CN113783278A - 一种消防车蓄电池智能充电设备、控制方法、介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消防车蓄电池智能充电设备、控制方法、介质，包括车载的底盘蓄电池、泵组蓄电池、控制器以及分别与控制器电连接的充电机、底盘发动机、泵组发动机，所述充电机从市电取电且其输出端分别连接底盘蓄电池、泵组蓄电池来充电，所述底盘蓄电池与底盘发动机连接取电，所述泵组蓄电池与泵组发动机连接取电，还包括与控制器电连接的隔离器，底盘蓄电池、泵组蓄电池可通过隔离器并联在一起，所述隔离器可控制底盘蓄电池、泵组蓄电池之间连接线路的通断且其常态下断开。本发明能够及时对泵组蓄电池进行充电，保证泵组蓄电池能不间断地对泵组发动机进行供电。

Description

一种消防车蓄电池智能充电设备、控制方法、介质

技术领域

本发明涉及消防车的技术领域，主要涉及一种消防车蓄电池智能充电设备、控制方法、介质。

背景技术

现具有底盘发动机、泵组发动机的双发动机系统的消防车，消防车的两台发动机均具有蓄电池，底盘发动机、泵组发动机中分别设置有车载的发电机给自身蓄电池进行充电。底盘发动机为消防车的行驶提供动力，泵组发动机为消防泵作业提供动力，两个发动机需要同时工作才能满足消防车的行驶及消防作业要求。

以某一重卡的底盘发动机和泵组发动机为例，两个发动机的蓄电池的容量均为180AH，经试验表明，两个发动机的蓄电池存在自身损耗和给消防车常用的设备进行供电的情况，因此，即使在两个发动机均没有处于工作的情况下两个发动机的蓄电池也会消耗一定的电量，两个发动机的蓄电池容量每天会减少1-1.5％，且消防人员会不定时启动两台发动机来进行日常的维护检查，在检查的过程中，两个发动机每次启动则会消耗蓄电池3-5％的容量。

同时，由于泵组发动机在多数情况下均处于不启动的状态，且日常维护检查时会启动泵组发动机运行的时间很短，一般启动3-5分钟后发现没有故障则会关闭发动机，但是不会及时启动泵组发动机中的发电机给泵组蓄电池进行充电，进而导致泵组蓄电池不能得到足够的电能补充，而在长时间维护不到位的情况下，泵组蓄电池则容易亏电，进而缩短泵组蓄电池的使用寿命。

另外，由于蓄电池的有效电容量受温度的影响而改变。例如，在冬季-20℃的低温下，蓄电池有效电容量大约为其25℃常温状态下的60％，同时，发动机也会因为低温而需要更大的启动力矩，进而消耗蓄电池更多的容量，在泵组蓄电池的电量被消耗完的情况下，消防车在灭火现场无法启动泵组发动机，无法开展灭火作业，错失宝贵的灭火时间窗口。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防车蓄电池智能充电设备、控制方法、介质，能够及时对泵组蓄电池进行充电，保证泵组蓄电池能不间断地对泵组发动机进行供电。

为此，提供一种消防车蓄电池智能充电设备，包括车载的底盘蓄电池、泵组蓄电池、控制器以及分别与控制器电连接的充电机、底盘发动机、泵组发动机，所述充电机从市电取电且其输出端分别连接底盘蓄电池、泵组蓄电池来充电，所述底盘蓄电池与底盘发动机连接取电，所述泵组蓄电池与泵组发动机连接取电，还包括与控制器电连接的隔离器，底盘蓄电池、泵组蓄电池可通过隔离器并联在一起，所述隔离器可控制底盘蓄电池、泵组蓄电池之间连接线路的通断且其常态下断开。

进一步地，所述底盘发动机包括底盘起动机和底盘发电机，所述泵组发动机包括泵组起动机和泵组发电机，底盘起动机和泵组起动机分别与控制器电连接，底盘起动机与底盘蓄电池的输出端连接取电，泵组起动机与泵组蓄电池的输出端连接供电，底盘发电机连接在底盘蓄电池的取电线路上，泵组发电机连接在泵组蓄电池的取电线路上。

进一步地，还包括有与控制器电连接的输入设备，输入设备可录入控制指令至控制器。

进一步地，所述输入设备为显示屏，所述显示屏上设置有用于驱动隔离器断开或闭合的按钮。

一种消防车蓄电池智能充电控制方法，其适用于上述的消防车蓄电池智能充电设备，包括：在检测到泵组蓄电池电量低于设定阈值的情况下，驱动隔离器闭合使底盘蓄电池与泵组蓄电池并联。

