CN106159380B - 起重设备蓄电池加热系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重设备蓄电池加热系统及控制方法，其中，加热系统包括：第一温度检测部件(5)、控制部件(4)和用于对蓄电池(3)进行加热的加热装置，第一温度检测部件(5)用于检测蓄电池(3)的温度并发送给控制部件(4)，控制部件(4)用于在判断出第一温度检测部件(5)的检测值低于第一预设值时启动加热装置。此种加热系统能够在环境温度较低蓄电池不能满足发动机的启动要求时，自动启动加热装置将蓄电池加热到合适的工作温度，以充分发挥蓄电池的性能并延长使用寿命，保证整车的动力源稳定；而且无需通过操作者判断开启加热装置的时机，能够减轻操作者的负担。

Description

起重设备蓄电池加热系统及控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重设备蓄电池加热系统及控制方法。

背景技术

汽车起重机是集机械、液压、电气控制和通信技术于一体的高技术含量的工程施工设备，广泛应用于能源、交通、石化等重大工程项目的起重安装作业。起重机电源系统用于向起重机用电设备提供低压直流电能，电源系统一般采用蓄电池进行供电。蓄电池一般安装在电瓶箱内，以实现固定和保护。

蓄电池是一种将化学能转变成电能的装置，用于发动机启动、发电机过载时供电、发动机怠速时供电。蓄电池能在发动机启动时进行放电，在此过程中将化学能转变为电能；并且能在发动机运行时进行充电，在发电机正常工作时，全车用电设备均由发电机供电，与此同时，蓄电池将发电机多余的电能转变为化学能储存起来。因此，要求蓄电池应具有充足的电量及较强的续航能力。

蓄电池作为整车的动力源，工作温度一般在-20℃～70℃之间，而最佳工作温度则在25℃。目前，国内汽车起重设备的最低环境使用温度一般在-20℃左右，国际先进企业产品能达到-35℃。近年来，俄罗斯、哈萨克斯坦、加拿大等极寒地区国家经济发展迅速，基础建设工程显著增多，汽车起重设备需求旺盛，约占全球市场总容量的20％。这些极寒地区国家冬季平均气温在-20℃以下，最低能达-50℃。

由于电瓶箱安装在车架上，因此，蓄电池温度基本与环境温度相同。当汽车起重机在寒冷地区低温环境工作时，蓄电池电解液活性降低，蓄电池容量、电压下降明显，蓄电池电容量比常温时的电容量低很多，环境温度每下降1℃，蓄电池的电量也会下降0.8％，在低温状态下，电池的充电接受能力、充电效率、电容量都会降低，放电量仅为常温下的20％～30％，难以满足起动马达的起动要求。

为解决这一问题，现有技术中的一种加热装置是采用加热膜直接贴在蓄电池表面，加热膜内设置有预设温度的加热电路，加热膜通过电源引出线与起重机上电源相连，实现对蓄电池的加热。但是如果采用现有的电热膜加热装置，只能在环境温度较低使得蓄电池无法满足发动机启动要求时人工开启加热膜，增加了操作者的负担，如果操作者事先没有对蓄电池的工作能力进行判断，则可能会出现发动机启动失败的情况。

发明内容

本发明的目的是提出一种起重设备蓄电池加热系统及控制方法，能够在环境温度较低导致蓄电池不能满足发动机的启动要求时，自动对蓄电池进行加热。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种起重设备蓄电池加热系统，包括：第一温度检测部件、控制部件和用于对蓄电池进行加热的加热装置，所述第一温度检测部件用于检测所述蓄电池的温度并发送给所述控制部件，所述控制部件用于在判断出所述第一温度检测部件的检测值低于第一预设值时启动所述加热装置。

进一步地，所述控制部件能够在启动所述加热装置后根据加热情况调整所述加热装置的加热程度。

进一步地，所述控制部件还能够在所述第一温度检测部件的检测值达到第二预设值时关闭所述加热装置。

进一步地，所述加热装置包括密封箱和燃油加热部件，所述蓄电池设在所述密封箱内，且所述蓄电池与所述密封箱的内壁之间设有风道，所述燃油加热部件能够对所述风道中的空气进行加热以对所述蓄电池进行加热。

进一步地，所述燃油加热部件包括油泵、燃油加热器和吹风部件，所述油泵为所述燃油加热器提供工作所需的燃油，所述吹风部件用于将经过所述燃油加热器加热后的空气吹入所述风道中。

进一步地，所述燃油加热部件设在所述密封箱外部的侧面，所述密封箱上设有第一风口和第二风口，所述第一风口用于使所述燃油加热部件加热后的空气进入所述风道，所述第二风口用于使所述风道中的空气排出，所述第一风口、所述风道和所述第二风口之间形成空气循环通道。

进一步地，还包括第二温度检测部件，用于检测所述密封箱内的温度并发送给所述控制部件，所述控制部件能够根据所述第二温度检测部件的检测值调整所述燃油加热部件的加热程度。

进一步地，还包括压板，所述压板压设在所述蓄电池上方并与所述密封箱固定。

进一步地，所述加热装置包括第一加热支路，所述第一加热支路用于接入来自发动机的冷却液，所述第一加热支路中包括管道，所述管道位于靠近所述蓄电池的位置，以便通过所述冷却液对所述蓄电池进行加热。

进一步地，所述第一加热支路中包括第一阀门，用于控制所述第一加热支路的通断。

进一步地，所述起重设备固有的加热系统包括第二加热支路，所述第二加热支路中包括第二阀门，用于控制所述第二加热支路的通断，所述第一加热支路与所述第二加热支路并联连接。

