[發明專利]一種叉車用動力源壽命保護裝置

在審

• 申請號: 201710546845.4
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107482744A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 童水光;張鑫磊;從飛云;唐寧;單玉爽;關文杰;何群星
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭叉集團股份有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司33272
• 代理人: 楊嘉芳

技術領域

本發明涉及一種叉車用動力源壽命保護裝置，特別涉及一種避免蓄電池大功率電流輸出從而延長蓄電池使用壽命的裝置。

背景技術

近年來，隨著物流技術的快速發展，電動叉車的需求越來越多。并且電動叉車由于其使用過程無污染物排放、噪音低等特點，也越來越受到人們的關注，銷售率與使用率逐漸提高。但是，叉車由于自身頻繁的起步啟動、行走加速、貨叉舉升等特點，其主要動力裝置蓄電池存在瞬時大電流、大功率輸出，易對蓄電池造成不可修復的損傷，嚴重降低了蓄電池使用壽命，不僅限制了電動叉車的普及與發展，頻繁的蓄電池更換在一定程度上對環境造成污染。因此減小蓄電池瞬時大電流輸出，提高蓄電池使用壽命具有重要的意義。

針對電動叉車中蓄電池壽命保護問題，現有技術如下：

以中國專利201210049402.1為例，通過改變底腳結構，防止蓄電池內部的活性物質脫落以延長蓄電池的使用壽命，但是此種方法從叉車運行時經常振動的角度出發，未有效解決蓄電池在叉車貨叉舉升瞬間所面臨的大電流輸出問題。

以中國專利200610032034.4為例，通過采用膠體電解質改善蓄電池放電電流小等問題，但是改變蓄電池的電解質操作復雜，制造困難。

以中國專利200510038302.9為例，通過改變鉛酸蓄電池內部正、負極板等材料及結構，提高蓄電池工作電流，但是改變蓄電池內部結構是針對叉車運行的全過程提高蓄電池的工作電流，針對蓄電池瞬時高強度電流放電問題，無法有效解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服上述現有技術的不足，提供一種叉車用動力源壽命保護裝置。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種叉車用動力源壽命保護裝置，包括用于向負載供電的第一供電裝置和第二供電裝置，第一供電裝置和第二供電裝置能夠在控制器的作用下分別或同時向負載提供工作電能，該保護裝置還包括分別對第一供電裝置和第二供電裝置的電壓進行實時檢測的第一電壓檢測模塊和第二電壓檢測模塊，該保護裝置還設有分別用于控制第一供電裝置與負載和第二供電裝置與負載之間電連接通斷的第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器和第二繼電器分別連接至控制器并由其控制。

進一步地，第一供電裝置是蓄電池，第二供電裝置是超級電容。

進一步地，該保護裝置還包括恒流充電裝置，該恒流充電裝置包括恒流控制模塊、采樣電阻和MOS管，恒流控制模塊通過檢測經過采樣電阻的電流大小來控制MOS管的通斷。

進一步地，恒流充電裝置還包括充能電感，該充能電感與MOS管串聯，當MOS管斷開時，充能電感放電。

進一步地，第一繼電器控制恒流充電裝置與超級電容之間的充電連接，當第一繼電器閉合時，恒流充電模塊以穩定的電流向超級電容充電。

進一步地，控制器是：由ATMEGA328P-PU芯片、開關電源芯片和輔助電路構成。

進一步地，恒流控制模塊是：由LM393比較器構成電流滯環控制，該模塊還包括MOS管IRF540、三極管、采樣電路和輔助回路。

進一步地，當第一電壓檢測模塊檢測到蓄電池兩端的電壓在多個測量間隔內不存在較大壓降時，表明電動叉車處于勻速舉升、貨叉下降、非加速行駛或待機狀態，此時，控制器控制第一繼電器閉合，第二繼電器斷開，由蓄電池單獨為負載供電。

進一步地，當第一電壓檢測模塊檢測到蓄電池兩端的電壓在多個測量間隔內存在0.3V以上壓降，且第二電壓檢測模塊檢測到超級電容的電壓充足時，表明電動叉車處于舉升啟動、舉升加速或加速啟動狀態，控制器控制第一繼電器斷開，第二繼電器閉合，由超級電容單獨為負載供電。

進一步地，當第一電壓檢測模塊檢測到蓄電池兩端的電壓在多個測量間隔內存在0.3V以上壓降，且第二電壓檢測模塊檢測到超級電容的電壓不足時，表明電動叉車處于舉升啟動、舉升加速或加速啟動狀態，控制器控制第一繼電器閉合，第二繼電器斷開，由蓄電池單獨為負載供電。

本發明的有益效果是：1.蓄電池壽命保護電路結構精簡，可做成除蓄電池、超級電容以外的集成模塊，操作安裝方便；2.控制策略簡單，對硬件結構要求不高，成本低，易實現；3.超級電容提供叉車在舉升啟動、舉升加速、加速啟動中所需大電流，降低蓄電池強電流的輸出沖擊，平滑蓄電池輸出功率，延長蓄電池使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的整體電路框圖。

圖2是本發明的恒流充電裝置的示意圖。

圖3是本發明的恒流控制模塊結構示意圖。