高电平信号启动电路；
55.启动电路103，用于接收第二高电平信号，使电机105启动，或接收第二低电平信号，使电机105关闭。
56.具体的，启动模块101包括：第一启动端和第二启动端，第一启动端和第二启动端分别与控制模块104电性连接，第一启动端，用于为控制模块104提供第一信号，第二启动端，用于为控制模块104提供第二信号。
57.其中，第一启动端为br输出端，第二启动端为c端。
58.其中，启动模块101还包括：正极接线柱，该正极接线柱通过第五熔断器与电源模块的正极电性连接。
59.下面，通过多个具体实施例，以及通过结合图2和图3对保护电路进行一个具体说明：
60.一个具体实施例中，上电电路102包括：第一继电器组和第一熔断器201。第一继电器组的第一端与控制模块104电性连接，第一继电器组的第二端与第一熔断器201电性连接。
61.一个具体实施例中，保护电路还包括：电源模块和地线，电源模块与启动模块101电性连接，用于为启动模块101供电。第一继电器组包括：第一继电器202和第二继电器203；第一继电器202的线圈的第一端与控制模块104电性连接，第一继电器202的线圈的第二端与电源模块的负极电性连接，第一继电器202的触点的第一端与第二继电器203的线圈的第一端电性连接，第一继电器202的触点的第二端与电源模块的正极电性连接；第二继电器203的线圈的第二端与控制模块104电性连接，第二继电器203的触点的第一端与电源模块的正极电性连接，第二继电器203的触点的第二端与第一熔断器201电性连接。
62.具体的，电源模块的正极与启动模块的正极接线柱电性连接。
63.具体的，控制模块104包括：第一控制单元204、第二控制单元205和第三控制单元206，第一控制单元204、第二控制单元205和第三控制单元206之间建立通信电性连接。第一控制单元204与第一启动端电性连接，用于接收第一启动端传输的第一信号；第一控制单元204，还用于控制第二控制单元205输出第一低电平信号；第二控制单元205与第二继电器203的线圈的第二端电性连接，用于输出第一低电平信号，使上电电路102断电。具体的，第二控制单元205输出第一低电平信号，第二继电器203的线圈断电，第二继电器203的触点断开，此时上电电路102断电，整车断电成功。
64.第一控制单元204，还用于接收第一信号，控制第三控制单元206输出第一高电平信号；第三控制单元206与第一继电器202的线圈的第一端电性连接，用于输出第一高电平信号，使上电电路102上电。具体的，第三控制单元206输出第一高电平信号，第一继电器202的线圈上电，第一继电器202的触点电性连接，第二继电器203的线圈上电，第二继电器203的触点电性连接，上电电路102上电，此时，整车上24v低电压。
65.一个具体实施例中，启动电路103包括：第二继电器组和第三继电器组。第二继电器组的第一端与启动模块101电性连接，第二继电器组的第二端与电机105电性连接，第三继电器组的第一端与控制模块104电性连接，第三继电器组的第二端与电机105电性连接。
66.一个具体实施例中，启动电路103还包括：第二熔断器207、第三熔断器208和第四熔断器209，第二继电器组包括：第三继电器210，第三继电器组包括：第四继电器211和第五继电器212。
67.其中，第三继电器210的线圈的第一端与启动模块101电性连接，第三继电器210的线圈的第二端与地线电性连接，第三继电器210的触点的第一端与第二熔断器207电性连接，第三继电器210的触点的第二端与控制模块104电性连接。第四继电器211的线圈的第一端与通过第三熔断器208与电机105电性连接，第四继电器211的线圈的第二端与控制模块104电性连接，第四继电器211的触点的第一端与电机105电性连接，第四继电器211的触点的第二端与地线电性连接。
68.第五继电器212的线圈的第一端与第四熔断器209电性连接，第五继电器212的线圈的第二端与控制模块104电性连接，第五继电器212的触点的第一端与电机105电性连接，第五继电器212的触点的第二端与地线电性连接。
