CN110685314B - 便于收束电缆的双模式电动挖掘机及其双模式驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机及其双模式驱动方法，该电动挖掘机包括挖掘机体、液压系统、动力输出系统、能源系统、切换装置以及可编程控制器。能源系统包括作业能源子系统和非作业能源子系统，作业能源子系统包括供电电缆、电缆收束装置以及过孔集电环，供电电缆向电能电动机输入电能。非作业能源子系统包括蓄电池组以及变压逆变器，蓄电池组通过变压逆变器向电能电动机输入电能。切换装置用于在作业能源子系统和非作业能源子系统中，选择一者向电能电动机输入电能，并使另一者停止向电能电动机输入电能。本发明提高能源的使用率、爬坡能力、灵活性和爬坡稳定性，保证供电电缆的使用安全性和承重能力，性能稳定，安全可靠。

Description

便于收束电缆的双模式电动挖掘机及其双模式驱动方法

技术领域

本发明涉及挖掘机领域的一种挖掘机，尤其涉及一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，还涉及该双模式驱动电动挖掘机的双模式驱动方法。

背景技术

工程机械作为工程装备行业的重要组成部分，对国家的发展建设起到至关重要的作用。在工程机械领域应用广泛的挖掘机是工程建设主要机型之一。传统挖掘机以柴油、汽油为燃料，燃油效率只有33％左右，最高不超过40％，造成了极大的能源浪费；此外，传统挖掘机的排放物对空气造成极大的污染，威胁着人类的健康。石油资源的紧缺、价格的上涨、环境污染等突出问题制约了传统挖掘机的发展，为了解决这些问题，以新能源为动力源的电动挖掘机得到了飞速发展。

目前电动挖掘机主要有电缆式电动挖掘机、充电式电动挖掘机两种，其中电缆式电动挖掘机需要连接电缆进行作业，而在电动挖掘机在行走时，其供电电缆则需要进行收束。虽然现有的电动挖掘机基本上都配备有电缆收束装置，但是电缆收束装置都是固定安装于挖掘机机体上的。虽然，这些电缆收束装置一定程度上解决了电动挖掘机续航里程短、充电不便的问题，但是，同时也为挖掘机工程作业带来了很多潜在的安全隐患。如电动挖掘机进行回转操作时，由于固定安装的电缆收束装置的影响，导致回转干涉问题；电动挖掘机进行爬坡时，导致整体中心后偏严重，限制挖掘机的爬坡能力，甚至降低挖掘机爬坡行驶稳定性，导致事故发生。

发明内容

为解决现有的电动挖掘机的电缆收束装置存在回转干涉，同时限制挖掘机的爬坡能力的技术问题，本发明提供一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机及其双模式驱动方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其包括：

挖掘机体，其包括工作装置以及行走装置；工作装置用于对挖掘物进行挖掘工作，行走装置用于驱使挖掘机体行走；

液压系统，其用于驱使挖掘机体进行行走、回转以及挖掘作业动作；

动力输出系统，其包括电能电动机；电能电动机用于向液压系统输出驱动力；以及

能源系统，其用于向动力输出系统提供工作能源；

其中，工作装置还用于在挖掘所述挖掘物时，产生一个挖掘信号，否则，产生一个非挖掘信号；其中，在工作装置产生所述挖掘信号时，定义挖掘机体处于工作状态，否则，定义挖掘机体处于非工作状态；

能源系统包括作业能源子系统和非作业能源子系统；所述作业能源子系统包括供电电缆、电缆收束装置以及过孔集电环；所述电缆收束装置安装在挖掘机体上，并用于在行走装置工作时对所述供电电缆进行收纳；所述电缆收束装置包括电缆卷筒、锁止机构以及活动支撑机构；所述供电电缆缠绕在电缆卷筒上；所述锁止机构包括棘爪、弹性复位组件、棘轮以及活动轮；棘爪的一端设置至少一个棘齿一，另一端转动安装在挖掘机体上；所述弹性复位组件连接挖掘机体与棘爪，使棘爪能在挖掘机体的一段预设旋转范围内转动，并向棘爪提供弹性恢复力；棘轮转动安装在挖掘机体上，且外边缘设置与至少一个棘齿一配合的至少一个棘齿二；棘轮上设置至少一个挡点；活动轮与棘轮同轴设置，并转动安装在挖掘机体上；活动轮上开设供挡点活动的沟槽；在棘轮沿一个方向转动一个预设角度后，棘齿二与棘齿一相卡，使棘轮通过棘爪相对挖掘机体停止转动；在棘轮继续转动时，挡点从沟槽的一端移动至另一端并带动活动轮朝向另一个方向转动，带动活动轮顶起棘爪，使棘轮能相对挖掘机体进行回转运动；所述活动支撑机构包括活动臂一、销轴一、活动臂二以及固定支架；活动臂一的一端固定在棘轮上，另一端通过销轴一与活动臂二的一端转动连接；电缆卷筒转动安装在活动臂二的另一端上，活动臂二与活动臂一靠近的侧壁上开设凹槽；固定支架的一端转动安装在活动臂一上，另一端能抵扣在凹槽中；所述过孔集电环安装挖掘机体上，所述供电电缆通过所述过孔集电环向电能电动机输入电能；所述非作业能源子系统包括蓄电池组以及变压逆变器；蓄电池组通过变压逆变器向电能电动机输入电能；

所述双模式驱动电动挖掘机还包括：

切换装置，其用于在所述作业能源子系统和所述非作业能源子系统两者中，选择一者向电能电动机输入电能，并使另一者停止向电能电动机输入电能；以及

可编程控制器，其用于判断所述切换装置是否选择所述作业能源子系统/所述非作业能源子系统向电能电动机输入电能；可编程控制器还用于在所述切换装置选择所述作业能源子系统向电能电动机输入电能时，判断挖掘机体是否处于工作状态，是则通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号一；可编程控制器还用于在所述切换装置选择所述非作业能源子系统向电能电动机输入电能时，判断挖掘机体是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组向电能电动机输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号二。

