一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法与流程

1.本发明涉及工程车辆技术领域，尤其涉及一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法。


背景技术：

2.随着国家对节能环保的要求不断提高，工程车辆也正在进行电动化转型，目前已经生产出电动挖掘机。可是目前的电动挖机在控制面板上只显示剩余电量，未显示剩余里程，而在需要充电时驾驶员需将挖机开至固定充电桩处，若挖机与充电桩距离较远，剩余电量无法满足就会造成不便，故目前的电动挖掘机驾驶员通常凭借经验在电量远远满足行走距离时就驾驶挖掘机去固定充电桩处进行充电，这样就会对施工效率和有效工作时间造成不利影响。电动汽车剩余行驶里程的估算方法一般为根据前次行驶消耗总电量和总行驶距离来估算目前电量的剩余行驶里程。由于电动挖掘机的电机需要带动主泵工作，将电能转化为液压能，供给行走马达、回转马达和各部位液压缸，而电动汽车的电机直接驱动行走机构，将电能转化为机械能，如果简单的套用电动汽车剩余里程的估算方法误差大，且电动汽车剩余里程的估算方法并不适用电动挖掘机。然而，目前还没有针对电动挖掘机的剩余里程的估算方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法，以解决目前还没有针对电动挖掘机的剩余里程的估算方法的问题。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法，包括：
6.车辆上电，判断行走先导压力是否为零；
7.若否，则根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位、行走驱动轮外径d和采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的行驶距离l1；根据当前行走马达功率p1和所述采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的耗电量s1；根据总电量s
总
、所述车辆在采集时间t1内的耗电量s1和所述车辆在采集时间t1内的行驶距离l1确定车辆的剩余行驶里程l
剩
；
8.若是，则根据本次车辆上电之前车辆停车时的行走马达功率p2和行走马达转一圈的时间t2确定行走马达转一圈的耗电量s2；根据总电量s
总
、所述行走马达转一圈的耗电量s2和行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2确定车辆的剩余行驶里程l
剩
。
9.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，所述根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位、行走驱动轮外径d和采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的行驶距离l1包括：
10.根据所述当前行走先导压力、所述当前档位和所述当前高低速标志位确定当前行走马达转速n；
11.根据所述当前行走马达转速n和所述行走驱动轮外径d确定当前行走马达速度v；
12.根据所述当前行走马达速度v和所述采集时间t1确定所述车辆在采集时间t1内的行驶距离l1。
13.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，根据所述当前行走先导压力、所述当前档位、所述当前高低速标志位和车辆行走时的主泵压力p
泵
确定所述当前行走马达功率p1。
14.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，根据所述当前行走先导压力、所述当前档位、所述当前高低速标志位和车辆行走时的主泵压力p
泵
确定所述当前行走马达功率p1包括：
15.根据所述当前行走先导压力、所述当前档位和所述当前高低速标志位确定行走马达的理论流量q；根据所述行走马达的理论流量q和所述车辆行走时的主泵压力p
泵
确定所述当前行走马达功率p1。
16.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，所述车辆行走时的主泵压力p
泵
通过安装于主泵的压力传感器测得。
17.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，所述根据总电量s
总
、所述车辆在采集时间t1内的耗电量s1和所述车辆在采集时间t1内的行驶距离l1确定车辆的剩余行驶里程l
剩
包括：
18.通过所述总电量s
总
除以所述车辆在采集时间t1内的耗电量s1之后乘以所述车辆在采集时间t1内的行驶距离l1得到所述车辆的剩余行驶里程l
剩
。
19.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，所述根据总电量s
总
、所述行走马达转一圈的耗电量s2和行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2确定车辆的剩余行驶里程l
剩
包括：
20.通过所述总电量s
总
除以所述行走马达转一圈的耗电量s2之后乘以所述行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2得到所述车辆的剩余行驶里程l
剩
。
21.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，本次确定的所述车辆的剩余行驶里程l
剩
替代上一次确定的所述车辆的剩余行驶里程l
剩
，并在车辆的显示面板上显示。
22.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，根据动力电池剩余电量、空调的耗电量和直流变压器的耗电量确定总电量s
总
。
23.作为上述电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的一种优选方案，根据已经上电时间和空调的输出功率得到所述空调的耗电量；根据已经上电时间和直流变压器的输出功率得到所述直流变压器的耗电量。
24.本发明的有益效果：
25.本发明提供一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法，该电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法能实现电动挖掘机剩余行驶里程的可视化，为驾驶员驾驶电动挖掘机提供辅助参考，可以使驾驶员在电量适当满足行走距离时驾驶挖掘机去固定充电桩处进行充电，能提高施工效率和有效工作时间。且电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法不需要在电动挖掘机上增加任何硬件，不需要增加成本。