69.具体的，控制模块还包括：第四控制单元213、第五控制单元214和第六控制单元215，第四控制单元213、第五控制单元214和第六控制单元215之间建立通信电性连接。第四控制单元213与第三继电器210的触点的第二端电性连接，第三继电器210的线圈的第一端与第二启动端电性连接，用于接收第二启动端输出的第二信号。第四控制单元213，还用于接收第二信号，控制第五控制单元214输出第二高电平信号；第五控制单元214与第四继电器211的线圈的第二端电性连接，用于输出第二高电平信号，为第四继电器211上电；第四控制单元213，还用于接收第二信号，控制第六控制单元215输出第二高电平信号；第六控制单元215与第五继电器212的线圈的第二端电性连接，用于输出第二高电平信号，为第五继电器212上电；第四继电器211的触点的第一端和第五继电器212的触点的第一端，分别与电机105电性连接，用于启动电机105。第四控制单元213，还用于控制第五控制单元214和第六控制单元215输出第二低电平信号；第四继电器211的触点的第一端和第五继电器212的触点的第一端，分别与电机105电性连接，用于关闭电机105。
70.具体的，保护电路还包括:电机控制器216。电机控制器216的第一端分别于第四继电器211的触点的第一端和第五继电器212的触点的第一端电性连接，电机控制器216的第二端与电机105电性连接，用于控制启动或关闭电机105。
71.具体的，保护电路还包括：先导开关217和门碰开关218。先导开关217的第一端与第二启动端电性连接，先导开关217的第二端与门碰开关218的第一端电性连接，门碰开关218的第二端与第三继电器210的线圈的第一端电性连接。
72.本发明实施例提供的保护电路以及应用于保护电路的电路保护方法，保护电路应用于电动作业机械，包括：启动模块101、上电电路102、启动电路103、控制模块104及电机105，启动模块101与控制模块104电性连接，控制模块104分别与上电电路102与启动电路103电性连接，启动电路103与电机105电性连接；启动模块101，用于为控制模块提供电信号，电信号包括：第一信号和第二信号；控制模块104，用于接收第一信号，向上电电路102输出第一高电平信号，上电电路102接收第一高电平信号，使电动作业机械上电；控制模块104，还用于向上电电路102输出第一低电平信号，上电电路102接收第一低电平信号，使电动作业机械断电；控制模块104，还用于接收第二信号，向启动电路103输出第二高电平信号；启动电路103，用于接收第二高电平信号，使电机105启动；控制模块104，还用于向启动电路103输出第二低电平信号，启动电路103，用于接收第二低电平信号，使电机105关闭，可见，本发明通过两条保护电路将作业机械的上电与电机105的启动分开控制，以及通过两条保护电路将作业机械的断电与电机105的关闭分开控制，使本发明的电动作业机械，能够适
应用户的各种使用习惯，解决了由于用户使用不当导致，电动作业机械动力系统易出故障的问题。
73.下面对应用于本发明的保护电路的电路保护方法进行描述，和上述保护电路的具体实施部分可参见保护电路部分，重复之处不再赘述，下面通过图4对该发明的方法进行说明，此处需要说明的是：该方法的具体实现并不仅图4的步骤顺序实现的，此处是为了说明方法的具体实现过程的一个举例说明：
74.步骤401，获取启动模块101提供的电信号。
75.其中，电信号包括：第一信号和第二信号。
76.步骤402，当确定电信号为第一信号时，控制控制模块104，向上电电路102输出第一高电平信号，使电动作业机械上电。
77.一个具体实施例中，当确定电信号为第一信号时，控制控制模块104，向上电电路102输出第一高电平信号，使第一继电器202的线圈上电，第一继电器202的触点电性连接，第二继电器203的线圈上电，第二继电器203的触点电性连接，电动作业机械上电成功。
78.步骤403，当电动作业机械上电后的第一预设时间内，未检测到电动作业机械的作业信号时，控制控制模块104，向上电电路102输出第一低电平信号，使电动作业机械断电。