本发明通过设置锁止机构和活动支撑机构，在电缆卷筒被供电电缆向上拉起时，活动臂二向上拉动活动臂一，而活动臂一进一步使棘轮上旋至一定角度，此时棘爪能够将棘轮锁定在某一特定位置，可以使活动臂一固定不动，实现活动臂一停留在不同的角度在棘轮下旋时，其挡点会带动活动轮，使得活动轮能够将棘爪顶起，进而实现活动臂一的下放，这样电缆卷筒能够恢复至原始位置，这样电缆收束装置在挖掘机回转时能够对供电电缆进行适应性调整。在活动支撑机构中，活动臂一和活动臂二能够相对转动，当活动臂一放平时，活动臂二可向前翻折，实现电缆卷筒紧贴挖掘机体放置，避免挖掘机行驶时重心后移，而在活动臂二通过固定支架以及销轴一与活动臂一进行连接，保证了使用过程中活动臂二的承重能力和安全性。这样，本发明解决了现有的电动挖掘机的电缆收束装置存在回转干涉，同时限制挖掘机的爬坡能力的技术问题，得到了提高电动挖掘机实际使用过程中的灵活性和挖掘机爬坡稳定性，保证供电电缆的使用安全性，同时也保证了电缆卷筒的承重能力和安全性的技术效果。

作为上述方案的进一步改进，所述弹性复位组件包括预紧弹簧；预紧弹簧的一端固定在棘爪的另一端上，预紧弹簧的另一端固定在挖掘机体上；预紧弹簧用于向棘爪提供所述弹性恢复力，使棘爪的一端具有朝向棘轮的轴心抓紧力。

作为上述方案的进一步改进，所述锁止机构还包括销轴二；销轴二插在挖掘机体上，棘爪的另一端通过销轴二安装在挖掘机体上。

作为上述方案的进一步改进，活动臂一相对挖掘机体向上移动使棘轮沿一个方向转动，活动臂一相对挖掘机体向下移动使棘轮沿另一个方向转动。

作为上述方案的进一步改进，活动臂一与活动臂二通过销轴一转动的角度取值范围为0-90度；固定支架通过销轴三与活动臂一转动连接，且转动的角度取值范围为0-180度。

作为上述方案的进一步改进，棘齿一与棘齿二的数量相同，棘齿一朝向棘轮的一侧为弧形凹面，棘齿二朝向棘爪的一侧为弧形凸面。

作为上述方案的进一步改进，棘轮的中心与挖掘机体的侧边距离同活动臂一的长度相同，活动臂二插在凹槽中的部分的厚度与凹槽的深度相同。

作为上述方案的进一步改进，所述双模式电动挖掘机还包括底盘；所述电缆收束装置还包括：

限位机构，其包括上限位柱和下限位柱；上限位柱和下限位柱均安装在所述底盘上，且上限位柱位于下限位柱的上方；在活动臂一上移至一个预设极限位置一时，活动臂一上抵在上限位柱上，在活动臂一下移至一个预设极限位置二是，活动臂一下压在下限位柱上。

本发明还提供一种电动挖掘机的双模式驱动方法，其应用于上述任意所述的双模式驱动电动挖掘机中，其包括以下步骤：

判断所述切换装置是否选择所述作业能源子系统/所述非作业能源子系统向电能电动机输入电能；

在所述切换装置选择所述作业能源子系统向电能电动机输入电能时，判断挖掘机体是否处于工作状态，是则通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号一；

在所述切换装置选择所述非作业能源子系统向电能电动机输入电能时，判断挖掘机体是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组向电能电动机输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号二；

检测蓄电池组的蓄电量；

判断所述蓄电量是否低于一个预设电量，是则判断蓄电池组是否向电能电动机输入电能；

在蓄电池组向电能电动机输入电能时，先使蓄电池组停止向电能电动机输入电能，并通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机输入电能，再对蓄电池组进行充电；

检测所述供电电缆的供电电压；

判断所述供电电压是否低于一个预设电压，是则判断所述过孔集电环是否向电能电动机输入电能；

在所述过孔集电环向电能电动机输入电能，使所述过孔集电环停止向电能电动机输入电能，并驱使蓄电池组向电能电动机输入电能。

相较于现有的电缆收束装置，本发明的便于收束电缆的双模式电动挖掘机及挖掘机，其具有以下有益效果：

1、该便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其通过设置锁止机构和活动支撑机构，在电缆卷筒被供电电缆向上拉起时，活动臂二向上拉动活动臂一，而活动臂一进一步使棘轮上旋至一定角度，此时棘爪能够将棘轮锁定在某一特定位置，可以使活动臂一固定不动。在棘轮上旋至极限位置时，挡点会在沟槽的一端活动至其另一端，并进一步带动活动轮转动，使活动轮将棘爪顶起，进而实现活动臂一的下放，这样电缆卷筒能够恢复至原始位置，这样电缆收束装置在挖掘机回转时能够对供电电缆进行适应性调整。在活动支撑机构中，活动臂一和活动臂二能够相对转动，当活动臂一放平时，活动臂二可向前翻折，实现电缆卷筒紧贴挖掘机体放置，避免挖掘机行驶时重心后移，从而提高挖掘机的爬坡能力，进而提高挖掘机爬坡行驶稳定性，而在活动臂二通过固定支架以及销轴一与活动臂一进行连接，保证了使用过程中活动臂二的承重能力和安全性。这样，电缆收束装置就解决了现有的电动挖掘机的电缆收束装置存在回转干涉，同时限制挖掘机的爬坡能力的技术问题，得到了提高电动挖掘机实际使用过程中的灵活性和挖掘机爬坡稳定性，保证供电电缆的使用安全性，同时也保证了电缆卷筒的承重能力和安全性的技术效果。

2、该便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其在掘机作业过程中，可实现电缆收束装置任意角度固定，进行电能供给；在非作业状态下，电缆收束装置可以进行整体折叠，平放于挖掘机体上，满足电动挖掘机灵活作业需求，提高挖掘机行驶能力的同时，改善挖掘机行驶稳定性能。