进一步地，还包括：

在检测到泵组蓄电池、底盘蓄电池的电量均低于设定阈值的情况下，启动底盘发电机至设定条件后，闭合隔离器使底盘蓄电池与泵组蓄电池并联，所述设定条件为底盘发电机转动至设定转速。

进一步地，闭合所述隔离器之后，若检测到泵组发动机处于启动状态之际则断开隔离器。

进一步地，所述在检测到泵组蓄电池电量低于设定阈值的情况下，启动底盘发动机至其转速达到设定转速，进一步包括下述步骤中的一者或多者:

(1)等待隔离器的闭合触发信号，若采集到闭合触发信号则驱动隔离器闭合，采集底盘蓄电池及泵组蓄电池的电压，若两者的电压均高于设定电压则驱动隔离器断开，否则不动作；

若采集不到闭合触发信号则进一步采集底盘蓄电池的电压值，若电压值高于设定值则驱动隔离器闭合，持续检测泵组蓄电池的电压值至检测到的电压值高于设定值则驱动隔离器断开，驱动底盘发动机油门回怠速至关闭底盘发动机；

(2)等待隔离器的闭合触发信号，采集到闭合触发信号后给泵组发动机发送启动信号，检测泵组发动机的启动状态，检测到泵组发动机处于启动状态之际驱动隔离器断开，驱动底盘发动机油门回怠速至关闭底盘发动机。

进一步地，还包括：在接入市电的情况下，驱动隔离器断开，且在驱动充电机给泵组蓄电池充电至设定电压后，才驱动充电机切换至给底盘蓄电池充电，直至底盘蓄电池的电压等于设定电压。

介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的消防车蓄电池智能充电控制方法。

有益效果：

本发明的一种消防车蓄电池智能充电设备，通过隔离器来将底盘蓄电池、泵组蓄电池并联在一起，隔离器可控制底盘蓄电池、泵组蓄电池之间连接线路的通断且其常态下断开，在泵组蓄电池缺电的时候也能够闭合隔离器，让底盘蓄电池给泵组蓄电池供电，能够及时对泵组蓄电池进行充电，保证泵组蓄电池能不间断地对泵组发动机进行供电。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的消防车蓄电池智能充电设备的结构示意图；

图2为本发明的消防车蓄电池智能充电及应急起动管理方法的流程框图；

图3为本发明在车库中进行战勤充电的流程框图；

图4为本发明在户外备战发动机充电的流程框图；

图5为本发明在户外备战发动机应急充电的流程框图；

图6为本发明的电子设备的结构示意图；

图7为本发明的介质的结构示意图。

附图标记说明：1-控制器；2-显示屏；3-充电机；4-隔离器；5-底盘蓄电池；6-泵组蓄电池；7-底盘发动机；8-泵组发动机；81-泵组起动机；82-泵组发电机；71-底盘起动机；72-底盘发电机；21-处理器；22-存储器；23-存储空间；24-程序代码；31-程序代码。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

见图1，本实施例的消防车蓄电池智能充电设备，包括车载的底盘蓄电池5、泵组蓄电池6、控制器1以及分别与控制器1电连接的显示屏2、充电机3、隔离器4、底盘发动机7、泵组发动机8，底盘发动机7由底盘起动机71和底盘发电机72构成，泵组发动机8由泵组起动机81和泵组发电机82构成，其中，底盘起动机71和泵组起动机81分别与控制器1电连接，来接收控制器1所发出的控制指令；底盘起动机71与底盘蓄电池5的输出端连接取电，泵组起动机81与泵组蓄电池6的输出端连接供电。底盘发电机72连接在底盘蓄电池5的取电线路上，泵组发电机82连接在泵组蓄电池6的取电线路上。底盘蓄电池5、泵组蓄电池6通过隔离器4并联在一起，隔离器4可控制底盘蓄电池5、泵组蓄电池6之间连接线路的通断且其常态下断开。充电机3的输入端通过消防车的充电插座从市电取电，充电机3的两个输出端分别与底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的取电线路连接，来分别给底盘蓄电池5、泵组蓄电池6供电。

显示屏2、充电机3、底盘发动机7、泵组发动机8分别通过各路CAN总线与控制器1连接，隔离器4信号端通过硬线与控制器1连接并取电，隔离器4的两个输出端分别与底盘蓄电池5、泵组蓄电池6电连接。

见图2，本实施例的消防车蓄电池智能充电设备，具有三种不同的方法可以及时地给泵组蓄电池6进行充电，避免泵组蓄电池6出现亏电的情况，分别为：

(1)控制器1发送充电信号充电机3，充电机3先给泵组蓄电池6再给底盘蓄电池5、充电，这么做是因为泵组蓄电池容易出现亏电的情况，先保证泵组蓄电池能够充满电，才能保证消防车的泵组系统能够正常使用，避免出现救援不及时的情况，满电后的底盘蓄电池5、泵组蓄电池6进入待机状态；

