用于控制回馈电流的电路装置及高空作业车制造方法及图纸

技术编号:28721594 阅读:18 留言:0更新日期:2021-06-06 04:04
本实用新型专利技术涉及工程机械技术领域,公开一种用于控制回馈电流的电路装置及高空作业车,所述电路装置包括:供电电路,用于导通供电电路以仅允许由电池向驱动器供电;电流捕获电路,用于对驱动器所输送的回馈电流进行分流,其布置有:回馈电流捕获模块,用于捕获回馈电流;及第一开关模块,用于导通或断开电流捕获电路,及控制模块,用于执行:接收驱动器一端的第一电压与电池一端的第二电压及电池的温度;及在第一电压与第二电压的差值大于预设电压且电池的温度小于或等于预设温度的情况下,通过控制第一开关模块来导通电流捕获电路,以由回馈电流捕获模块来捕获回馈电流。本实用新型专利技术可极大地降低电池析锂的概率和电池出现热失控的风险。控的风险。控的风险。

【技术实现步骤摘要】
用于控制回馈电流的电路装置及高空作业车


[0001]本技术涉及工程机械
,具体地涉及一种用于控制回馈电流的电路装置及高空作业车。

技术介绍

[0002]由于电驱动高空作业车(自行走式)通常没有机械摩擦制动器,故该高空作业车减速和停车均依赖能量回馈型再生制动技术。然而,所述再生制动技术具有以下两个特点:1、行走电机驱动器既是逆变器又是整流器,高空作业车减速或者下坡时,将动能转化电能,然后将所转换的电能回馈给动力电池;2、高空作业车的减速和制动时间通常较短,而最大速度通常6KM/H 左右,制动产生的瞬时的脉冲回馈电流通常较大。因此,对于需要走走停停的作业工况(如喷刷作业、工地内转场作业),会产生频率较高的脉冲回馈电流。
[0003]对于使用锂离子动力电池的电驱动高空作业车,大量实验结果表明,当动力电池的温度低于0℃时,脉冲回馈电流会导致电池的负极片大面积析锂。析锂会导致动力的电池容量降低,严重析锂会生成锂枝晶,刺穿隔膜,进而引起电池内部短路。如果电池出现大面积短路,则会有热失控的风险。因此,有必要采取强有力的措施,避免低温时脉冲充电带来的风险。
[0004]为避免低温脉冲充电带来的风险,通常在电池内部配置加热器件。在对电池进行充电时,若温度较低则电池管理系统(BMS)利用充电器给加热器件供电,通过所述加热器加热电池至合适温度。由此,电驱动高空作业车减速或者下坡时,利用再生制动技术进行制动,所产生的回馈电流可在合适温度下直接流入电池。然而,受多种因素限制加热器件的功率不太,温升速率通常在10℃/h左右。在温度较低时,加热所需的时间较长,影响客户使用设备。另外,由于高空作业车通常是间歇工作,停机间隔较长,电池温度难以保持(不能保证放电时电池温度一直维持在0℃以上),所以这种方式效果不好,且用户体验差,因此现有技术对于降低低温时脉冲充电带来的风险的效果极其有限。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种用于控制回馈电流的电路装置及高空作业车,其可有效地避免低温充电时脉冲回馈电流对电池产生的析锂风险,从而可极大地降低电池析锂的概率和电池出现热失控的风险,可提升电池的安全性。
[0006]为了实现上述目的,本技术一方面提供一种用于控制回馈电流的电路装置,所述用于控制回馈电流的电路装置包括:供电电路,该供电电路的第一端与驱动器的正极相连接且其另一端与电池的正极相连接,其中所述供电电路上布置有:单向导通开关模块,用于单向导通所述供电电路以仅允许由所述电池向所述驱动器供电;电流捕获电路,该电流捕获电路的第一端与所述驱动器的正极相连接且其第二端与所述电池的负极及所述驱动器的负极相连接,用于对所述驱动器所输送的回馈电流进行分流,其中所述电流捕获电路上布置有:回馈电流捕获模块,用于捕获所述回馈电流;以及第一开关模块,该第一开关
模块与所述回馈电流捕获模块串联连接,用于导通或断开所述电流捕获电路,其中所述第一开关模块为第一场效应晶体管,以及控制模块,该控制模块与所述第一开关模块相连接,用于执行以下操作:接收所述供电电路上的所述驱动器一端的第一电压与所述电池一端的第二电压及所述电池的温度;以及在所述第一电压与所述第二电压的差值大于预设电压且所述电池的温度小于或等于预设温度的情况下,通过控制所述第一开关模块来导通所述电流捕获电路,以由所述回馈电流捕获模块来捕获所述回馈电流。
[0007]优选地,所述电路装置还包括:由所述驱动器向所述电池输送回馈电流的充电电路,其中所述充电电路与所述供电电路并联连接;以及第二开关模块,该第二开关模块位于所述充电电路上,用于导通或断开所述充电电路,所述控制模块还与所述第二开关模块相连接,用于执行以下操作:接收所述电池的当前允许充电电流,在所述第一电压与所述第二电压的差值大于所述预设电压且所述电池的温度大于所述预设温度的情况下,执行以下操作:通过控制所述第二开关模块来导通所述充电电路;以及通过控制所述第一开关模块来导通所述电流捕获电路,并通过调控所述第一开关模块的通断时间,来控制所述驱动器以所述当前允许充电电流且通过所述充电电路向所述电池充电。
