CN102832588B - 一种工程机械及其高压安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械的高压安全防护系统，包括多个高压模块，高压模块具有保护盖，高压模块中一者为配电箱，另一者为超级电容，配电箱与其它的高压模块连接；各高压模块设置至少一个保护开关，所述保护盖开启时，保护开关断开，以便断开超级电容与配电箱的连接。工作人员进行检修或其他操作打开高压模块的保护盖时，保护开关处于断开状态，同时断开超级电容与配电箱的连接，阻断了高压能量，确保工作人员与设备的安全，具有较高的安全系数；保护盖开启的同时，瞬间切断超级电容与配电箱的连接，响应速度快。本发明还公开了一种包括上述高压安全防护系统的工程机械。

Description

一种工程机械及其高压安全防护系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种工程机械及其高压安全防护系统。

背景技术

随着工程机械不断的发展进步，混合动力机械逐渐成为新时期节能环保的典范。以混合动力推土机为例，其动力传动采用发动机带动发电机，发电机电压整流为直流高压，直流高压逆变为可控三相交流电压驱动电动机，电动机与终传动连接输出扭矩驱动推土机行走。

电传动推土机的高压模块包括发电机模块、驱动电机模块、超级电容、辅助电源、配电箱等。高压模块均具有安全防护系统，保证工作人员检修或误接触时的安全。

目前，典型的防触电安全系统是，在整个所有的高压模块与工程机械的底盘都应用绝缘材料，并设置明显的高压警示标志，防止工作人员对高压模块误接触导致触电等。同时，在主电路上设置了熔断器，一旦有工作人员在检修等操作过程中触电，则熔断器熔断，起到短路保护的作用。但是，熔断器熔断后需要更换熔断丝，熔断器的检查、维修及更换很不方便。

现有的改进方式是，采用继电器取代熔断器，当电动机电流值达到继电器的动作值时，继电器动作，使常闭开关断开，从而切断控制电路。这种方式解决了熔断器维修更换不方便的问题，但是，此方式抗干扰能力差，容易产生误操作，缺乏灵活性，与此同时，继电器具有一定的响应时间，有一定的滞后性。

安全系统的继电器动作后，如果超级电容没有与主电路断开，超级电容将放电，使得主路中仍有电流，存在安全隐患。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，设计一种能够快速响应并消除安全隐患的高压安全防护系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械的高压安全防护系统，该高压安全防护系统的响应速度块，安全系数高。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种工程机械的高压安全防护系统，包括多个高压模块，其中两个高压模块分别为配电箱和超级电容，所述高压模块具有保护盖；各所述高压模块设置至少一个保护开关，所述保护盖开启时，所述保护开关断开，以便断开所述超级电容与所述配电箱的连接。

优选地，还包括电容管理系统，所述保护开关均与所述电容管理系统串联并互锁，所述保护开关断开时触发所述电容管理系统，所述电容管理系统被触发时断开所述超级电容与所述配电箱的连接。

优选地，所述保护开关均串联接入所述超级电容与所述配电箱的连接回路。

优选地，所述保护开关为常闭行程开关，所述保护盖开启时触发所述保护开关断开；所述保护盖闭合后，所述保护开关自动复位。

优选地，所述保护开关为常开行程开关，所述保护盖闭合时触发所述保护开关闭合；所述保护盖开启后，所述保护开关自动复位。

优选地，所述高压模块还包括辅助电源、发电机模块和驱动电机模块。

本发明还提供了一种工程机械，包括混合动力装置和高压安全防护系统，所述高压安全防护系统为上述任一项所述的高压安全防护系统。

优选地，所述工程机械为电传动推土机。

本发明提供的工程机械的高压安全防护系统，包括多个高压模块，所述高压模块具有保护盖，所述高压模块中一者为配电箱，另一者为超级电容，所述配电箱与其它的所述高压模块连接；各所述高压模块设置至少一个保护开关，所述保护盖开启时，所述保护开关断开，以便断开所述超级电容与所述配电箱的连接。

