CN114086625B - 电动挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动挖掘机，为解决现有电动挖掘机换电困难的问题；提供一种电动挖掘机，其包括履带式行走下部车身、上部车身、电驱动系统、工作装置、电源控制装置，上部车身上固定安装有副动力电池组；下部车身行走架后部设有用于安装主动力电池且位于上部车身回转半径之外的电池安装平台，主动力电池组和副动力电池组均与电源控制装置电连接；电源控制装置在电驱动系统与主动力电池组和副动力电池组之间切换，控制主动力电池组对副动力电池组充电。本发明电动挖掘机可以使用自身的吊装能力进行换电操作，解决了在狭小空间，如隧道内大型起吊设备无法使用的场所，吊装更换电池困难的问题。

Description

电动挖掘机

技术领域

本发明涉及一种挖掘机，更具体地说，涉及一种电动挖掘机。

背景技术

目前电动挖掘机主要分为两类，其中一类是拖电类电动挖掘机。在拖电类电动挖掘机上没有布置动力源，挖掘机通过电缆外接动力电源工作。拖电类挖掘机需要在作业场地布置电缆，作业不方便，同时也限制了挖掘机的灵活性。

另一类挖掘机是整机安装有高容量电池组的电动挖掘机。挖掘机通常是一种大功率、高能耗的设备，电动挖掘机上配备电池所储蓄的能量相对来说往往有限，导致电动挖掘机的续航时间较短，电动挖掘机需要频繁充电。挖掘机的作业场所通常缺乏对挖掘机进行快速充电的设备，而挖掘机又是一种低速行走设备，长距离移动往往需要借助拖车运输，因此将电量用完的挖掘机运回充电站充电也不现实。

为解决电动挖掘机充电难的问题，现有电动挖掘机中出现了换电式电动挖掘机。对于换电式挖掘机，在挖掘机上动力电池的电量用完之后，用卡车将充满电的动力电池组运输挖掘机作业现场，替换与挖掘机电量用完的动力电池组。由于动力电池组的重量巨大，更换电池时需要借助起吊设备，而有些作业场所例如隧道中有限制大型起吊设备的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有电动挖掘机在动力电池电量用完之后充电或换电困难的问题，而提供一种电动挖掘机，在其配置的动力电池电量用完之后方便换电。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种电动挖掘机，包括履带式行走下部车身、回转安装于下部车身上的上部车身、安装于所述上部车身的电驱动系统、安装于所述上部车身前部的工作装置，其特征在于还包括与电驱动系统连接的电源控制装置，所述上部车身上固定安装有副动力电池组；所述下部车身的行走架的后部设有电池安装平台，所述电池安装平台位于上部车身回转半径之外，其上安装有主动力电池组，所述主动力电池组和副动力电池组均与所述电源控制装置电连接；

所述电源控制装置包括：

切换装置，用于在电驱动系统与主动力电池组和副动力电池组之间切换，控制由主动力电池组或副动力电池组向所述电驱动系统供电；

充电装置，连接在主动力电池组和副动力电池组之间，用于控制主动力电池组对副动力电池组充电。

在本发明中，电动挖掘机作业时由主动力电池组为挖掘机作业提供能量，当主动力电池组的剩余电量不多需要换电时，断开主动力电池组与电驱动系统的连接，切换至由副动力电池组对电驱动系统供电，上部车身回转，可利用其工作装置起吊更换主动力电池组，主动力电池组更换完毕后切换至主动力电池组对电驱动系统供电，同时更换的满电主动力电池组对副动力电池组进行充电，补充副动力电池组在换电操作中消耗的电能。这种换电方式，可使用卡车将在充电站充满电的主动力电池组运输到电动挖掘机作业场地，对电动挖掘机进行换电操作，并将更换下的主动力电池组运回充电站进行充电，从而保证挖掘机连续不间断的工作。本发明利用挖掘机自身的吊装能力，解决了在狭小空间，如隧道内大型起吊设备无法使用的场所，吊装更换电池困难的问题。