3、该便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其使能源系统设置作业能源子系统和非作业能源子系统，其中作业能源子系统的供电电缆能够接收外部输入的三相电，并利用过孔集电环将电量输送至电能电动机，而非作业能源子系统直接使用蓄电池组的电量为电能电动机输入电能，在作业时利用大功率输入电能，而非作业时采用挖掘机本身的储电进行输入电能，保证挖掘机的正常挖掘作业，降低电量损耗，提高能源的使用率和作业效率，并且性能稳定，安全可靠。而且，该双模式驱动电动挖掘机的动力输出系统通过液压系统驱使挖掘机体实现行走、回转以及挖掘的作业工作，在挖掘时，工作装置能够产生挖掘信号，否则产生非挖掘信号，同样，在行走时，行走装置能够产生行走信号，否则就会产生非行走信号。在挖掘机进行挖掘时，则挖掘机处于工作状态，否则为非工作状态，而本发明中利用工作装置和行走装置产生信号的类型就可以确定挖掘机是否为工作状态。可编程控制器会先判断出切换装置选择的子系统，再判断子系统与挖掘机体的工作状态是否一致，在不一致时则会发出用于对切换装置进行切换的提示信号一或者提示信号二。这样，在切换装置选择的能源系统与当前挖掘机所处状态应用能源系统冲突时，提示信号一或者提示信号二可以防止因误操作造成能源系统与挖掘机所处工作状态不匹配，造成不必要的能量损失，提高能量的利用率。

该电动挖掘机的双模式驱动方法，其能够对蓄电池组的蓄电量进行实时检测，这样就可以判断蓄电量是否达到挖掘机所需的最低供电量，当电量达不到预设电量时，就会停止蓄电池供电功能，并驱使供电电缆进行输入电能，从而保证挖掘机的正常供电需求，而且还对蓄电池组进行保护，防止蓄电池组过放电。而且，该驱动方法还能够检测供电电缆的供电电压，这样就可以判断供电电压是否达到挖掘机所需的最低供电电压，在供电电压达不到预设电压即输入电能不足时，会停止过孔集电环输入电能，并使蓄电池组进行供电，这样一方面保证挖掘机的正常供电需求，另一方面还可以保护挖掘机的用电设备，同时能够使能量最大化利用，进一步提高能量的使用率。

附图说明

图1为本发明实施例1的便于收束电缆的双模式电动挖掘机的结构示意图；

图2为图1中的电动挖掘机的电缆收束装置的结构示意图；

图3为图2中的电缆收束装置的锁止机构的结构示意图；

图4为图2中的电缆收束装置的活动支撑机构的结构示意图；

图5为图1中的便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机的能源系统的供给示意图；

图6为图1中的便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机的作业能源子系统的工作示意图；

图7为图1中的便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机的非作业能源子系统的工作示意图；

图8为图1中的便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机的可编程控制器的总体流程示意图；

图9为图1中的便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机的可编程控制器的具体流程示意图；

图10为本发明实施例5的便于收束电缆的双模式电动挖掘机安装在挖掘机体上的结构示意图。

符号说明：

1 挖掘机体 21 棘爪

2 液压系统 22 棘轮

3 工作装置 23 活动轮

4 行走装置 24 棘齿一

5 回转装置 25 棘齿二

6 能源系统 26 活动臂一

7 动力输出系统 27 销轴一

8 驾驶室 28 活动臂二

9 三相电源 29 固定支架

10 按钮 30 凹槽

11 警示装置 31 电缆卷筒

12 液压主泵 32 挡点

13 电能电动机 33 沟槽

14 可编程控制器 34 预紧弹簧

15 变压逆变器 35 销轴二

16 蓄电池组 36 上限位柱

17 充电器 37 下限位柱

18 电压转换模块 38 销轴三

19 车载电器 39 转轴

20 分配阀

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1-7，本实施提供了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其能够应用在各种挖掘环境中，而且满足不同的供电条件。该双模式驱动电动挖掘机能够实现两种模式的运行，在其中一种模式下会利用外部设置的三相电源9提供的电能，而在另一种模式下则会直接利用其本身储存的电能。其中，该双模式驱动电动挖掘机包括挖掘机体1、液压系统2、动力输出系统7、能源系统6、切换装置以及可编程控制器。

请继续参阅图1，挖掘机体1包括工作装置3以及行走装置4，在本实施例中，其还包括驾驶室8、回转装置5、车载电器19和电压转换模块18。工作装置3用于对挖掘物进行挖掘工作，行走装置4用于驱使工作装置3行走。在本实施例中，驾驶室8安装在行走装置4上，并连接工作装置3。工作装置3包括动臂、斗杆、铲斗、油缸一、油缸二以及油缸三。动臂转动安装在驾驶室8上，油缸一用于通过伸缩驱使动臂相对驾驶室8转动。斗杆的一端铰接在动臂上，另一端与铲斗连接。油缸二用于通过伸缩驱使斗杆相对动臂伸缩，油缸三用于通过伸缩驱使铲斗相对斗杆转动以对挖掘物进行挖掘。回转装置5包括回转马达，并且回转装置5的两端分别固定在驾驶室8和行走装置4上，并用于驱使驾驶室8相对行走装置4转动。这里需要说明的是，本实施例中的工作装置3、行走装置4以及回转装置5的机械运行部分均可以采用现有的相关设备，而且动臂、斗杆、铲斗、油缸一、油缸二以及油缸三之间的连接关系也可以采用现有的电动挖掘机的连接关系，因此，在本实施例中这些结构的具体连接细节将不再细化，附图中所示出的工作装置3、行走装置4以及回转装置5仅作简单的结构表示。