进一步地，所述加热装置还包括壳体，所述管道位于所述壳体内，且贴设在所述壳体其中一个面的内壁上，所述蓄电池接触安装在所述壳体与管道接触面的外壁上。

进一步地，所述壳体包括底座和盖板，所述盖板在竖直方向上位于所述底座上方，所述管道贴设在所述盖板的内壁上，所述蓄电池接触安装在所述盖板的外壁上。

进一步地，所述底座上设有支撑部件，所述支撑部件顶靠在所述盖板上，以通过所述盖板对所述蓄电池进行支撑。

进一步地，所述管道与所述壳体接触面的内壁之间涂有导热胶。

进一步地，所述加热装置设在起重设备的电瓶箱内。

为实现上述目的，本发明另一方面提供了一种基于上述各实施例起重设备蓄电池加热系统的控制方法，包括如下步骤：

所述第一温度检测部件检测所述蓄电池的温度并发送给所述控制部件；

所述控制部件判断所述第一温度检测部件的检测值是否低于第一预设值，若低于所述第一预设值则启动所述加热装置，否则不启动所述加热装置。

进一步地，还包括：

在启动所述加热装置后，所述控制部件根据加热情况调整所述加热装置的加热程度。

进一步地，还包括：

所述控制部件判断所述第一温度检测部件的检测值是否达到第二预设值，若达到所述第二预设值则关闭所述加热装置，否则继续加热。

进一步地，所述加热装置包括密封箱、燃油加热部件和第二温度检测部件，在启动所述加热装置后，所述控制部件根据加热情况调整所述加热装置的加热程度的步骤具体包括：

所述第二温度检测部件检测所述密封箱内的温度并发送给所述控制部件；

所述控制部件判断所述第二温度检测部件的检测值是否达到第三预设值，若达到所述第三预设值则减小所述燃油加热部件的加热程度，否则不进行调整。

进一步地，所述燃油加热部件包括油泵、燃油加热器和吹风部件，所述控制部件在判断出所述第二温度检测部件的检测值达到第三预设值时减小所述燃油加热部件的加热程度的步骤具体包括：

减少所述油泵的喷油量；

减小所述燃油加热器的功率；和/或

降低所述吹风部件的转速。

进一步地，所述加热装置包括用于接入来自发动机的冷却液的第一加热支路，所述第一加热支路包括管道，所述管道位于靠近所述蓄电池的位置，所述控制部件在判断出所述第一温度检测部件的检测值低于第一预设值时启动所述加热装置的步骤具体包括：

接通所述第一加热支路以通过所述管道接入来自发动机的冷却液。

进一步地，所述第一加热支路与所述起重设备固有的加热系统中的第二加热支路并联连接，所述第一加热支路包括第一阀门，所述第二加热支路包括第二阀门，接通所述第一加热支路的步骤具体包括：

打开所述第一阀门并关闭所述第二阀门。

进一步地，在启动所述加热装置后，所述控制部件根据加热情况调整所述加热装置的加热程度的步骤具体包括：

所述控制部件判断所述第一温度检测部件的检测值是否达到第四预设值，若达到所述第四预设值则同时打开所述第一阀门和第二阀门，否则仍保持所述第二阀门关闭。

进一步地，所述控制部件在判断出所述第一温度检测部件的检测值达到第二预设值后，关闭所述加热装置的步骤具体包括：

关闭所述第一阀门并打开所述第二阀门。

基于上述技术方案，本发明的起重设备蓄电池加热系统，通过设置第一温度检测部件对蓄电池的温度进行检测，控制部件能够在环境温度较低蓄电池不能满足发动机的启动要求时，自动启动加热装置将蓄电池加热到合适的工作温度，以充分发挥蓄电池的性能并延长使用寿命，保证整车的动力源稳定；而且，该加热装置无需通过操作者判断开启加热装置的时机，能够减轻操作者的负担。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明起重设备蓄电池加热系统控制方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明起重设备蓄电池加热系统控制方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为本发明起重设备蓄电池加热系统控制方法的再一个实施例的流程示意图；

图4为本发明起重设备蓄电池加热系统的第一实施例的结构示意图；

图5为本发明起重设备蓄电池加热系统的第一实施例的俯视图；

图6为本发明起重设备蓄电池加热系统的第一实施例的工作原理示意图；

图7为本发明第一实施例的起重设备蓄电池加热系统的控制方法流程示意图；

图8为本发明起重设备蓄电池加热系统的第二实施例的分解示意图；

图9为本发明起重设备蓄电池加热系统的第二实施例的正视图；

图10为本发明起重设备蓄电池加热系统的第二实施例的工作原理示意图；

图11为本发明第二实施例的起重设备蓄电池加热系统的控制方法流程示意图。

附图标记说明

1，2－加热装置；3－蓄电池；4－控制部件；5－第一温度检测部件；6－电瓶箱；

1.1－密封箱；1.11－主体部；1.12－盖体部；1.2－燃油加热部件；1.21－油泵；1.22－燃油加热器；1.23－风扇；1.24－第三温度检测部件；1.3－第一风口；1.4－第二风口；1.5－压板；1.6－罩体；1.7－风道；1.8－第二温度检测部件；

A－第一加热支路；B－第二加热支路；2.1－壳体；2.11－底座；2.12－盖板；2.2－管道；2.21－第一冷却液流通口；2.22－第二冷却液流通口；2.3－第一阀门；2.4－第二阀门；

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、“内”、“外”、“长度”、“宽度”和“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

起重设备上安装的蓄电池的主要起到如下作用：

(1)发动机起动时，蓄电池向起动机和点火系统以及燃油喷射系统供电。

(2)发动机低速运转、发电机电压较低时，蓄电池向用电设备和交流发电机磁场绕组供电。

(3)发电机出现故障不发电时，蓄电池向用电设备供电。

(4)发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。

(5)发动机熄火停机时，蓄电池向电子时钟、汽车电子控制单元(ECU/ECM，亦称计算机、微机、电脑)、音响设备以及汽车防盗系统供电。

(6)辅助功能：因为蓄电池相当于一只大容量的电容器，所以不仅能够保持汽车电气系统的电压稳定，而且还能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。

可见，蓄电池在起重设备中起到关键的作用，这就需要保证蓄电池的性能较为稳定，而工作环境温度是影响蓄电池性能的关键因素，在低温状态下，电池的充电接受能力、充电效率、电容量和放电量都会降低。