工作人员进行检修或其他操作，打开高压模块的保护盖时，触发保护开关断开，保护开关断开的同时断开超级电容与配电箱的连接，能够有效防止超级电容在主电路中放电，阻断了高压能量，能够避免超级电容高压储能的电击隐患，确保工作人员与设备的安全，具有较高的安全系数。

此高压安全防护系统的响应速度快，在保护盖开启的同时，瞬间切断超级电容与配电箱的连接。

一种方式中，还包括电容管理系统，所述保护开关均与所述电容管理系统串联并互锁，所述保护开关断开时触发所述电容管理系统，所述电容管理系统被触发时断开所述超级电容与所述配电箱的连接。

保护盖开启时，保护开关处于断开状态，保护开关与电容管理系统串联并互锁，保护开关断开时触发电容管理系统，电容管路系统接收信号后瞬间切断超级电容与配电箱的连接，阻断了高压能量，确保了工作人员与设备的安全。

另一种方式中，所述保护开关均串联接入所述超级电容与所述配电箱的连接回路。保护盖开启时，保护开关处于断开状态，直接切断了超级电容与配电箱的连接回路，阻断了高压能量。

具体的，保护开关可以为常闭的行程保护开关，保护盖开启时触发保护开关断开；保护盖闭合后，保护开关自动复位。

保护开关还可以为常开的行程保护开关，保护盖闭合时触发保护开关闭合；保护盖开启后，保护开关自动复位。

本发明还提供了一种工程机械，包括混合动力装置和上述高压安全防护系统，该高压安全防护系统的响应速度块，安全系数高。

附图说明

图1为本发明所提供的工程机械的高压安全防护系统一种具体实施方式的结构原理图。

其中，图1中的附图标记如下：

配电箱11；超级电容12；辅助电源13；发电机模块14；驱动电机模块15；左侧驱动电机模块151；右侧驱动电机模块152；保护开关21；电容管理系统22。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种工程机械的高压安全防护系统，该高压安全防护系统的响应速度块，安全系数高。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供的工程机械的高压安全防护系统一种具体实施方式的结构原理图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种工程机械的高压安全防护系统，包括多个高压模块，所述高压模块具有保护盖。其中，一高压模块为配电箱11，还有一高压模块为超级电容12，所述配电箱11与其它的所述高压模块均连接，以便为其他高压模块配电。

具体的，上述多个高压模块还包括辅助电源13、发电机模块14和驱动电机模块15等，如图1所示。

发电机模块14具体包括发电机和发电机控制器，二者可以共用同一个保护盖；驱动电机模块15包括左驱动电机模块151和右驱动电机模块152，其中左驱动电机模块151包括左侧电动机和左侧驱动电机控制器，右驱动电机模块152包括右侧驱动电机和右侧驱动电机控制器。当然，不同种类的工程机械，高压模块的具体类型也可以有适应性的变化。

另外，各所述高压模块均设置至少一个保护开关21，图1中，各高压模块均设置了一个保护开关。保护盖开启时，保护开关21断开，以断开超级电容12与配电箱11的连接，可以通过常规的线路设计，以达到此目的。

工作人员进行检修或其他操作而打开高压模块的保护盖时，则保护开关21处于断开状态，保护开关21断开的同时断开超级电容12与配电箱11的连接，即在保护盖开启时，能够有效防止超级电容21在主电路中放电，阻断了高压能量，从而避免超级电容12高压储能的电击隐患，确保工作人员与设备的安全，具有较高的安全系数。而且，此高压安全防护系统由机械动作触发，抗干扰能力强，也便于检修更换。

图1中，各高压模块均设置一个与保护盖按照上述方式相配合的保护开关21，只要其中一个高压模块的保护盖开启，即可使保护开关21处于断开状态，从而启动此高压安全防护系统。可以想到，一个高压模块也可以设置一个以上的保护开关21，如此，当一个保护开关21出现故障未根据保护盖的开合而跳变时，其余与该保护盖配合的保护开关21依然可以断开，确保超级电容12与配电箱11断开。