附图说明
26.图1是本发明具体实施例提供的电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法的流程图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
28.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.本发明提供一种电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法，如图1所示，该电动挖掘机剩余行驶里程的估算方法包括：车辆上电，判断行走先导压力是否为零；若行走先导压力不为零，即行走先导压力大于零，车辆进行行走时，根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位、行走驱动轮外径d和采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的行驶距离l1；根据当前行走马达功率p1和采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的耗电量s1；最后根据总电量s
总
、车辆在采集时间t1内的耗电量s1和车辆在采集时间t1内的行驶距离l1确定车辆的剩余行驶里程l
剩
。
32.具体地，在根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位、行走驱动轮外径d和采集时间t1确定车辆在采集时间t1内的行驶距离l1时的具体过程为：
33.先根据当前行走先导压力、当前档位和当前高低速标志位确定当前行走马达转速n。根据公式：
[0034][0035]
其中，n为行走马达转速；q为理论流量，由行走先导压力、档位和高低速标志位决定；v排为马达排量，由高低速标志位决定。
[0036]
可知，行走马达转速由行走先导压力、档位和高低速标志位决定。车辆的控制器存储有不同档位、不同高低速标志位以及不同行走先导压力对应下的行走马达转速曲线，该
曲线是由车辆实际行走测试获得的数据绘制，在车辆实际行走时控制器实时读取输入的档位、高低速标志位和行走先导压力的值可直接得出当前行走马达转速n。
[0037]
其中，高低速标志位决定挖掘机低速行走或高速行走，挖掘机行走速度只有两种，一种为低速行走，另一种为高速行走，由行走高低速切换阀控制，当高低速标志位为低速行走时马达排量大，当高低速标志位为高速行走时马达排量小，这两种行走状态时马达的排量值是固定的，即低速行走时对应一种固定排量，高速行走时对应另一种固定排量，由液压马达厂家出厂时就确定了的。
[0038]
根据当前行走先导压力、当前档位和当前高低速标志位确定当前行走马达转速n之后，再根据当前行走马达转速n和行走驱动轮外径d确定当前行走马达速度v。根据公式：
[0039][0040]
其中，v为行走马达速度；d为行走驱动轮外径；n为行走马达转速。
[0041]
可知，通过当前行走马达转速n和行走驱动轮外径d能计算得到当前行走马达速度v。
[0042]
得到当前行走马达速度v之后，根据当前行走马达速度v和采集时间t1通过公式l1＝v*t1确定车辆在采集时间t1内的行驶距离l1。
[0043]
本实施例中，采集时间t1为500ms。
[0044]
根据当前行走马达功率p1和采集时间t1通过公式s1＝p1*t1确定车辆在采集时间t1内的耗电量s1。其中，当前行走马达功率p1是根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位和车辆行走时的主泵压力p
泵
确定的。
[0045]
根据当前行走先导压力、当前档位、当前高低速标志位和车辆行走时的主泵压力p
泵
确定当前行走马达功率p1的过程为：先根据当前行走先导压力、当前档位和当前高低速标志位确定行走马达的理论流量q，再根据行走马达的理论流量q和车辆行走时的主泵压力p
泵
通过公式确定当前行走马达功率p1。
[0046]
其中，车辆的控制器存储有不同档位、不同高低速标志位以及不同行走先导压力对应下的行走马达的理论流量曲线，该曲线是由车辆实际行走测试获得的数据绘制，在车辆实际行走时控制器实时读取输入的档位、高低速标志位和行走先导压力的值可直接得出当前行走马达的理论流量q。
[0047]
其中，车辆行走时的主泵压力p
泵
通过安装于主泵的压力传感器测得。
[0048]
在得到车辆在采集时间t1内的耗电量s1和车辆在采集时间t1内的行驶距离l1之后，根据总电量s
总
、车辆在采集时间t1内的耗电量s1和车辆在采集时间t1内的行驶距离l1通过公式确定车辆的剩余行驶里程l
剩
，即通过总电量s
总
除以车辆在采集时间t1内的耗电量s1之后乘以车辆在采集时间t1内的行驶距离l1得到车辆的剩余行驶里程l
剩
。
[0049]
其中，通过动力电池剩余电量减去空调的耗电量和直流变压器的耗电量之后得到总电量s
总
。空调的耗电量通过已经上电时间乘以空调的输出功率得到，已经上电时间为车辆上电到当前的时间；直流变压器的耗电量通过已经上电时间乘以直流变压器的输出功率得到，直流变压器用于将直流高压转换为直流低压。
[0050]
若行走先导压力为零，车辆未进行行走时，则根据本次车辆上电之前车辆停车时
的行走马达功率p2和行走马达转一圈的时间t2通过公式s2＝p2*t2确定行走马达转一圈的耗电量s2；根据总电量s
总
、行走马达转一圈的耗电量s2和行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2通过公式确定车辆的剩余行驶里程l
剩
，即通过总电量s
总
除以行走马达转一圈的耗电量s2之后乘以行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2得到车辆的剩余行驶里程l
剩
。
[0051]
其中，行走马达转一圈的时间t2和行走马达转一圈时车辆的行驶距离l2均是定值，由行走马达出厂时就确定了的。本次车辆上电之前车辆停车时的行走马达功率p2是根据本次上电之前车辆停车时即车辆上次行驶中停车时的行走先导压力、档位、高低速标志位和主泵压力确定。总电量s
总
根据动力电池剩余电量、空调的耗电量和直流变压器的耗电量确定。
[0052]
将本次确定的车辆的剩余行驶里程l
剩
替代上一次确定的车辆的剩余行驶里程l
剩
，并在车辆的显示面板上显示。能实现电动挖掘机剩余行驶里程的可视化，为驾驶员驾驶电动挖掘机提供辅助参考。
[0053]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。