而且，工作装置3还用于在挖掘相关的挖掘物时，产生一个挖掘信号，在未挖掘该挖掘物时，产生一个非挖掘信号。行走装置4还用于在驱使工作装置3行走时，产生一个行走信号，在未驱使工作装置3行走时，产生一个非行走信号。在工作装置3产生挖掘信号时，定义挖掘机体1处于工作状态，否则，定义挖掘机体1处于非工作状态。在本实施例中，工作装置3和行走装置4通过各种单独设置的传感器对其内部结构的机械运行状态进行检测，由于挖掘机在工作时其工作装置3和行走装置4中内部结构的位置会产生相对变化，而传感器则可以检测出这一变化，并使得相应的装置产生对应的信号。前述所使用的传感器，可以采用位置传感器，也可以采用测距传感器，还可以采用其他的检测传感器。

液压系统2用于驱使挖掘机体1进行行走、回转以及挖掘作业动作。动力输出系统7包括电能电动机13，还可包括电机控制器、联轴器以及液压泵。其中，电能电动机13用于向液压系统2输出驱动力。在本实施例中，液压系统2包括液压主泵12以及分配阀20。液压主泵12与电能电动机13连接，并通过电能电动机13驱动而伸缩。液压主泵12与分配阀20连接，并通过分配阀20驱使回转装置5转动，并驱使油缸一、油缸二以及油缸三伸缩。

能源系统6用于向动力输出系统7提供工作能源。其中，能源系统6包括作业能源子系统和非作业能源子系统。作业能源子系统包括供电电缆、电缆收束装置以及过孔集电环。电缆收束装置安装在挖掘机体1上，并用于在行走装置4工作时对供电电缆进行收纳。其中，电缆收束装置包括锁止机构、活动支撑机构以及电缆卷筒31(本实施例接下来会独立介绍这些结构)。过孔集电环安装挖掘机体1上，供电电缆利用过孔集电环向电能电动机13输入电能。非作业能源子系统包括蓄电池组16以及变压逆变器15，其还包括充电器17。蓄电池组16通过变压逆变器15向电能电动机13输入电能。在本实施例中，蓄电池组16为磷酸铁锂电源电池组。该磷酸铁锂电源电池组可以通过作业能源子系统进行充电或取下独立充电再进行安装使用。蓄电池组16还通过电压转换模块18向车载电器19输入电能，并通过充电器17接收外部设置的三相电源9提供的电能。具体而言，充电器17通过连接电压为380V的三相电源9，整流为直流电为磷酸铁锂电池组充电，电压转换模块18将磷酸铁锂电池组的高电压转换为12/24V的低电压为车载电器19输入电能。

请继续参阅图3，锁止机构包括棘爪21、弹性复位组件、棘轮22以及活动轮23，还可包括销轴二35和转轴39。棘爪21的一端设置棘齿一24，棘爪21的另一端转动安装在挖掘机体1上。棘齿一24的数量至少为一个，在本实施例中为了方便表示，仅显示了两个棘齿一24。棘齿一24朝向棘轮22的一侧为弧形凹面，而远离棘轮22的一侧为弧形凸面。弹性复位组件连接挖掘机体1与棘爪21，使棘爪21能在挖掘机体1的一段预设旋转范围内转动，并向棘爪21提供弹性恢复力。在本实施例中，弹性复位组件包括预紧弹簧34。预紧弹簧34的一端固定在棘爪21的另一端上，预紧弹簧34的另一端固定在挖掘机体1上。预紧弹簧34用于向棘爪21提供弹性恢复力，使棘爪21的一端具有朝向棘轮22的轴心抓紧力。销轴二35插在挖掘机体1上，棘爪21的另一端通过销轴二35安装在挖掘机体1上。

棘轮22转动安装在挖掘机体1上，并且外边缘设置与配合的棘齿二25。棘轮22上设置挡点32，而挡点32的数量至少为一个。棘齿二25的数量至少为一个，在本实施例中，棘齿一24与棘齿二25的数量相同。其中，棘齿二25朝向棘爪21的一侧为弧形凸面。活动轮23与棘轮22同轴设置，并转动安装在挖掘机体1上。活动轮23上开设供挡点32活动的沟槽33。在棘轮22沿一个方向转动一个预设角度后，棘齿二25与棘齿一24相卡，使棘轮22通过棘爪21相对挖掘机体1停止转动。在棘轮22沿着另一个方向转动一个预设角度二后，挡点32从沟槽33的一端移动至另一端并带动活动轮23朝向另一个方向转动，使活动轮23顶起棘爪21。

在本实施例中，棘轮22的中心与挖掘机体1的侧边距离同活动臂一26的长度相同。而且，本实施例中的转轴39插在挖掘机体1上，而棘轮22以及活动轮23均转动安装在转轴39上。在锁止机构工作时，在本实施例的图示中，棘轮22顺时针转动会使，棘齿二25被旋转至棘齿一24处，棘齿一24与棘齿二25相卡，使得棘轮22被棘爪21限位住，进而使活动臂一26固定不动，这样就将棘轮22锁定到某一特定位置。而在棘轮22逆时针旋转时，挡点32在沟槽33中呈弧线移动，直至抵到活动轮23上，进而带动活动轮23逆时针转动。在活动轮23逆时针转动时，活动轮23的上边缘会顶到棘爪21的底部，进而从棘齿二25上将棘齿一24顶开，此时棘齿一24不能够对棘齿二25起到限位作用，会使棘轮22进一步旋转，进而实现活动臂一26的下放，这样电缆卷筒31能够恢复至原始位置，这样电缆收束装置在挖掘机回转时能够对供电电缆进行适应性调整。

请继续参阅图4，活动支撑机构包括活动臂一26、销轴一27、活动臂二28以及固定支架29。活动臂一26的一端固定在棘轮22上，另一端通过销轴一27与活动臂二28的一端转动连接。活动臂二28与活动臂一26靠近的侧壁上开设凹槽30。固定支架29的一端转动安装在活动臂一26上，另一端能抵扣在凹槽30中。