在环境使用温度降低导致蓄电池不能满足发动机启动要求时，为了能够时适时对蓄电池进行加热，如图4至图6，图8至图10所示，本发明提供了一种起重设备蓄电池加热系统，在一个实施例中，该加热系统包括：第一温度检测部件5、控制部件4和用于对蓄电池3进行加热的加热装置，第一温度检测部件5用于检测蓄电池3的温度并发送给控制部件4，控制部件4用于在判断出第一温度检测部件5的检测值低于第一预设值时启动加热装置。

其中，第一温度检测部件5可以检测蓄电池3内部电解液的温度，第一预设值为起重设备通用的最低环境使用温度，国内制造的起重设备最低环境使用温度一般在-20℃左右，国际先进企业产品能达到-35℃左右，并且第一预设值的确定与蓄电池3在起重设备上安装的位置也有关系，如果蓄电池3的安装位置靠近外界，则第一预设值的选取与最低环境使用温度相接近，如果安装位置靠近发动机等存在发热的区域，该区域的通常温度比环境温度高，第一预设值的选取为起重设备在最低环境使用温度下，蓄电池3的安装区域所对应的温度值。

本发明该实施例的起重设备蓄电池加热系统，通过设置第一温度检测部件5对蓄电池3的温度进行检测，控制部件4能够在环境使用温度较低导致蓄电池3不能满足发动机的启动要求时，自动启动加热装置对蓄电池3进行加热，以使蓄电池3的性能充分发挥并延长使用寿命，保证整车的动力源稳定；而且，该加热装置能够自动判断开启加热装置的时机，从而减轻操作者的负担。

在该实施例的基础上，控制部件4还能够对加热过程进行控制，在启动加热装置后根据加热情况调整加热装置的加热程度。其中，加热情况是指当前蓄电池3的温度距离目标加热温度的远近，即蓄电池3是否即将到达最佳工作温度，目标加热温度与蓄电池3的最佳工作温度不一定重合。加热程度从广义上来讲是指加热装置在单位时间内提供的热量值，对于不同的加热装置，加热程度具体可以是加热功率的大小，或者通入作为热源的流体的多少等。

该实施例可以根据加热情况自动控制加热过程，使加热装置按需发挥作用，在距离目标加热温度较远时，向蓄电池3提供较多的热量，以在短时间内使蓄电池3尽快趋近目标加热温度，以缩短发动机的启动时间；在距离目标加热温度较近时，向蓄电池3提供较少的热量，以缓慢趋近目标加热温度，避免加热过度对蓄电池3造成损坏。

为了能够判断出加热装置停止加热的时机，防止对蓄电池3加热过度而影响工作性能，在另一个实施例中，控制部件4还能够在第一温度检测部件5的检测值达到第二预设值时关闭加热装置。其中，第二预设值是指蓄电池3能够达到发动机启动要求时的温度值，若加热装置的余热能够保持，第二预设值也可以是蓄电池3即将达到发动机启动要求时的温度值，再利用加热装置的余热使蓄电池3到达最佳工作温度。优选地，第二预设值的选择区间可以处于0℃～25℃之间。

按照上面给出的蓄电池加热装置的工作方式，下面将给出两种不同类型的加热装置，下面将对其结构和工作方法分别进行详细阐述。

在第一种实施例中，加热装置1采用燃油加热的方式对蓄电池3加热。如图4至图6所示，加热装置1包括密封箱1.1和燃油加热部件1.2，蓄电池3设在密封箱1.1内，且蓄电池3与密封箱1.1的内壁之间设有风道1.7，燃油加热部件1.2能够对风道1.7中的空气进行加热以对蓄电池3进行加热。

另外，还可以在密封箱1.1侧面设置一个罩体1.6，以保护燃油加热部件1.2。该实施例利用燃油加热的方式对蓄电池3进行加热，能够提升蓄电池3的低温容量和低温启动能力等性能，使蓄电池3保持在最佳工作温度，以提高蓄电池3的续航能力和使用寿命。

将蓄电池3安装在密封箱1.1内可以提供密封环境保证蓄电池3能够被快速加热，在加热至目标温度后还能阻止热量散失，具有保温效果，有利于使蓄电池3的温度维持在最佳工作温度。密封箱1.1的外壳可采用保温性能好的材料制成，以保证密封箱1.1的密封性和保温性能。优选地，为了使蓄电池3安装方便，可以将密封箱1.1安装在整车靠外的位置。

为了方便蓄电池3的拆装，如图4所示，密封箱1.1包括用于容纳蓄电池3的主体部1.11和可拆卸的盖体部1.12。而且，密封箱1.1上设有过线孔，用于将电瓶线接入蓄电池3的端子上。

更进一步地，蓄电池3安装在密封箱1.1内部，为了防止在行车过程中蓄电池3上下跳动，还可设置压板1.5，压板1.5压设在蓄电池3上方并与密封箱1.1固定。如图4所示，压板1.5可以设计为沿着蓄电池3的长度或者宽度方向延伸的横梁结构，这样能够使风道1.7中的空气更及时地对蓄电池3进行加热，缩短加热时间，而且在蓄电池3表面发生损坏时更及时地发现。另外，压板1.5也可设计为整体式的板状结构，或者在板状结构开设多个空气流通孔。

为了能够通过风道1.7中的空气均匀对蓄电池3进行加热，一般将蓄电池3安装在密封箱1.1的中心位置，这样蓄电池3与密封箱1.1的内壁之间就形成了环形的风道1.7，例如，为了与蓄电池3的形状适配，将密封箱1.1设计为矩形，此时对应的风道1.7即为截面为矩形的环形风道1.7。这样既能对蓄电池3的周围均匀地进行加热，又有利于热空气的循环流通，以提高加热效率。

