[發明專利]一種叉車用節能裝置及節能控制方法

在審

• 申請號: 201611243578.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107176565A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 童水光;張鑫磊;從飛云;唐寧;單玉爽;余躍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B66F9/075
• 分類號: B66F9/075;B60L11/18;B60L11/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 劉曉春,何碧珩

1.一種叉車用節能裝置，其特征在于：包括多個能單獨實現其功能的功能模塊，所述功能模塊均連接至控制芯片的輸出端，并接受控制芯片所發出的控制信號從而實現相應的功能，所述功能模塊并聯在節能控制電路上，所述節能控制電路包括超級電容（11）、蓄電池/蓄電池組（1）、雙作用交流電機（13）及雙向逆變器（16），所述蓄電池/蓄電池組（1）的輸出端連接有第一電壓傳感器（14），所述超級電容（11）的輸出端連接有第二電壓傳感器（15），分別用于實時監測所述蓄電池/蓄電池組（1）和所述超級電容（11）的輸出電壓，所述功能模塊的輸出端通過雙向逆變器（16）連接至雙作用交流電機（13），所述蓄電池/蓄電池組（1）的輸出端連接至所述超級電容（11）的輸入端。

2.根據權利要求1所述的一種叉車用節能裝置，其特征在于：所述雙作用交流電機（13）正轉時為發動機，反轉時為發電機。

3.根據權利要求1所述的一種叉車用節能裝置，其特征在于：所述功能模塊包括蓄電池單獨供電模塊、大功率電流模塊、蓄電池供電模塊以及能量回收模塊，所述蓄電池單獨供電模塊包括用于接收控制芯片的相應控制信號的第一IGBT（3），所述第一IGBT（3）上并聯有第一續流二極管（7），所述大功率電流模塊包括用于接收控制芯片的相應控制信號的第二IGBT（4），所述第二IGBT（4）上并聯有第二續流二極管（8），所述蓄電池及超級電容供電模塊包括用于接收控制芯片的相應控制信號的第三IGBT（5），所述第三IGBT（5）上并聯有第三續流二極管（9），所述能量回收模塊包括用于接收控制芯片的相應控制信號的第四IGBT（6），所述第四IGBT（6）上并聯有第四續流二極管（10）。

4.根據權利要求3所述的一種叉車用節能裝置，其特征在于：所述控制芯片的兩個輸入端分別連接至第一電壓傳感器（14）和第二電壓傳感器（15）用于接收蓄電池/蓄電池組和超級電容的實時電壓信息，所述控制芯片的4個信號輸出端分別經過IGBT驅動電路連接至蓄電池單獨供電模塊、大功率電流模塊、蓄電池供電模塊以及能量回收模塊。

5.一種叉車用節能控制方法，其特征在于：該方法應用權利要求1-4中任一項所述的一種叉車用節能裝置，并包括以下四個工作狀態：

1）蓄電池/蓄電池組（1）單獨供電：電動叉車勻速舉升或者行駛中，當電機所需驅動電流等于或小于額定工作電流或超級電容（11）SOC低于50%時，由蓄電池/蓄電池組（1）單獨為電動叉車供電；

2）超級電容（11）供電：在電動叉車舉升啟動、舉升加速、加速啟動且超級電容（11）SOC大于50%時，超級電容（11）為電動叉車提供瞬時高達200A的大功率電流；

3）蓄電池/蓄電池組（1）充電：在超級電容（11）SOC低于50%時，在叉車運行或者停止工況下均可由蓄電池/蓄電池組（1）向超級電容（11）充電，；

4）能量回收：電動叉車回落時，雙作用交流電機反轉，通過雙向逆變器向電路充電，先向超級電容（11）充電，等超級電容（11）充滿之后再為蓄電池/蓄電池組（1）充電。

6.根據權利要求5所述的一種叉車用節能控制方法，其特征在于：所述四個工作狀態由第一信號、第二信號、第三信號和第四信號交叉控制，第一信號、第二信號、第三信號和第四信號均由控制芯片（17）產生初始脈沖寬度調制信號經過IGBT驅動電路后得到，所述的控制芯片（17）根據第一電壓傳感器（14）和第二電壓傳感器（15）的實時監測數據以及電動叉車駕駛員的操作輸入信號實時調節輸出上述控制信號。

7.根據權利要求7所述的一種叉車用節能控制方法，其特征在于：當處于第1）工作狀態時，蓄電池/蓄電池組（1）單獨供電，第三信號控制第三IGBT（5）的通斷，第一IGBT（3）、第二IGBT（4）、第四IGBT（6）處于關斷狀態。

8.根據權利要求7所述的一種叉車用節能控制方法，其特征在于：當處于第2）工作狀態時，第二信號和第三信號分別控制第二IGBT（4）和第三IGBT（5）的通斷，第一IGBT（3）和第四IGBT（6）均處于關斷狀態；當第二信號控制第二IGBT（4）導通時，超級電容（11）向電感（12）儲能，此時第三信號控制第三IGBT（5）關斷；當第二信號控制第二IGBT（4）關斷時，第三信號控制第三IGBT（5）導通，存儲在電感（12）的能量輸出大功率電流向雙作用交流電機（13）供電。