在本实施例中，活动臂一26相对挖掘机体1向上移动使棘轮22沿一个方向转动，活动臂一26相对挖掘机体1向下移动使棘轮22沿另一个方向转动。活动臂一26与活动臂二28通过销轴一27转动的角度取值范围为0-90度。活动臂二28插在凹槽30中的部分的厚度与凹槽30的深度相同。固定支架29通过销轴三38与活动臂一26转动连接，且转动的角度取值范围为0-180度。

在具体安装时，固定支架29的端部可以通过滑块、滑轮等结构安装在凹槽30中，并且仅能使固定支架29的端部在槽中移动。在活动支撑机构中，活动臂一26和活动臂二28能够相对转动，当活动臂一26放平时，活动臂二28可向前翻折，实现电缆卷筒31紧贴挖掘机体1放置，避免挖掘机行驶时重心后移，从而提高挖掘机的爬坡能力，进而提高挖掘机爬坡行驶稳定性，而在活动臂二28通过固定支架29以及销轴一27与活动臂一26进行连接，保证了使用过程中活动臂二28的承重能力和安全性。

电缆卷筒31转动安装在活动臂二28的另一端上，而供电电缆缠绕在电缆卷筒31上。电缆卷筒31可以采用现有的电缆卷筒，其可以通过电机进行驱动，还可以通过弹簧进行驱动，实现对供电电缆的自动收束。电缆卷筒31可以采用配重式、力距电机式、磁滞式、变频传动式等形式，具体的形式可以根据实际需要进行选择。电缆卷筒31上可以涂覆防水绝缘涂料，避免供电电缆漏电并接地。

为了挖掘机的方便使用，在本实施例中，将锁止机构设置在挖掘机体的内侧，即位于驾驶室8的内侧，这样从外部看是发现不了的。同时，这样可以达到不使用的时候，活动臂二28可以向前转动平放，而在使用的时候再抬起来，以便于电缆收束装置的折叠使用。如此，电缆收束装置就可以实现灵活收放，相对于现有的固定式的电缆收束装置，本实施例的电缆收束装置可以占用更少的空间，同时还能够避免挖掘作业产生的尘土进入而损坏电缆收束装置。

切换装置用于在作业能源子系统和非作业能源子系统两者中，选择一者向电能电动机13输入电能，并使另一者停止向电能电动机13输入电能。在本实施例中，切换装置包括按钮10。在按钮10按下时，切换装置选择作业能源子系统向电能电动机13输入电能。在按钮10弹起时，切换装置选择非作业能源子系统向电能电动机13输入电能。

请继续参阅图8以及图9，可编程控制器14能够嵌入到现有的电动挖掘机所具有的控制系统中，也可以直接单独设置，还可以与其它结构集合在一起。可编程控制器14，其用于判断切换装置是否选择作业能源子系统/非作业能源子系统向电能电动机13输入电能。可编程控制器14还用于在切换装置选择作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于工作状态，是则通过过孔集电环驱使供电电缆向电能电动机13输入电能，否则产生用于对切换装置进行切换的提示信号一。可编程控制器14还用于在切换装置选择非作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组16向电能电动机13输入电能，否则产生用于对切换装置进行切换的提示信号二。在本实施例中，可编程控制器14包括壳体，而壳体内安装有接收器、选择器以及控制接收器和选择器的微处理器。其中，可编程控制器14通过接收器接收来自工作装置3和行走装置4的生成数据以及按钮10的切换状态数据，并在微处理器中进行处理，判定当前供给能源系统。具体而言，可编程控制器14主要用于执行以下步骤。

判断切换装置是否选择作业能源子系统/非作业能源子系统向电能电动机13输入电能。在本实施例中，可编程控制器通过按钮10的状态对切换装置所选择的子系统进行确定，即通过判断按钮10的按下或者弹起状态进行确定。当然，在其他实施例中，切换装置可以采用其他的切换机构，例如采用语音选择模块、无线遥控模块等。

在切换装置选择作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于工作状态；即在按下按钮10时，表示驾驶员选择作业能源子系统，可编程控制器14处理接收来自工作装置3和行走装置4传感器数据并判断挖掘机是否处于作业状态。

进行上述步骤后，在挖掘机体1处于工作状态时，通过相应的过孔集电环驱使供电电缆向电能电动机13输入电能。在作业能源介入进行动力供给时，电压为380V的三相电源9通过可编程控制器14再去驱动电能电动机13，电能电动机13输入轴与可编程控制器14设置的输出轴连接，电能电动机13的输出轴通过联轴器与液压主泵12连接，液压主泵12与工作装置3、回转装置5通过分配阀20连接，带动挖掘机工作装置3、回转装置5动作。

在挖掘机体1处于非工作状态时，产生用于对切换装置进行切换的提示信号一。在本实施例中，提示信号一用于提示驾驶员弹起按钮10。若挖掘机处于非作业状态，则驾驶员选择的作业能源子系统与当前挖掘机所处状态应用子系统冲突，可通过警示装置11发出警示，提醒驾驶员更正操作；若挖掘机处于作业状态，可编程控制器14判定作业能源子系统进行动力供给。其中，警示装置11安装在驾驶室8的控制面板上，报警时发出蜂鸣声。

在切换装置选择非作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于非工作状态；即按钮10抬起时，表示驾驶员选择非作业能源子系统，可编程控制器14处理接收来自工作装置3和行走装置4传感器数据并判断挖掘机是否处于作业状态。

进行上述步骤后，在挖掘机体1处于非工作状态时，驱使蓄电池组16向电能电动机13输入电能；若挖掘机处于非作业状态，可编程控制器14判定非作业能源子系统进行动力供给。

在挖掘机体1处于工作状态时，产生用于对切换装置进行切换的提示信号二。在本实施例中，提示信号二用于提示驾驶员按下按钮10。若挖掘机处于作业状态，则驾驶员选择的非作业能源子系统与当前挖掘机所处状态应用子系统冲突，可以通过警示装置11发出警示，提醒驾驶员更正操作。

综上所述，相较于现有的电动挖掘机，本实施例的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其具有以下优点。