风道1.7是加热后空气流动的通道，风道1.7的设置可以使燃油加热部件1.2这个设置在局部的热源将热量均匀地释放到密封箱1.1中，并包裹在蓄电池3的周围进行热传递，此种加热方式能够使蓄电池3的加热更均匀，而且可降低蓄电池3的目标加热温度，因为停止加热后风道1.7内的空气仍可利用余热持续使蓄电池3的温度升高，能够节约能量。

在一种具体的结构形式中，如图4所示，燃油加热部件1.2设在密封箱1.1外部的侧面，密封箱1.1上设有第一风口1.3和第二风口1.4，第一风口1.3用于使燃油加热部件1.2加热后的空气进入风道1.7，第二风口1.4用于使风道1.7中的空气排出，第一风口1.3、风道1.7和第二风口1.4之间形成空气循环通道。

具体地，如图6所示，燃油加热部件1.2包括油泵1.21、燃油加热器1.22和吹风部件，油泵1.21用于从油箱中抽取燃油并提供给燃油加热器1.22，吹风部件用于将经过燃油加热器1.22加热后的空气吹入风道1.7中。燃油加热器1.22通过燃烧柴油来加热空气。

优选地，油泵1.21为变量控制油泵，以根据加热情况实时调整燃油供应量。优选地，燃油加热器1.22的加热功率也可进行灵活调节，以控制对蓄电池3的加热程度。另外，吹风部件可以选择风机或者风扇1.23，风扇1.23可以设计为比例风扇，能够根据控制电信号的大小来调整向风道1.7内的吹风量。由此，通过对油泵1.21、燃油加热器1.22和吹风部件的组合控制可以灵活地对蓄电池3的加热程度进行调整。

对于该具体的实施例，第一风口1.3和第二风口1.4是燃油加热部件1.2与密封箱1.1的连通孔，燃油加热器1.22加热空气后，吹风部件将加热后的空气通过第一风口1.3吹入密封箱1.1中，热空气沿着风道1.7将热量散发出来，提升密封箱1.1内部的温度，热空气在于蓄电池3进行热交换后，从第二风口1.4返回等待燃油加热器1.22进行加热，这样就形成了加热循环路径，能够提升加热效率。

另外，除了设置第一温度检测部件1.5对蓄电池3的温度进行检测，为了满足控制需求，本发明的起重设备蓄电池加热系统还包括第二温度检测部件1.8，用于检测密封箱1.1内的温度并发送给控制部件4，控制部件4能够根据第二温度检测部件1.8的检测值调整燃油加热部件1.2的加热程度。例如，可在风道1.7内远离第一风口1.3的一侧设置第二温度检测部件1.8，以保证加热效果。

前面提到，在控制部件4控制加热装置1停止加热后，风道1.7内的热空气还会持续对蓄电池3进行加热，因此，在加热的过程中，将密封箱1.1内空气的温度作为直接控制量，即燃油加热部件1.2内部控制策略的输入信号，而将蓄电池3的温度作为目标控制量，当密封箱1.1内的温度达到某一值后则需要停止加热装置1的加热。

进一步地，本发明的起重设备蓄电池加热系统还包括第三温度检测部件1.24，用于检测燃油加热器1.22当前达到的加热温度并提供给控制部件4，主要目的是监控燃油加热器1.22的工作状态。该第三温度检测部件1.24可集成在燃油加热器1.22内部。

在上述各个实施例中，控制部件4是整个起重设备蓄电池加热系统的核心部件，它与系统中的多个部件存在交联关系，如图6所示。控制部件4用来接受第一温度检测部件5、第二温度检测部件1.8和第三温度检测部件1.24发送的温度信号，以便控制风扇1.23的运转速度、油泵1.21的功率和供油量、燃油加热器1.22的启停和加热功率等参数，这些参数可单独控制或联合控制。优选地，各个温度检测部件可以选择温度传感器等。如果密封箱1.1安装在起重设备上靠近外部的位置，则当起重设备长时间存放后，系统首次运行时，各个温度检测部件的值基本与环境温度值相当。

通过图6给出的原理图，可知本发明的第一种实施例为集成了温度参数控制、油泵比例控制和风扇比例控制等智能控制技术的蓄电池智能暖风加热系统。

对于一个具体的控制实例，起重设备蓄电池加热系统的工作方法如下。当控制部件4检测到蓄电池3的温度低于第一预设值时，则启动燃油加热器1.22开始工作。风扇1.23将燃油加热器1.22加热后的空气吹入密封箱1.1中，从而使蓄电池3能够快速升温到最佳启动温度。考虑到密封箱1.1安装在整车靠外的位置，整车长时间处于低温环境时，蓄电池3的温度与环境温度接近，第一预设值为起重设备的最低环境使用温度，例如－20℃。

当第二温度检测部件1.8检测到密封箱1.1内的温度到达第三预设值时，控制部件4自动控制油泵1.21减小的吸油量，降低风扇1.23的转速或者减小燃油加热器1.22的加热功率，以此来使确保密封箱1.1内的温度保持在第三预设值附近。优选地，第三预设值为60℃～70℃。

此时，当第一温度检测部件5检测到蓄电池3的温度到达第二预设值时，则关闭燃油加热部件1.2。由于燃油加热部件1.2停止加热后，密封箱1.1内的热空气会持续对蓄电池3进行加热，因而第二预设值的选取最好低于蓄电池3的最佳工作温度，例如0℃左右，这样就能使蓄电池3的温度保持在25℃左右，增加了蓄电池3的续航能力和使用寿命。

在第二种实施例中，如图8至图10所示，加热装置2引入发动机冷却液对蓄电池3加热。加热装置2包括第一加热支路A，第一加热支路A用于接入来自发动机的冷却液，第一加热支路A中包括管道2.2，管道2.2位于靠近蓄电池3的位置，以便通过冷却液对蓄电池3进行加热。

其中，发动机的冷却液通过管道2.2将热量传递给蓄电池3，在这一过程中，包括两个换热环节。首先，热量从高温的发动机冷却液通过对流换热和辐射换热的方式将热量传递给管道2.2；接着，管道2.2通过接触传导换热的方式将热量传递给蓄电池3。