一种优选的实施方式中，高压安全防护系统还包括电容管理系统22，所述保护开关21均与所述电容管理系统22串联并互锁，所述保护开关21断开时触发所述电容管理系统22，所述电容管理系统22被触发时断开所述超级电容12与所述配电箱11的连接。

保护盖开启时，保护开关21处于断开状态，保护开关21与电容管理系统22串联并互锁，互锁的元件之间的工作状态相反，二者相互制约，保护开关21断开时，电容管路系统22工作；保护开关21闭合时，电容管路系统22停止工作。保护开关21断开时触发电容管理系统22工作，电容管理系统22接收信号后瞬间切断超级电容12与配电箱11的连接，阻断了高压能量，确保了工作人员与设备的安全。此高压安全防护系统的响应速度快，在保护盖开启的同时，能够瞬间切断超级电容21与配电箱11的连接。不设置电容管理系统22时，可以直接将所有的保护开关21串联接入所述超级电容12与所述配电箱11的连接回路。保护盖开启时，保护开关21断开，直接切断超级电容12与配电箱11的连接回路，阻断了高压能量。

在上述各实施方式中，所述保护开关21可以为为常闭行程保护开关，所述保护盖开启时能够触发所述保护开关21断开，比如，保护盖转动开启时，在转动过程中，保护开关21会接触/感应到保护盖或与保护盖联动的部件，从而被触发。保护开关21断开时，相应地触发电容管理系统22工作或直接断开超级电容12与配电箱11；所述保护盖闭合后，所述保护开关21自动复位。

所述保护开关21还可以为常开行程保护开关，所述保护盖闭合时的转动行程触发所述保护开关21闭合；所述保护盖开启后，所述保护开关21自动复位，处于断开状态。

保护开关21除了上述行程开关，也可以采用其他常规的开关，只要保护盖在开启或是闭合时能够带动保护开关21状态跳变，起到保护作用即可。

需要说明的是，上述实施例中各高压模块均具有保护盖，起到分离保护的作用，可以想到，在某些高压模块不会相互干扰的前提下，也可以共用一个保护盖。

除了上述高压安全防护系统，本发明还提供一种包括混合动力装置和高压安全防护系统的工程机械，该高压安全防护系统的响应速度块，安全系数高。该工程机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体的，上述工程机械可以为电传动推土机，也可以为其他具有混合动力装置的工程机械。

以上对本发明所提供的工程机械及其高压安全防护系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种工程机械的高压安全防护系统，包括多个高压模块，其中两个高压模块分别为配电箱(11)和超级电容(12)，所述高压模块具有保护盖；其特征在于，各所述高压模块设置至少一个保护开关(21)，所述保护盖开启时，所述保护开关(21)断开，以便断开所述超级电容(12)与所述配电箱(11)的连接；

还包括电容管理系统(22)，所述保护开关(21)均与所述电容管理系统(22)串联并互锁，所述保护开关(21)断开时触发所述电容管理系统(22)，所述电容管理系统(22)被触发时断开所述超级电容(12)与所述配电箱(11)的连接；

所述保护开关(21)均串联接入所述超级电容(12)与所述配电箱(11)的连接回路。

2.如权利要求1所述的工程机械的高压安全防护系统，其特征在于，所述保护开关(21)为常闭行程开关，所述保护盖开启时触发所述保护开关(21)断开；所述保护盖闭合后，所述保护开关(21)自动复位。

3.如权利要求1所述的工程机械的高压安全防护系统，其特征在于，所述保护开关(21)为常开行程开关，所述保护盖闭合时触发所述保护开关(21)闭合；所述保护盖开启后，所述保护开关(21)自动复位。

4.如权利要求1所述的工程机械的高压安全防护系统，其特征在于，所述高压模块还包括辅助电源(13)、发电机模块(14)和驱动电机模块(15)。

5.一种工程机械，包括混合动力装置和高压安全防护系统，其特征在于，所述高压安全防护系统为权利要求1至4任一项所述的高压安全防护系统。

6.如权利要求5所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为电传动推土机。