1、该便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其通过设置锁止机构和活动支撑机构，在电缆卷筒31被供电电缆向上拉起时，活动臂二28向上拉动活动臂一26，而活动臂一26进一步使棘轮22上旋至一定角度，此时棘爪21能够将棘轮22锁定在某一特定位置，可以使活动臂一26固定不动，实现活动臂一26停留在不同的角度。在棘轮22上旋至极限位置时，挡点32会在沟槽33的一端活动至其另一端，并进一步带动活动轮23转动，使活动轮23将棘爪21顶起，进而实现对活动臂一26的下放，这样电缆卷筒31能够恢复至原始位置，这样电缆收束装置在挖掘机回转时能够对供电电缆进行适应性调整。在活动支撑机构中，活动臂一26和活动臂二28能够相对转动，当活动臂一26放平时，活动臂二28可向前翻折，实现电缆卷筒31紧贴挖掘机体放置，避免挖掘机行驶时重心后移，从而提高挖掘机的爬坡能力，进而提高挖掘机爬坡行驶稳定性，而在活动臂二28通过固定支架29以及销轴一27与活动臂一26进行连接，保证了使用过程中活动臂二28的承重能力和安全性。这样，电缆收束装置就解决了现有的电动挖掘机的电缆收束装置存在回转干涉，同时限制挖掘机的爬坡能力的技术问题，得到了提高电动挖掘机实际使用过程中的灵活性和挖掘机爬坡稳定性，保证供电电缆的使用安全性，同时也保证了电缆卷筒31的承重能力和安全性的技术效果。

2、该便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其在掘机作业过程中，可实现电缆收束装置任意角度固定，进行电能供给；在非作业状态下，电缆收束装置可以进行整体折叠，平放于挖掘机体上，满足电动挖掘机灵活作业需求，提高挖掘机行驶能力的同时，改善挖掘机行驶稳定性能。

3、该便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机，其使能源系统6设置作业能源子系统和非作业能源子系统，其中作业能源子系统的供电电缆能够接收外部输入的三相电，并利用过孔集电环将电量输送至电能电动机13，而非作业能源子系统直接使用蓄电池组16的电量为电能电动机13输入电能，在作业时利用大功率供电，而非作业时采用挖掘机本身的储电进行供电，保证挖掘机的正常挖掘作业，降低电量损耗，提高能源的使用率和作业效率，并且性能稳定，安全可靠。而且，该双模式驱动电动挖掘机的动力输出系统7通过液压系统2驱使挖掘机体实现行走、回转以及挖掘的作业工作，在挖掘时，工作装置3能够产生挖掘信号，否则产生非挖掘信号，同样，在行走时，行走装置3能够产生行走信号，否则就会产生非行走信号。在挖掘机进行挖掘时，则挖掘机处于工作状态，否则为非工作状态，而本实施例中利用工作装置3和行走装置4产生信号的类型就可以确定挖掘机是否为工作状态。可编程控制器14会先判断出切换装置选择的子系统，再判断子系统与挖掘机体的工作状态是否一致，在不一致时则会发出用于对切换装置进行切换的提示信号一或者提示信号二。这样，在切换装置选择的能源系统与当前挖掘机所处状态应用能源系统冲突时，提示信号一或者提示信号二可以防止因误操作造成能源系统与挖掘机所处工作状态不匹配，造成不必要的能量损失，提高能量的利用率。

4、该便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机，其能源系统不仅能够满足挖掘机大功率作业需求，同时能为磷酸铁锂电池组进行充电，提高了能源使用率和作业效率。同时，非作业能源子系统的能源供给不受连接电缆的限制，提高了挖掘机的机动性和灵活性。

5、该便于收束电缆的双模式驱动电动挖掘机，其能源系统中的非作业能源子系统的蓄电池组16可采用磷酸铁锂电源电池组，而磷酸铁锂电源电池组可以在通过作业能源子系统进行充电或取下独立充电之间灵活选择，提高实际使用中便捷性。

实施例2

本实施例提供了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其与实施例1的挖掘机相似，区别在于工作装置3和行走装置4的结构不同。

工作装置3包括铲斗、机械臂以及位移传感器。机械臂与铲斗连接，并用于驱使铲斗对挖掘物进行挖掘。位移传感器安装在机械臂上，并用于检测铲斗相对机械臂的位移量。在位移量低于一个预设位移值时，工作装置3产生非挖掘信号，否则产生挖掘信号。因此，工作装置3产生各个信号是通过位移传感器所检测的信号进行转换，而位移传感器的检测精度非常高，可以保证工作装置3产生的信号的及时性和准确性。

行走装置4包括底架、履带、行走驱动机构以及转速传感器。履带转动安装在底架上，行走驱动机构用于驱动履带。转速传感器安装在底架上，并用于检测履带的转速。在转速为低于一个预设转动速度时，行走装置4产生非行走信号，否则产生行走信号。同样，行走装置4根据转速传感器所产生的信号生成相应的信号，其产生信号的及时性非常高，同时准确性也比较高。

实施例3

本实施例提供了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其在实施例1的基础上增加了电量检测装置，而且可编程控制器的功能也有所增加。电量检测装置用于检测蓄电池组16的蓄电量，其可以通过检测蓄电池组16的电压等方式对蓄电量进行检测。其中，可编程控制器14还用于判断蓄电量是否低于一个预设电量；在蓄电量低于预设电量时，可编程控制器14判断蓄电池组16是否向电能电动机13输入电能；在蓄电池组16向电能电动机13输入电能时，可编程控制器14先使蓄电池组16停止向电能电动机13输入电能，并通过过孔集电环驱使供电电缆向电能电动机13输入电能，再对蓄电池组16进行充电。

该双模式驱动电动挖掘机，其增加设置电量检测装置，而电量检测装置能够对蓄电池组16的蓄电量进行实时检测，这样可编程控制器14就可以判断蓄电量是否达到挖掘机所需的最低供电量，当电量达不到预设电量时，可编程控制器14就会停止蓄电池供电功能，并驱使供电电缆进行输入电能，从而保证挖掘机的正常供电需求，而且还对蓄电池组16进行保护，防止蓄电池组16过放电。