该实施例相当于将加热装置2接入发动机冷却系统，当发动机运行时，将冷却液的热量通过加热装置2释放出来，传递给蓄电池3，从而实现对蓄电池3进行持续性加热，使得蓄电池3在低温环境下电量充足，从而有效地提升寒冷地区蓄电池的低温性能。此种对蓄电池进行加热的方式能够有效地循环利用发动机的热能，不需要增加新的热源，不仅能够节约能源，还能够在加热蓄电池3的同时对发动机进行冷却。

进一步地，第一加热支路A中包括第一阀门2.3，用于控制第一加热支路A的通断，以控制是否向第一加热支路A通入发动机冷却液对蓄电池3进行加热。控制部件4在需要启动加热装置2时打开第一阀门2.3，在需要关闭加热装置2时关断第一阀门2.3。

当发动机运行时，加热后的冷却液从发动机流出后一部分经散热器将热量散发掉，另一部分则流入整车各个加热系统，如空调暖风、尿素箱加热等。这些起重设备固有的加热系统中包括第二加热支路B，第二加热支路B中包括第二阀门2.4，用于控制第二加热支路B的通断，以控制是否向第二加热支路B通入发动机冷却液对固有的加热系统进行加热。这两个阀门的开关状态由蓄电池3的温度所决定。

优选地，第一阀门2.3和第二阀门2.4为电控阀门。或者进一步地，第一阀门2.3和第二阀门2.4还带有节流功能，用于调节通过第一加热支路A和第二加热支路B的冷却液流量，从而更灵活地控制对蓄电池3的加热程度。

其中，如图10所示，第一加热支路A与第二加热支路B并联连接。该实施例相当于将蓄电池3的加热装置2并联在整车加热系统上，发动机的冷却液可以同时流入空调暖风、尿素箱加热和蓄电池加热装置2。此种连接方式易于对蓄电池3的加热装置2进行独立控制，不容易对起重设备上固有加热系统的工作过程造成影响。

在一个具体的实施例中，如图10所示，加热装置2还包括壳体2.1，管道2.2位于壳体2.1内，且贴设在壳体2.1其中一个面的内壁上，蓄电池3接触安装在壳体2.1与管道2.2接触面的外壁上，以充分利用发动机冷却液的热量，达到较优的加热效果。

具体地，如图8所示，壳体2.1包括底座2.11和盖板2.12，参见图9，盖板2.12在竖直方向上位于底座2.11上方，管道2.2贴设在盖板2.12的内壁上，蓄电池3接触安装在盖板2.12的外壁上。该实施例方便于对管道2.2进行维护，方便拆卸。

在安装时，可以将管道2.2先固定在盖板2.12的下表面，然后再整体固定在底座2.11上，这样加热后的冷却液在流经第一加热支路A时从第一冷却液流通口2.21进入，经过管道2.2进行热交换后，再从第二冷却液流通口2.22流出，形成冷却液的循环，热量则可以通过盖板2.12释放出来。优选地，如图9所示，第一阀门2.3可设置在邻近第一冷却液流通口2.21的位置。

优选地，为了延长冷却液的流通路径，优化冷却效果，可以将管道2.2设计为蛇形管道，且管道2.2弯折后整体形成的外廓形状壳体2.1的截面形状相适配，以增加导热面积，从而最大限度地增加冷却液的散热量。

进一步地，管道2.2采用导热性好的金属材质，例如：铜管、钢管等，同样，盖板2.12也需采用导热性好的金属材质，如铝板、钢板等。

进一步地，为增加管道2.2的导热面积，可在管道2.2与盖板2.12的夹缝中涂上导热胶，以强化热传导的效果。

优选地，底座2.11上设有支撑部件，支撑部件顶靠在盖板2.12上，以通过盖板2.12对蓄电池3进行支撑。该实施例能够保证盖板2.12承受蓄电池3的重量，使蓄电池3在加热装置2上的安装更加稳定，在整车长期受到振动应力后，盖板2.12不容易发生变形，同时也能够减小管道2.2受到的应力，从而提高管道2.2的使用寿命。

对于此种实施例的加热系统，优选地，如图9所示，加热装置2可安装在起重设备的电瓶箱6内部的底面上，然后将蓄电池3安装在加热装置2上。第一温度检测部件5设在蓄电池3的上表面，并插入电解液中对蓄电池3的内部温度进行检测。

第二种实施例的加热系统在使用时，为保证蓄电池3始终保持在最佳工作温度，当控制部件4检测到蓄电池3的温度小于第一预设值时，将第一阀门2.3打开，这样后加热后的发动机冷却液就可通过第一加热支路A流经加热装置2，从而实现对蓄电池3的持续性加热。

为了能够将发动机冷却液接入加热装置2，从节约管路以及充分利用冷却液热量的角度考虑，优选地将电瓶箱6设置在靠近发动机的位置。由于发动机在停机后，内部仍会有残余的热量，使发动机周围的温度高于环境温度，因而第一预设值为起重设备在最低环境使用温度下，发动机附近对应的温度值。第二种实施例中第一预设值的取值要高于第一种实施例中的第一预设值。例如，第一预设值选取为－5℃。

在加热过程中，控制部件4还能根据加热情况实时控制加热程度，在加热初期，考虑到整车长时间处于低温环境时，蓄电池3的温度过低，此时需要快速提升蓄电池3的温度，这一阶段打开第一阀门2.3，同时关闭第二阀门2.4，以使发动机冷却液集中通过第一加热支路A对蓄电池3进行加热；在蓄电池3的温度加热到第四预设值时，例如0℃，为了避免加热过度并且不影响起重设备固有加热系统的使用，将第一阀门2.3和第二阀门2.4同时打开，此时只有部分发动机冷却液对蓄电池3加热，即降低了加热程度。