[0008]优选地,所述第二开关模块为接触器、串联连接的第一二极管与接触器的组合或者第二场效应晶体管。
[0009]优选地,所述第二场效应晶体管具有第一芯片,相应地,所述控制模块还包括:第三控制单元,用于在所述第三开关模块故障的情况下,控制所述第二场效应晶体管的所述第一芯片来单向导通所述充电电路,以仅允许由所述电池向所述驱动器供电。
[0010]优选地,所述单向导通开关模块为第二二极管或第三场效应晶体管,其中所述第三场效应晶体管具有第二芯片,相应地,所述控制模块还与所述第三场效应晶体管相连接,用于控制所述第三场效应晶体管的所述第二芯片来单向导通所述供电电路,以仅允许由所述电池向所述驱动器供电。
[0011]优选地所述电路装置还包括:旁路开关,该旁路开关与所述第二开关模块并联连接,相应地,所述控制模块还与所述旁路开关相连接,用于在所述第二开关模块与所述第三开关模块均故障的情况下,控制所述旁路开关闭合以由所述电池为所述驱动器供电。
[0012]优选地,所述回馈电流捕获模块为能量消耗模块或能量存储模块。
[0013]优选地,所述能量消耗模块为制动电阻。
[0014]优选地,所述电路装置包括:第一电压传感器,用于采集所述第一电压;以及第二电压传感器,用于采集所述第二电压。
[0015]通过上述技术方案,本技术创造性地在供电电路上布置单向导通开关模块,从而可单向导通所述供电电路以仅允许由所述电池向所述驱动器供电,并且通过电流捕获电路对所述驱动器所输送的回馈电流进行分流,由此可在驱动器一端的第一电压与电池一端的第二电压的差值大于预设电压且电池的温度小于预设温度(例如0℃)的情况下,通过第一开关模块来导通由回馈电流捕获模块来捕获所述回馈电流,由此,在低温充电时所述回馈电流捕获模块可捕获所有的回馈电流,从而可有效地避免低温充电时脉冲回馈电流对电池产生的析锂风险,进而可极大地降低电池析锂的概率和电池出现热失控的风险,可提升电池的安全性。
[0016]本技术第二方面提供一种高空作业车,所述高空作业车包括:根据所述的用
于控制回馈电流的电路装置。
[0017]本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本技术,但并不构成对本技术的限制。在附图中:
[0019]图1是本技术一实施例提供的用于控制回馈电流的电路装置的结构示意图;
[0020]图2是本技术一实施例提供的控制模块的结构图;
[0021]图3是本技术一实施例提供的用于控制回馈电流的电路装置的结构示意图;
[0022]图4是本技术一实施例提供的用于控制回馈电流的电路装置的结构示意图;以及...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制回馈电流的电路装置,其特征在于,所述电路装置包括:供电电路,该供电电路的第一端与驱动器的正极相连接且其另一端与电池的正极相连接,其中所述供电电路上布置有:单向导通开关模块,用于单向导通所述供电电路以仅允许由所述电池向所述驱动器供电;电流捕获电路,该电流捕获电路的第一端与所述驱动器的正极相连接且其第二端与所述电池的负极及所述驱动器的负极相连接,用于对所述驱动器所输送的回馈电流进行分流,其中所述电流捕获电路上布置有:回馈电流捕获模块,用于捕获所述回馈电流;以及第一开关模块,该第一开关模块与所述回馈电流捕获模块串联连接,用于导通或断开所述电流捕获电路,其中所述第一开关模块为第一场效应晶体管,以及控制模块,该控制模块与所述第一开关模块相连接,用于执行以下操作:接收所述供电电路上的所述驱动器一端的第一电压与所述电池一端的第二电压及所述电池的温度;以及在所述第一电压与所述第二电压的差值大于预设电压且所述电池的温度小于或等于预设温度的情况下,通过控制所述第一开关模块来导通所述电流捕获电路,以由所述回馈电流捕获模块来捕获所述回馈电流。2.根据权利要求1所述的用于控制回馈电流的电路装置,其特征在于,所述电路装置还包括:由所述驱动器向所述电池输送回馈电流的充电电路,其中所述充电电路与所述供电电路并联连接;以及第二开关模块,该第二开关模块位于所述充电电路上,用于导通或断开所述充电电路,所述控制模块还与所述第二开关模块相连接,用于执行以下操作:接收所述电池的当前允许充电电流,在所述第一电压与所述第二电压的差值大于所述预设电压且所述电池的温度大于所述预设温度的情况下,执行以下操作:通过控制所述第二开关模块来导通所述充电电路;以及通过控制所述第一开关模块来导通所述电流捕获电路,并通过调控所述第一开关模块的通断时间,来控制所述驱动器以所述当前允许充电电流且通过所述充电电路向所述电池充电。3.根据权利要求2所述的用于控制回馈电流的电路装置,其特征在于,所述电路装置还可包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:任会礼钟懿朱后熊路孙卫平
申请(专利权)人:湖南中联重科智能高空作业机械有限公司
类型:新型
国别省市:

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