用于电驱工程设备的电能控制系统技术方案

一种用于电驱工程设备的电能控制系统，包括：用于为电驱工程设备的动力电池进行交流充电的交流充电口和车载充电机；用于为动力电池进行直流充电的直流充电口；用于管理动力电池的电池管理系统；控制器，其与所述车载充电机和电池管理系统连接；充电信号线路，其由电驱工程设备的辅助电池通向所述控制器，所述充电信号线路中布置着交流充电信号开关的交流和直流充电信号开关的直流充电信号开关触点，所述交流和直流充电信号开关触点的开闭状态组合形成能够由控制器检测到的交流充电使能信号，所述控制器配置成在检测到交流充电使能信号的状态下禁止电驱工程设备的全部动作。能提高充电过程中的安全性。高充电过程中的安全性。高充电过程中的安全性。

Electric energy control system for electric drive engineering equipment

【技术实现步骤摘要】
用于电驱工程设备的电能控制系统


[0001]本申请涉及一种用于电驱工程设备的电能控制系统。

技术介绍

[0002]工程设备电驱化是目前发展的一个趋势。传统工程设备的动力电池通常为辅助电池，例如80V电池。对于一些大型设备来说，辅助电池不能满足高输出功率的要求，因此动力电池需要采用高压电池，例如400V以上的电池。配备这种高压动力电池，对设备安全性提出了更高的要求。工程设备通常包括下车(行走部分)和上车(作业部分)。上车和下车的操作通常是彼此分开的。例如，经常有在下车停止的状态下执行上车操作的情况，即在下车停止行走时，上车执行作业并消耗大量电能。这一点是与电动车辆不同的，因此，适用于电动车辆的充电方案，就不适用于电驱工程设备了。尤其是，在给电驱工程设备的动力电池充电时，希望禁止工程设备、尤其是其上车的操作，以提高安全性。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种安全性提高的用于电驱工程设备的电能控制系统。
[0004]为此，本申请提供了一种用于电驱工程设备的电能控制系统，其包括：用于为电驱工程设备的动力电池进行交流充电的交流充电口和车载充电机；用于为动力电池进行直流充电的直流充电口；用于管理动力电池的电池管理系统；控制器，其与所述车载充电机和电池管理系统连接；充电信号线路，其由电驱工程设备的辅助电池通向所述控制器，所述充电信号线路中布置着交流充电信号开关的交流充电信号开关触点和直流充电信号开关的直流充电信号开关触点，所述交流充电信号开关触点和直流充电信号开关触点的开闭状态组合形成能够由控制器检测到的交流充电使能信号，所述控制器配置成在检测到交流充电使能信号的状态下禁止电驱工程设备的全部动作。
[0005]在一种实施方式中，所述交流充电信号开关触点为常开触点，所述直流充电信号开关触点为常闭触点。
[0006]在一种实施方式中，所述直流充电信号开关由所述电池管理系统控制。
[0007]在一种实施方式中，所述充电信号线路的导通状态对应于交流充电使能信号有效，所述充电信号线路的断开状态对应于交流充电使能信号无效。
[0008]在一种实施方式中，所述充电信号线路包括彼此平行的第一充电信号线路和第二充电信号线路，所述交流充电信号开关触点包括布置在第一充电信号线路中的第一交流充电信号开关触点和布置在第二充电信号线路中的第二交流充电信号开关触点，所述直流充电信号开关触点包括布置在第一充电信号线路中的第一直流充电信号开关触点和布置在第二充电信号线路中的第二直流充电信号开关触点。
[0009]在一种实施方式中，所述电能控制系统还包括点火开关线路，电驱工程设备的点火开关设置在所述点火开关线路中。
[0010]在一种实施方式中，所述第一充电信号线路连接到所述控制器的交流充电使能信
号端口，所述第二充电信号线路和所述点火开关线路连接到控制器的通电信号端口。
[0011]在一种实施方式中，所述电能控制系统具有由所述控制器控制的交流充电模式，进入交流充电模式的条件为：交流充电口接入交流充电电源，并且交流充电使能信号有效。
[0012]在一种实施方式中，所述电能控制系统具有由所述电池管理系统控制的直流充电模式，进入直流充电模式的条件为：直流充电口接入直流充电电源；并且在直流充电模式中，所述直流充电信号开关触点被切换开闭状态而使得所述交流充电使能信号无效。
[0013]在一种实施方式中，在所述直流充电模式中：在电驱工程设备的点火开关断开的状态下，所述控制器处在睡眠状态；在电驱工程设备的点火开关接通的状态下，所述控制器处在唤醒状态，允许所述辅助电池向工程设备中的辅助设备供电。
[0014]本申请的用于电驱工程设备的电能控制系统采用了交流充电信号开关和直流充电信号开关，用以在高压动力电池AC和直流充电时禁止工程设备的各种动作，提高了充电中的工程设备安全性。
附图说明
[0015]通过参照附图阅读下面的详细描述，可进一步理解本申请，在附图中：
[0016]图1示意性展示了根据本申请的一种可行实施方式的电能控制系统的架构；
[0017]图2是图1所示电能控制系统的操作模式。
具体实施方式