当蓄电池3的温度达到第二预设值时时，关闭第一阀门2.3，以停止对蓄电池3加热，保证蓄电池3内部温度处于最佳放电温度，使得蓄电池3的容量处于最大值。同时打开第二阀门2.4，以保证起重设备固有加热系统的使用。此时，发动机冷却液则不会通过流经加热装置2，即停止对蓄电池3进行加热。由于关闭第一阀门2.3后，发动机冷却液将停止对蓄电池3进行加热，因而第二预设值是蓄电池3达到发动机启动要求时的温度值。例如，第二预设值为25℃，在该温度下，蓄电池3既能够满足发动机的启动要求，还具备最佳的工作性能，当然，根据蓄电池3的类型，也可以选取其它相适应的最佳工作温度。

在加热装置2停止对蓄电池3进行加热后，蓄电池3的温度逐渐下降，当下降到一定程度偏离最佳工作温度时，还可继续打开第一阀门2.3，使得发动机冷却液继续流入加热装置2，在不影响发动机固有加热系统使用的前提下，再次对蓄电池3进行加热。由此可见，该实施例中控制部件4能够自动对加热装置2的启停以及加热程度进行控制。

在了解了起重设备蓄电池加热系统的具体结构之后，本发明还提供了一种起重设备蓄电池加热系统的控制方法，在描述时将先给出此种加热系统通用的控制方法，再针对上述给出的两种不同结构的加热系统分别给出具体的控制方法。在部分步骤的标号中含有字母“A”或“B”，“A”表示与第一种实施例的蓄电池加热系统对应的控制方法，“B”表示与第二种实施例的蓄电池加热系统对应的控制方法。

在一种实现方式中，如图1所示的流程示意图，本发明的控制方法包括如下步骤：

步骤101、第一温度检测部件5检测蓄电池3的温度并发送给控制部件4；

步骤102、控制部件4判断第一温度检测部件5的检测值是否低于第一预设值，若低于第一预设值则执行步骤103，否则执行步骤104；

步骤103、启动加热装置；

步骤104、不启动加热装置。

其中，步骤102在步骤101之后执行。在步骤102中，第一预设值为起重设备通用的最低环境使用温度，且与蓄电池3的安装位置相关。在第一温度检测部件5的检测值低于第一预设值时，控制部件4还可以对操作者进行提示，此时的蓄电池3无法满足发动机的启动要求。对于不同类型的加热装置，步骤103中启动加热装置的方法也不相同，例如可通过上电或者通入冷却流体的方式启动加热装置。在执行步骤104后，继续返回步骤102由控制部件4判断下一时刻的蓄电池3温度，在加热装置不启动的状态下，控制部件4将对蓄电池3的温度不断地进行检测判断。

在该实施例中，控制部件能够在环境温度较低蓄电池3不能满足发动机的启动要求时，自动启动加热装置对蓄电池3加热到合适的工作温度，以使蓄电池的性能充分发挥并延长使用寿命，保证整车的动力源稳定，并减轻操作者的负担。

进一步地，在另一个能够灵活控制加热过程的实施方式中，如图2所示的流程示意图，本发明的控制方法在步骤103之后，还包括：

步骤105、控制部件4根据加热情况调整加热装置的加热程度。

在步骤105中，加热情况是指当前蓄电池3的温度距离目标加热温度的远近，即蓄电池3是否即将到达最佳工作温度。加热程度是指加热装置在单位时间内提供的热量值，对于不同的加热装置，加热程度具体可以是加热功率的大小，通入作为热源的流体的多少等。

该实施例能够在对加热过程进行自动控制，不仅能够使加热装置根据需求提供合适的热量，还能够避免加热过度对蓄电池3造成损坏。

在本发明的再一个实施例中，对如图3所示的流程示意图，本发明的控制方法还包括：

步骤106、控制部件4判断第一温度检测部件5的检测值是否达到第二预设值，若达到第二预设值则执行步骤107，否则执行步骤108；

步骤107、关闭加热装置；

步骤108、继续加热。

其中，在步骤106中，第二预设值是指蓄电池3能够达到发动机启动要求时的温度值。若加热装置的余热能够保持，第二预设值也可以是蓄电池3即将达到发动机启动要求时的温度值，再利用加热装置的余热使蓄电池3到达最佳工作温度。在步骤107中，关闭加热装置的方法与步骤103中启动加热装置的方法恰好相反，例如通过断电或者切断冷却流体通入的方法关闭加热装置。在执行步骤107后，还可对操作者进行提示，此时蓄电池3已经能够满足发动机的启动要求。

该实施例能够在蓄电池3达到目标加热温度后及时关闭加热装置，以免对蓄电池3加热过度而影响工作性能。

在执行步骤107关闭加热装置后，如果一段时间后蓄电池3的温度又降低至一定程度偏离最佳工作温度时，还可重新执行步骤103启动加热装置。

对于前面给出的第一种采用燃油加热的加热系统，加热装置1包括密封箱1.1、燃油加热部件1.2和第二温度检测部件1.8，如图7所示的流程示意图，在步骤103启动加热装置1之后，步骤105具体包括：

步骤105A1、第二温度检测部件1.8检测密封箱1.1内的温度并发送给控制部件4；

步骤105A2、控制部件4判断第二温度检测部件1.8的检测值是否达到第三预设值，若达到第三预设值则执行步骤105A3，否则不进行调整，继续执行步骤108；

步骤105A3、减小燃油加热部件1.2的加热程度。

其中，在步骤105A2中，对于通过密封箱1.1内的空气对蓄电池3加热的方式，由于在控制部件4控制加热装置1停止加热后，风道1.7内的热空气还会持续对蓄电池3进行加热，因此，在加热的过程中，将密封箱1.1内空气的温度作为直接控制量，当密封箱1.1内的温度达到第三预设值后则需要停止加热装置1的加热，防止加热过度。第三预设值是指蓄电池3利用风道1.7内空气的余热即可达到最佳工作温度时对应的密封箱1.1内的温度。

具体地，在燃油加热部件1.2包括油泵1.21、燃油加热器1.22和吹风部件的实施例中，步骤105A3包括：减少油泵1.21的喷油量；减小燃油加热器1.22的功率；和/或降低吹风部件的转速。