(2)控制器闭合隔离器4，使底盘蓄电池5与泵组蓄电池6之间的并联线路导通，底盘蓄电池5给泵组蓄电池6供电；

(3)控制器1启动底盘发电机72给底盘蓄电池5供电，同时闭合隔离器4，使底盘蓄电池5与泵组蓄电池6之间的并联线路导通，底盘发电机72给泵组蓄电池6供电；

由于，底盘发电机72的充电功率大于充电机3的充电功率，因此底盘发电机72给泵组蓄电池6充满电的时间要短于充电机3给泵组蓄电池6充满电的时间。

见图3，当消防车在车库进行战勤充电时，控制器1检测底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的电压和检测隔离器4的通断状态、市电是否接入的状态，然后将上述检测内容通过CAN总线发送数据至显示屏2显示。如果市电插头未连接消防车的充电插座，则显示屏2提示市电插头未接入；如果隔离器4未断开，控制器1则断开隔离器4；如果显示屏2的充电切换按钮未被按下而激活，则默认按照以下充电方式进行充电：市电插头连接消防车的充电插座，消防车内的充电机3先充容易亏电的泵组蓄电池6，充电机3中具有用于显示充电结束的指示灯，当充电机3的指示灯为绿色时，充电机3停止充电，在充电机3完成对泵组蓄电池6的充电后，停止充电机3与泵组蓄电池6连接的线路输出电量，进而驱动充电机3与底盘蓄电池5的连接线路来给底盘蓄电池5充电。显示屏2设置在消防车的驾驶室内，显示屏2上设置有充电切换按钮，当需要强制切换至给底盘蓄电池5充电时，按下充电切换按钮，充电机3强制切换至给底盘蓄电池5充电，当充电机3的指示灯为绿色时，充电机3停止对底盘蓄电池5的充电。

消防车在出勤时启动底盘发动机7，控制器1执行安全保护策略自动停止充电机3的充电。

见图4，当消防车在户外进行备战发电机充电时，控制器1检测底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的电压和检测隔离器4的通断状态、市电是否接入的状态，然后将上述检测内容通过CAN总线发送数据至显示屏2显示。如果显示屏2上的蓄电池并联按钮未激活，控制器则断开隔离器4，底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的并联线路得以断开，如果显示屏2上的蓄电池并联按钮被按下激活，控制器1则闭合隔离器4，使底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的并联连接，同时，启动底盘发动机7并将转速提升至1200转/分，达到底盘发电机72的额定功率区间，底盘发动机7内的底盘发电机72给底盘蓄电池5充电，使底盘发电机72通过底盘蓄电池5给易亏电的泵组蓄电池6充电，当底盘蓄电池电压高于DC27V，隔离器4自动闭合，对泵组蓄电池6进行恒压充电。当泵组蓄电池6的电压高于DC27V，控制器1控制底盘发动机7的油门回怠速并关闭底盘发动机7，完成户外备战发电机充电。消防人员可根据需要按下显示屏2中的蓄电池并联按钮，控制器1接收到蓄电池并联按钮的闭合信号后，强制接通隔离器4来给亏电的泵组蓄电池6充电。

底盘发动机7可给底盘蓄电池5充电，隔离器4接通后实现户外备战时给泵组蓄电池6充电，泵组发动机8可通过泵组蓄电池6给底盘蓄电池5充电，户外备战时作为应急启动的目标。

见图5，当消防车在作业且因泵组蓄电池6亏电严重而无法启动泵组发动机8的情况下，启动应急充电。控制器1检测底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的电压和检测隔离器4的通断状态、市电是否接入的状态，然后将上述检测内容通过CAN总线发送数据至显示屏2显示。如果显示屏2上的蓄电池并联按钮未激活，控制器则断开隔离器4，底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的并联线路得以断开，如果显示屏2上的蓄电池并联按钮被按下激活，控制器1则闭合隔离器4，使底盘蓄电池5、泵组蓄电池6的并联连接，同时，启动底盘发动机7并将转速提升至1200转/分，达到底盘发电机72的额定功率区间。消防人员在按下显示屏2中的蓄电池并联按钮后，闭合隔离器4使底盘蓄电池5、泵组蓄电池6实现并联，底盘蓄电池5直接给泵组蓄电池6供电，进而启动泵组发动机8，泵组发动机8启动后，控制器断开隔离器4，完成泵组发动机8应急辅助启动并确保两组发电机正常工作。控制器1控制底盘发动机7油门回怠速并关闭底盘发动机7，完成泵组发动机8的应急辅助启动。