[0018]本申请总体上涉及一种充电系统，用于为电驱工程设备的高压动力电池充电。这里所说的电驱工程设备包括诸如高空作业平台、挖掘机、旋转钻机等非公路设备，采用高压电池形式的动力电池作为工程设备的动力源，用于向的工程设备中的高电压耗电元件供应高电压。这里所说的高压电池是指输出电压在400V(含)以上的电池，例如输出电压在400V～700V的电池，与高电压耗电元件的工作电压相适配。
[0019]本申请还涉及用于电驱工程设备的电能控制系统，其包含所述高压电池和充电系统、以及控制器。
[0020]工程设备具有上车和下车，上车可回转地支撑在下车上。上车具有各种执行机构，下车具有行走机构(诸如车轮、履带等)。上车和下车都是电驱型的，由所述高压电池供应电能。可以配备一块高压电池为上车和下车供电，也可以为上车和下车分别配备相应的高压电池。
[0021]本申请的电能控制系统的一种构架在图1中示意性展示。如图1所示，该电能控制系统包括：用于为高压电池HVB充电的充电系统，以及用于控制高压电池HVB向工程设备的用电部件(诸如上车的执行机构、下车的行走机构)供电的控制器CPU。
[0022]所述充电系统具有交流充电和直流充电功能，适用于交流和直流充电电源。为此，充电系统包括交流充电口CAC和直流充电口CDC。直流充电口CDC连接到用于升压的DC
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DC转换器HVDC。交流充电口CAC连接着车载充电机OBC，车载充电机OBC连接到电池管理系统BMS。电池管理系统BMS连接到DC
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DC转换器HVDC，DC
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DC转换器HVDC连接到高压电池HVB。这样，可由交流充电口CAC经车载充电机OBC将交流充电电源的交流电转换为直流电，再由电池管理系统BMS经DC
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DC转换器HVDC为高压电池HVB充电；另一方面，可由直流充电口CDC将直流充
电电源的直流电供应给电池管理系统BMS，电池管理系统BMS经DC
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DC转换器HVDC为高压电池HVB充电。也可以将DC
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DC转换器HVDC集成在电池管理系统BMS内。此外，电池管理系统BMS还管理及维护高压电池的各个电池单元，防止高压电池出现过充电和过放电，监控高压电池的状态，延长高压电池的使用寿命。
[0023]控制器CPU与车载充电机OBC连接，以便向车载充电机OBC发送模式控制信号以及接收车载充电机OBC状态信号。控制器CPU还与电池管理系统BMS连接，以便接收电池管理系统BMS充电状态信号。控制器CPU通过电池管理系统BMS间接控制高压电池HVB的输入输出。
[0024]上面描述的充电系统中的各个元件，可以采用本领域已有的元件，对于本领域技术人员来说是容易理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电驱工程设备的电能控制系统，包括：用于为电驱工程设备的动力电池进行交流充电的交流充电口(CAC)和车载充电机(OBC)；用于为动力电池进行直流充电的直流充电口(CDC)；用于管理动力电池的电池管理系统(BMS)；和控制器(CPU)，其与所述车载充电机和电池管理系统连接；其特征在于，所述电能控制系统还包括：充电信号线路，其由电驱工程设备的辅助电池(LVB)通向所述控制器，所述充电信号线路中布置着交流充电信号开关(CS)的交流充电信号开关触点和直流充电信号开关(KM)的直流充电信号开关触点，所述交流充电信号开关触点和直流充电信号开关触点的开闭状态组合形成能够由控制器检测到的交流充电使能信号，所述控制器配置成在检测到交流充电使能信号的状态下禁止电驱工程设备的全部动作。2.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述交流充电信号开关触点为常开触点，所述直流充电信号开关触点为常闭触点。3.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述直流充电信号开关由所述电池管理系统控制。4.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述充电信号线路的导通状态对应于交流充电使能信号有效，所述充电信号线路的断开状态对应于交流充电使能信号无效。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的电能控制系统，其特征在于，所述充电信号线路包括彼此平行的第一充电信号线路(L1)和第二充电信号线路(L2)，所述交流充电信号开关触点包括布置在第一充电信号线路中的第一交流充电信号开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭宇辰，王墨林，柏文杰，廖隆佐，邓家乐，K，
申请(专利权)人：博世力士乐北京液压有限公司，
类型：新型
国别省市：