优选地，将第一预设值选取为－20℃，第二预设值选取为0℃，第三预设值选取为60℃～70℃。当然根据最低工作环境温度的需求、目标加热时间的要求以及蓄电池3性能的不同，第一、第二和第三预设值也可以按需选取。

另外，在关闭燃油加热部件1.2停止对蓄电池3进行加热后，当蓄电池3的温度下降到一定程度偏离最佳工作温度时，还可以继续打开燃油加热部件1.2，并选取合适的工作参数对蓄电池3进行加热。

另外，在步骤101之前，还可以包括底盘钥匙通电和系统初始化的步骤。

对于前面给出的第二种采用发动机冷却液进行加热的加热系统，加热装置2包括用于接入来自发动机的冷却液的第一加热支路A，第一加热支路A包括管道2.2，管道2.2位于靠近蓄电池3的位置，控制部件4在步骤102判断出第一温度检测部件5的检测值低于第一预设值时，执行步骤103启动加热装置具体包括：

步骤103B、接通第一加热支路A以通过管道2.2接入来自发动机的冷却液。

进一步地，第一加热支路A与起重设备固有的加热系统中的第二加热支路B并联连接，第一加热支路A包括第一阀门2.3，第二加热支路B包括第二阀门2.4，如图11所示的流程示意图，步骤103B具体包括：

步骤103B’、打开第一阀门2.3并关闭第二阀门2.4。

第一阀门2.3打开后，加热后的发动机冷却液就可通过第一加热支路A流经加热装置2，从而实现对蓄电池3的持续性加热。同时，关闭第二阀门2.4可使发动机冷却液不再流过空调暖风、尿素箱等起重设备的固有加热系统，集中通过第一加热支路A对蓄电池3进行加热，以缩短加热时间，提高加热效率。图11中只示意出了最具体的步骤103B’，而未给出步骤103B。

在执行步骤103启动加热装置2后，仍然参考图11，步骤105具体包括：

步骤105B1、控制部件4判断第一温度检测部件5的检测值是否达到第四预设值，若达到第四预设值则执行步骤105B2，否则返回步骤103B’仍保持第二阀门2.4关闭；

步骤105B2、同时打开第一阀门2.3和第二阀门2.4。

其中，在步骤105B1中，第四预设值是指已经对蓄电池3加热一段时间，需要降低加热程度的时机。若未达到第四预设值返回步骤103B’仍保持第二阀门2.4关闭，这是步骤108中继续加热的具体表现形式。在步骤105B2中，同时打开第一阀门2.3和第二阀门2.4，可以减小通入蓄电池3对应加热装置2的冷却液，以减小冷却液向蓄电池3传递的热量，从而降低加热程度；另一方面，还可以兼顾空调暖风和尿素箱等起重设备的固有加热系统的运行。

进一步地，控制部件4在执行步骤106判断出第一温度检测部件5的检测值达到第二预设值后，执行步骤107关闭加热装置2具体包括：

步骤107’、关闭第一阀门2.3并打开第二阀门2.4。

在执行步骤107’后，冷却液将不能通过蓄电池3对应的加热装置2，即停止对蓄电池3的加热，此时蓄电池3已经达到最佳工作温度。若第一温度检测部件5的检测值未达到第二预设值，则仍返回步骤105B2同时打开第一阀门2.3和第二阀门2.4，这是步骤108中继续加热的具体表现形式。

在蓄电池3被加热至最佳的工作温度之后，一旦停止加热后，蓄电池3的温度会逐渐下降，为了保持蓄电池3长期保持在最佳工作温度，在另一个实施例中，本发明的控制方法还包括：控制部件判断第一温度检测部件5的检测值是否低于第四预设值附近，例如与第四预设值正负分别偏差5℃，如果是则执行步骤105B2同时打开第一阀门2.3和第二阀门2.4，否则执行步骤107’关闭第一阀门2.3并打开第二阀门2.4。

该实施例可以在蓄电池3的温度下降至第四预设值附近时，再次对蓄电池3进行加热，以使蓄电池3长期保持在最佳工作温度。

优选地，在第二种实施例对应的控制方法中，第一预设值选取为－5℃，第二预设值选取为25℃，第四预设值选取为0℃。当然根据最低工作环境温度的需求、目标加热时间的要求以及蓄电池3性能的不同，第一、第二和第四预设值也可以按需选取。

以上对本发明所提供的一种起重设备蓄电池加热系统及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施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 (22)

1.一种起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，包括：第一温度检测部件(5)、第二温度检测部件(1.8)、控制部件(4)和用于对蓄电池(3)进行加热的加热装置，所述第一温度检测部件(5)用于检测所述蓄电池(3)的温度并发送给所述控制部件(4)，所述控制部件(4)用于在判断出所述第一温度检测部件(5)的检测值低于第一预设值时启动所述加热装置；

所述加热装置包括密封箱(1.1)和燃油加热部件(1.2)，所述蓄电池(3)设在所述密封箱(1.1)内，且所述蓄电池(3)与所述密封箱(1.1)的内壁之间设有风道(1.7)，所述燃油加热部件(1.2)能够对所述风道(1.7)中的空气进行加热以对所述蓄电池(3)进行加热；在加热的过程中，所述第二温度检测部件(1.8)用于检测所述密封箱(1.1)内的温度并发送给所述控制部件(4)，所述控制部件还用于根据所述第二温度检测部件(1.8)的检测值调整所述燃油加热部件(1.2)的加热程度，并将所述密封箱(1.1)内的空气温度作为直接控制量，将所述蓄电池(3)的温度作为目标控制量。

2.根据权利要求1所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述控制部件(4)还能够在所述第一温度检测部件(5)的检测值达到第二预设值时关闭所述加热装置。

3.根据权利要求1所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述燃油加热部件(1.2)包括油泵(1.21)、燃油加热器(1.22)和吹风部件，所述油泵(1.21)为所述燃油加热器(1.22)提供工作所需的燃油，所述吹风部件用于将经过所述燃油加热器(1.22)加热后的空气吹入所述风道(1.7)中。