实施例4

本实施例提供了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其在实施例1的基础上增加了电压检测装置，而且可编程控制器的功能也有所增加。电压检测装置用于检测供电电缆的供电电压，其可以利用电压传感器对供电电缆的电压进行检测。其中，可编程控制器14还用于判断供电电压是否低于一个预设电压；在供电电压低于预设电压时，可编程控制器14判断过孔集电环是否向电能电动机13输入电能；在过孔集电环向电能电动机13输入电能，可编程控制器14使过孔集电环停止向电能电动机13输入电能，并驱使蓄电池组16向电能电动机13输入电能。

该双模式驱动电动挖掘机，其增加设置电压检测装置，而电压检测装置能够检测供电电缆的供电电压，这样可编程控制器14就可以判断供电电压是否达到挖掘机所需的最低供电电压，在供电电压达不到预设电压即输入电能不足时，可编程控制器14会停止过孔集电环输入电能，并使蓄电池组16进行输入电能，这样一方面保证挖掘机的正常供电需求，另一方面还可以保护挖掘机的用电设备，同时能够使能量最大化利用，进一步提高能量的使用率。

实施例5

请参阅图10，本实施例提供了一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其在实施例1的基础上限位机构。其中，双模式电动挖掘机还包括底盘。

在本实施例中，限位机构包括上限位柱36和下限位柱37。上限位柱36和下限位柱37均安装在底盘上，而且上限位柱36位于下限位柱37的上方。在活动臂一26上移至一个预设极限位置一时，活动臂一26上抵在上限位柱36上，在活动臂一26下移至一个预设极限位置二是，活动臂一26下压在下限位柱37上。上限位柱36能够对活动臂一26进行上限，而在下限位柱37能够对活动臂一26下限，从而使活动臂一26只能在预设极限位置一和预设极限位置二之间进行移动，防止活动臂一26的位置偏移过度，保证电缆收束装置的正常运行，尤其是电缆收束装置在供电电缆受到较大的偏向力时，其能够限制供电电缆的进一步偏移，起到限制偏移的作用，对供电电缆起到缓冲和保护作用。

实施例6

本实施例提供了一种电动挖掘机的双模式驱动方法，其应用于实施例1-4所提供的任意一种双模式驱动电动挖掘机中，而且包括以下步骤：

判断切换装置是否选择作业能源子系统/非作业能源子系统向电能电动机13输入电能；

在切换装置选择作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于工作状态，是则通过过孔集电环驱使供电电缆向电能电动机13输入电能，否则产生用于对切换装置进行切换的提示信号一；

在切换装置选择非作业能源子系统向电能电动机13输入电能时，判断挖掘机体1是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组16向电能电动机13输入电能，否则产生用于对切换装置进行切换的提示信号二；

检测蓄电池组16的蓄电量；

判断蓄电量是否低于一个预设电量，是则判断蓄电池组16是否向电能电动机13输入电能；

在蓄电池组16向电能电动机13输入电能时，先使蓄电池组16停止向电能电动机13输入电能，并通过过孔集电环驱使供电电缆向电能电动机13输入电能，再对蓄电池组16进行充电；

检测供电电缆的供电电压；

判断供电电压是否低于一个预设电压，是则判断过孔集电环是否向电能电动机13输入电能；

在过孔集电环向电能电动机13输入电能，使过孔集电环停止向电能电动机13输入电能，并驱使蓄电池组16向电能电动机13输入电能。

该电动挖掘机的双模式驱动方法，其能够对蓄电池组16的蓄电量进行实时检测，这样就可以判断蓄电量是否达到挖掘机所需的最低供电量，当电量达不到预设电量时，就会停止蓄电池供电功能，并驱使供电电缆进行输入电能，从而保证挖掘机的正常供电需求，而且还对蓄电池组16进行保护，防止蓄电池组16过放电。而且，该驱动方法还能够检测供电电缆的供电电压，这样就可以判断供电电压是否达到挖掘机所需的最低供电电压，在供电电压达不到预设电压即输入电能不足时，会停止过孔集电环输入电能，并使蓄电池组16进行供电，这样一方面保证挖掘机的正常供电需求，另一方面还可以保护挖掘机的用电设备，同时能够使能量最大化利用，进一步提高能量的使用率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其包括：

挖掘机体(1)，其包括工作装置(3)以及行走装置(4)；工作装置(3)用于对挖掘物进行挖掘工作，行走装置(4)用于驱使挖掘机体(1)行走；

液压系统(2)，其用于驱使挖掘机体(1)进行行走、回转以及挖掘作业动作；

动力输出系统(7)，其包括电能电动机(13)；电能电动机(13)用于向液压系统(2)输出驱动力；以及

能源系统(6)，其用于向动力输出系统(7)提供工作能源；

其特征在于，工作装置(3)还用于在挖掘所述挖掘物时，产生一个挖掘信号，否则，产生一个非挖掘信号；其中，在工作装置(3)产生所述挖掘信号时，定义挖掘机体(1)处于工作状态，否则，定义挖掘机体(1)处于非工作状态；