79.其中，作业信号用于指示电动作业机械的作业情况。
80.一个具体实施例中，控制控制模块104，向上电电路102输出第一低电平信号，使第一继电器202的线圈和第二继电器203的线圈断电，第一继电器202的触点和第二继电器203的触点断开，电动作业机械断电成功。
81.本发明采用上电电路为整车上电，但在上电后的第一预设时间段内，没有用户使用电动挖掘机的情况下，为电动挖掘机断电，有效的避免了由于长时间挖掘机不运行，而造成安全隐患事件的发生。
82.步骤404，当确定电信号为第二信号时，控制控制模块104，向启动电路103输出第二高电平信号，并获取电机105的转速。
83.一个具体实施例中，当确定电信号为第二信号时，控制控制模块104，向启动电路输出第二高电平信号，使第三继电器210的线圈上电，第三继电器210的触点电性连接，并在第三继电器210上电之后，获取电机的转速。
84.具体的，当先导开关217和门碰开关218闭合时，第三继电器210的线圈上电，第三继电器210的触点电性连接，此时，第四控制单元213输入第二信号对应的高电平信号。当确定第四控制单元213输入第二信号对应的高电平信号之后，获取电机105的转速。
85.步骤405，当转速大于预设值时，确定电机105启动成功，当转速小于等于预设值时，确定电机105未启动成功。
86.一个具体实施例中，若在第二预设时间内，检测到第二信号，控制控制模块104输出第二高电平信号，使第四继电器211的线圈上电，第四继电器211的触点电性连接，并在第三预设时间之后，控制控制模块104输出第二高电平信号，第五继电器212的线圈上电，第五继电器212的触点电性连接，使电机105启动，第二预设时间小于第二预设时间。
87.具体的，当转速大于预设值时，确定电机105处于启动状态，此时，第四控制单元213控制第五控制单元214不输出任何电信号，此时的启动电路103处于断电状态。本发明在确定电机105启动之后，将启动电路103处于断电状态，有效的避免了挖掘机的重复启动。另
外，在确定电机105启动之后，自动滤除第二信号，避免电机105的重复启动。
88.步骤406，当电机105未启动成功后的第二预设时间内，未检测到第二信号时，控制控制模块104，向启动电路103输出第二低电平信号，使电机105关闭。
89.具体的，当需要关闭电机105时，第四控制单元213控制第五控制单元214和第六控制单元215，使第五控制单元214和第六控制单元215同时输出第二低电平信号，此时，电机105终止运行。
90.本发明实施例提供的应用于保护电路的电路保护方法，获取启动模块101提供的电信号，电信号包括：第一信号和第二信号；当确定电信号为第一信号时，控制控制模块104，向上电电路102输出第一高电平信号，使电动作业机械上电；当电动作业机械上电后的第一预设时间内，未检测到电动作业机械的作业信号时，控制控制模块104，向上电电路102输出第一低电平信号，使电动作业机械断电，作业信号用于指示电动作业机械的作业情况，可见，本发明在确定电动作业机械上电后，但又不存在用户使用该电动作业机械，此时，本发明利用上电电路为电动作业机械断电，有效的避免了挖掘机由于长时间不运行，造成安全隐患问题的发生。
91.进而，当确定电信号为第二信号时，控制控制模块104，向启动电路103输出第二高电平信号，并获取电机105的转速；当转速大于预设值时，确定电机105启动成功，当转速小于等于预设值时，确定电机105未启动成功；当电机105未启动成功后的第二预设时间内，未检测到第二信号时，控制控制模块104，向启动电路103输出第二低电平信号，使电机105关闭，可见，本发明基于电机105的转速、以及时长等参数，控制电机105的启动或关闭，使得本发明能够适应用户的各种使用习惯，解决了由于用户使用不当导致，电动作业机械动力系统易出故障的问题。
92.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。