4.根据权利要求1所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述燃油加热部件(1.2)设在所述密封箱(1.1)外部的侧面，所述密封箱(1.1)上设有第一风口(1.3)和第二风口(1.4)，所述第一风口(1.3)用于使所述燃油加热部件(1.2)加热后的空气进入所述风道(1.7)，所述第二风口(1.4)用于使所述风道(1.7)中的空气排出，所述第一风口(1.3)、所述风道(1.7)和所述第二风口(1.4)之间形成空气循环通道。

5.根据权利要求1所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，还包括压板(1.5)，所述压板(1.5)压设在所述蓄电池(3)上方并与所述密封箱(1.1)固定。

6.根据权利要求1所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述加热装置包括第一加热支路(A)，所述第一加热支路(A)用于接入来自发动机的冷却液，所述第一加热支路(A)中包括管道(2.2)，所述管道(2.2)位于靠近所述蓄电池(3)的位置，以便通过所述冷却液对所述蓄电池(3)进行加热。

7.根据权利要求6所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述第一加热支路(A)中包括第一阀门(2.3)，用于控制所述第一加热支路(A)的通断。

8.根据权利要求7所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述起重设备固有的加热系统包括第二加热支路(B)，所述第二加热支路(B)中包括第二阀门(2.4)，用于控制所述第二加热支路(B)的通断，所述第一加热支路(A)与所述第二加热支路(B)并联连接。

9.根据权利要求6所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述加热装置还包括壳体(2.1)，所述管道(2.2)位于所述壳体(2.1)内，且贴设在所述壳体(2.1)其中一个面的内壁上，所述蓄电池(3)接触安装在所述壳体(2.1)与管道(2.2)接触面的外壁上。

10.根据权利要求9所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述壳体(2.1)包括底座(2.11)和盖板(2.12)，所述盖板(2.12)在竖直方向上位于所述底座(2.11)上方，所述管道(2.2)贴设在所述盖板(2.12)的内壁上，所述蓄电池(3)接触安装在所述盖板(2.12)的外壁上。

11.根据权利要求10所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述底座(2.11)上设有支撑部件，所述支撑部件顶靠在所述盖板(2.12)上，以通过所述盖板(2.12)对所述蓄电池(3)进行支撑。

12.根据权利要求9所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述管道(2.2)与所述壳体(2.1)接触面的内壁之间涂有导热胶。

13.根据权利要求6所述的起重设备蓄电池加热系统，其特征在于，所述加热装置设在起重设备的电瓶箱(6)内。

14.一种基于权利要求1～13任一所述的起重设备蓄电池加热系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述第一温度检测部件(5)检测所述蓄电池(3)的温度并发送给所述控制部件(4)；

所述控制部件(4)判断所述第一温度检测部件(5)的检测值是否低于第一预设值，若低于所述第一预设值则启动所述加热装置，否则不启动所述加热装置。

15.根据权利要求14所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，还包括：

在启动所述加热装置后，所述控制部件(4)根据加热情况调整所述加热装置的加热程度。

16.根据权利要求14所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，还包括：

所述控制部件(4)判断所述第一温度检测部件(5)的检测值是否达到第二预设值，若达到所述第二预设值则关闭所述加热装置，否则继续加热。

17.根据权利要求15所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，所述加热装置包括密封箱(1.1)、燃油加热部件(1.2)和第二温度检测部件(1.8)，在启动所述加热装置后，所述控制部件(4)根据加热情况调整所述加热装置的加热程度的步骤具体包括：

所述第二温度检测部件(1.8)检测所述密封箱(1.1)内的温度并发送给所述控制部件(4)；

所述控制部件(4)判断所述第二温度检测部件(1.8)的检测值是否达到第三预设值，若达到所述第三预设值则减小所述燃油加热部件(1.2)的加热程度，否则不进行调整。

18.根据权利要求17所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，所述燃油加热部件(1.2)包括油泵(1.21)、燃油加热器(1.22)和吹风部件，所述控制部件(4)在判断出所述第二温度检测部件(1.8)的检测值达到第三预设值时减小所述燃油加热部件(1.2)的加热程度的步骤具体包括：

减少所述油泵(1.21)的喷油量；

减小所述燃油加热器(1.22)的功率；和/或

降低所述吹风部件的转速。

19.根据权利要求15所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，所述加热装置包括用于接入来自发动机的冷却液的第一加热支路(A)，所述第一加热支路(A)包括管道(2.2)，所述管道(2.2)位于靠近所述蓄电池(3)的位置，所述控制部件(4)在判断出所述第一温度检测部件(5)的检测值低于第一预设值时启动所述加热装置的步骤具体包括：

接通所述第一加热支路(A)以通过所述管道(2.2)接入来自发动机的冷却液。

20.根据权利要求19所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，所述第一加热支路(A)与所述起重设备固有的加热系统中的第二加热支路(B)并联连接，所述第一加热支路(A)包括第一阀门(2.3)，所述第二加热支路(B)包括第二阀门(2.4)，接通所述第一加热支路(A)的步骤具体包括：

打开所述第一阀门(2.3)并关闭所述第二阀门(2.4)。

21.根据权利要求20所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，在启动所述加热装置后，所述控制部件(4)根据加热情况调整所述加热装置的加热程度的步骤具体包括：

所述控制部件(4)判断所述第一温度检测部件(5)的检测值是否达到第四预设值，若达到所述第四预设值则同时打开所述第一阀门(2.3)和第二阀门(2.4)，否则仍保持所述第二阀门(2.4)关闭。

22.根据权利要求20所述的起重设备蓄电池加热系统控制方法，其特征在于，所述控制部件(4)在判断出所述第一温度检测部件(5)的检测值达到第二预设值后，关闭所述加热装置的步骤具体包括：

关闭所述第一阀门(2.3)并打开所述第二阀门(2.4)。