能源系统(6)包括作业能源子系统和非作业能源子系统；所述作业能源子系统包括供电电缆、电缆收束装置以及过孔集电环；所述电缆收束装置安装在挖掘机体(1)上，并用于在行走装置(4)工作时对所述供电电缆进行收纳；所述电缆收束装置包括电缆卷筒(31)、锁止机构以及活动支撑机构；所述供电电缆缠绕在电缆卷筒(31)上；所述锁止机构包括棘爪(21)、弹性复位组件、棘轮(22)以及活动轮(23)；棘爪(21)的一端设置至少一个棘齿一(24)，另一端转动安装在挖掘机体(1)上；所述弹性复位组件连接挖掘机体(1)与棘爪(21)，使棘爪(21)能在挖掘机体(1)的一段预设旋转范围内转动，并向棘爪(21)提供弹性恢复力；棘轮(22)转动安装在挖掘机体(1)上，且外边缘设置与至少一个棘齿一(24)配合的至少一个棘齿二(25)；棘轮(22)上设置至少一个挡点(32)；活动轮(23)与棘轮(22)同轴设置，并转动安装在挖掘机体(1)上；活动轮(23)上开设供挡点(32)活动的沟槽(33)；在棘轮(22)沿一个方向转动一个预设角度后，棘齿二(25)与棘齿一(24) 相卡，使棘轮(22)通过棘爪(21)相对挖掘机体(1)停止转动；在棘轮(22)继续转动时，挡点(32)从沟槽(33)的一端移动至另一端并带动活动轮(23)朝向另一个方向转动，带动活动轮(23)顶起棘爪(21)，使棘轮(22)能相对挖掘机体(1)进行回转运动；所述活动支撑机构包括活动臂一(26)、销轴一(27)、活动臂二(28)以及固定支架(29)；活动臂一(26)的一端固定在棘轮(22)上，另一端通过销轴一(27)与活动臂二(28)的一端转动连接；电缆卷筒(31)转动安装在活动臂二(28)的另一端上，活动臂二(28)与活动臂一(26)靠近的侧壁上开设凹槽(30)；固定支架(29)的一端转动安装在活动臂一(26)上，另一端能抵扣在凹槽(30)中；所述过孔集电环安装挖掘机体(1)上，所述供电电缆通过所述过孔集电环向电能电动机(13)输入电能；所述非作业能源子系统包括蓄电池组(16)以及变压逆变器(15)；蓄电池组(16)通过变压逆变器(15)向电能电动机(13)输入电能；

所述双模式电动挖掘机还包括：

切换装置，其用于在所述作业能源子系统和所述非作业能源子系统两者中，选择一者向电能电动机(13)输入电能，并使另一者停止向电能电动机(13)输入电能；以及

可编程控制器(14)，其用于判断所述切换装置是否选择所述作业能源子系统/所述非作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能；可编程控制器(14)还用于在所述切换装置选择所述作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能时，判断挖掘机体(1)是否处于工作状态，是则通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机(13)输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号一；可编程控制器(14)还用于在所述切换装置选择所述非作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能时，判断挖掘机体(1)是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组(16)向电能电动机(13)输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号二。

2.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，所述弹性复位组件包括预紧弹簧(34)；预紧弹簧(34)的一端固定在棘爪(21)的另一端上，预紧弹簧(34)的另一端固定在挖掘机体(1)上；预紧弹簧(34)用于向棘爪(21)提供所述弹性恢复力，使棘爪(21)的一端具有朝向棘轮(22)的轴心抓紧力。

3.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，所述锁止机构还包括销轴二(35)；销轴二(35)插在挖掘机体(1)上，棘爪(21)的另一端通过销轴二(35)安装在挖掘机体(1)上。

4.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，活动臂一(26)相对挖掘机体(1)向上移动使棘轮(22)沿一个方向转动，活动臂一(26)相对挖掘机体(1)向下移动使棘轮(22)沿另一个方向转动。

5.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，活动臂一(26)与活动臂二(28)通过销轴一(27)转动的角度取值范围为0-90度；固定支架(29)通过销轴三(38)与活动臂一(26)转动连接，且转动的角度取值范围为0-180度。

6.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，棘齿一(24)与棘齿二(25)的数量相同，棘齿一(24)朝向棘轮(22)的一侧为弧形凹面，棘齿二(25)朝向棘爪(21)的一侧为弧形凸面。

7.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，棘轮(22)的中心与挖掘机体(1)的侧边距离同活动臂一(26)的长度相同，活动臂二(28)插在凹槽(30)中的部分的厚度与凹槽(30)的深度相同。

8.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，所述双模式电动挖掘机还包括底盘；所述电缆收束装置还包括：

限位机构，其包括上限位柱(36)和下限位柱(37)；上限位柱(36)和下限位柱(37)均安装在所述底盘上，且上限位柱(36)位于下限位柱(37)的上方；在活动臂一(26)上移至一个预设极限位置一时，活动臂一(26)上抵在上限位柱(36)上，在活动臂一(26)下移至一个预设极限位置二是，活动臂一(26)下压在下限位柱(37)上。

9.如权利要求1所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机，其特征在于，所述切换装置包括按钮(10)；在按钮(10)按下时，所述切换装置选择所述作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能；在按钮(10)弹起时，所述切换装置选择所述非作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能；所述提示信号一用于提示驾驶员弹起按钮(10)，所述提示信号二用于提示所述驾驶员按下按钮(10)。

10.一种电动挖掘机的双模式驱动方法，其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的便于收束电缆的双模式电动挖掘机中，其特征在于，其包括以下步骤：

判断所述切换装置是否选择所述作业能源子系统/所述非作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能；

在所述切换装置选择所述作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能时，判断挖掘机体(1)是否处于工作状态，是则通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机(13)输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号一；

在所述切换装置选择所述非作业能源子系统向电能电动机(13)输入电能时，判断挖掘机体(1)是否处于非工作状态，是则驱使蓄电池组(16)向电能电动机(13)输入电能，否则产生用于对所述切换装置进行切换的提示信号二；

检测蓄电池组(16)的蓄电量；

判断所述蓄电量是否低于一个预设电量，是则判断蓄电池组(16)是否向电能电动机(13)输入电能；

在蓄电池组(16)向电能电动机(13)输入电能时，先使蓄电池组(16)停止向电能电动机(13)输入电能，并通过所述过孔集电环驱使所述供电电缆向电能电动机(13)输入电能，再对蓄电池组(16)进行充电；

检测所述供电电缆的供电电压；

判断所述供电电压是否低于一个预设电压，是则判断所述过孔集电环是否向电能电动机(13)输入电能；

在所述过孔集电环向电能电动机(13)输入电能，使所述过孔集电环停止向电能电动机(13)输入电能，并驱使蓄电池组(16)向电能电动机(13)输入电能。

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