底盘发动机7、泵组发动机8同时充电时，控制器1执行安全保护策略禁止闭合隔离器4，来确保底盘发电机72对底盘蓄电池5和泵组发电机82对泵组蓄电池6的正常供电。

控制器1检测到本实施例的消防车蓄电池智能充电设备存在异常的情况，则通过显示屏2进行系统故障报警与信息提示。

需要说明的是：

本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被从处理器21调用执行的方式进行实施。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者可编程逻辑控制器(PLC)来实现根据本发明实施例中消防车蓄电池智能充电设备的控制方法所存在的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图6示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备传统上包括处理器21和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器22。存储器22可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器22具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码24的存储空间23。例如，用于程序代码的存储空间23可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码24。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图7所述的介质。该介质可以具有与图6的电子设备中的存储器22类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码31，即可以由诸如21之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种消防车蓄电池智能充电设备，包括车载的底盘蓄电池、泵组蓄电池、控制器以及分别与控制器电连接的充电机、底盘发动机、泵组发动机，所述充电机从市电取电且其输出端分别连接底盘蓄电池、泵组蓄电池来充电，所述底盘蓄电池与底盘发动机连接取电，所述泵组蓄电池与泵组发动机连接取电，其特征在于：还包括与控制器电连接的隔离器，底盘蓄电池、泵组蓄电池可通过隔离器并联在一起，所述隔离器可控制底盘蓄电池、泵组蓄电池之间连接线路的通断且其常态下断开。

2.根据权利要求1所述的消防车蓄电池智能充电设备，其特征在于，所述底盘发动机包括底盘起动机和底盘发电机，所述泵组发动机包括泵组起动机和泵组发电机，底盘起动机和泵组起动机分别与控制器电连接，底盘起动机与底盘蓄电池的输出端连接取电，泵组起动机与泵组蓄电池的输出端连接供电，底盘发电机连接在底盘蓄电池的取电线路上，泵组发电机连接在泵组蓄电池的取电线路上。

3.根据权利要求1所述的消防车蓄电池智能充电设备，其特征在于，还包括有与控制器电连接的输入设备，输入设备可录入控制指令至控制器。

4.根据权利要求3所述的消防车蓄电池智能充电设备，其特征在于，所述输入设备为显示屏，所述显示屏上设置有用于驱动隔离器断开或闭合的按钮。

5.一种消防车蓄电池智能充电控制方法，其适用于权利要求1-4中任一项所述的消防车蓄电池智能充电设备，其特征在于，包括：在检测到泵组蓄电池电量低于设定阈值的情况下，驱动隔离器闭合使底盘蓄电池与泵组蓄电池并联。

6.根据权利要求5所述的消防车蓄电池智能充电控制方法，其特征在于，还包括：

在检测到泵组蓄电池、底盘蓄电池的电量均低于设定阈值的情况下，启动底盘发电机至设定条件后，闭合隔离器使底盘蓄电池与泵组蓄电池并联，所述设定条件为底盘发电机转动至设定转速。

7.根据权利要求6所述的消防车蓄电池智能充电控制方法，其特征在于，闭合所述隔离器之后，若检测到泵组发动机处于启动状态之际则断开隔离器。

8.根据权利要求7所述的消防车蓄电池智能充电控制方法，其特征在于，所述在检测到泵组蓄电池电量低于设定阈值的情况下，启动底盘发动机至其转速达到设定转速，进一步包括下述步骤中的一者或多者:

(1)等待隔离器的闭合触发信号，若采集到闭合触发信号则驱动隔离器闭合，采集底盘蓄电池及泵组蓄电池的电压，若两者的电压均高于设定电压则驱动隔离器断开，否则不动作；

若采集不到闭合触发信号则进一步采集底盘蓄电池的电压值，若电压值高于设定值则驱动隔离器闭合，持续检测泵组蓄电池的电压值至检测到的电压值高于设定值则驱动隔离器断开，驱动底盘发动机油门回怠速至关闭底盘发动机；

(2)等待隔离器的闭合触发信号，采集到闭合触发信号后给泵组发动机发送启动信号，检测泵组发动机的启动状态，检测到泵组发动机处于启动状态之际驱动隔离器断开，驱动底盘发动机油门回怠速至关闭底盘发动机。

9.根据权利要求7所述的消防车蓄电池智能充电控制方法，其特征在于，还包括：在接入市电的情况下，驱动隔离器断开，且在驱动充电机给泵组蓄电池充电至设定电压后，才驱动充电机切换至给底盘蓄电池充电，直至底盘蓄电池的电压等于设定电压。

10.介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求5-9任一项所述的消防车蓄电池智能充电控制方法。

Images