上述电动挖掘机中，所述切换装置由连接在所述副动力电池组与电驱动系统之间的继电器构成。在主动力电池组与电驱动系统之间断开连接时，继电器闭合实现副动力电池组对电驱动系统供电。

上述电动挖掘机中，所述副动力电池组安装于所述上部车身回转平台后部。进一步地，所述主动力电池组和电池安装平台关于行走架中心平面对称布置。

上述电动挖掘机中，所述上部车身与下部车身回转连接处设置有集电环，所述主动力电池组经电缆和所述集电环与所述切换装置电连接。

上述电动挖掘机中，所述电源控制装置还包括：

获取装置，用于获取主动力电池组和副动力电池组的状态信息；

显示装置，用于显示所述获取装置所获取的状态信息。

上述电动挖掘机中，所述状态信息包括主动力电池组和副动力电池组的剩余电量信息、与电驱动系统的供电连接信息。

上述电动挖掘机中，所述下部车身的行走架上还设置有与电驱动系统连接的动力电源接口。配备动力电源接口，以便挖掘机在有外部动力电源的情况下连接外部动力电源，实现电动挖掘机可使用电池、外部电源两种电源供电驱动整机工作。

本发明与现有技术相比，本发明电动挖掘机可以使用自身的吊装能力进行换电操作，解决了在狭小空间，如隧道内大型起吊设备无法使用的场所，吊装更换电池困难的问题。

附图说明

图1是本发明电动挖掘机结构示意图。

图中零部件名称及序号：

上部车身10、副动力电池组11、电驱动系统12、集电环13、继电器14、充电装置15、、下部车身20、行走架21、电池安装平台22、主动力电池组23、电缆24、工作装置30。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本发明中的电动挖掘机包括履带式行走下部车身20、回转安装于下部车身20上的上部车身10，安装于上部车身的电驱动系统12和电源控制装置、安装于上部车身前部的工作装置30，在上部车身10的后部安装有副动力电池组11。电源控制装置与电驱动系统12连接。工作装置30包括动臂、斗杆和属具例如铲斗。

电驱动系统12包括用于驱动液压泵的电动机、用于控制电动机的电机控制器、整机控制器、配电箱等。

在下部车身20的行走架21的后部设有电池安装平台22，电池安装平台22位于上部车身10回转半径之外，其上安装有主动力电池组23，主动力电池组23和电池安装平台22关于行走架21中心平面对称布置。

副动力电池组11与电源控制装置连接，主动力电池组22通过集电环13与电源控制装置连接。集电环13设置在上部车身与下部车身回转连接处。

电源控制装置包括切换装置、充电装置15、获取装置、显示装置。其中切换装置用于在电驱动系统12与主动力电池组23和副动力电池组11之间切换，控制由主动力电池组23或副动力电池组11向电驱动系统12供电。在本实施例中，切换装置为继电器14，继电器14连接在副动力电池组11与电驱动系统12之间。

充电装置15电连接在主动力电池组22和副动力电池组11之间，用于控制主动力电池组23对副动力电池组11充电。

获取装置用于获取主动力电池组和副动力电池组的状态信息；状态信息包括主动力电池组和副动力电池组的剩余电量信息、与电驱动系统的供电连接信息。

显示装置，用于显示所述获取装置所获取的状态信息。操作人员通过显示装置显示获取电量信息，和副动力电池组向电驱动系统供电或主动力电池组向电驱动系统供电的供电连接信息，以便在主动力电池组剩余电量较低时及时做好换电准备。

在本发明中，电动挖掘机作业时由主动力电池组23为挖掘机作业提供能量，当主动力电池组23的剩余电量不多需要换电时，断开主动力电池组23与电驱动系统12的连接，闭合继电器14，切换至由副动力电池组11对电驱动系统供电，操作人员在副动力电池组11供电的情况下操作上部车身10回转和工作装置30进行相应的动作，换电时将上部车身10的前部回转至与下部车身20的后部方向一致，工作装置30起吊更换主动力电池组，主动力电池组23更换完毕后切换至主动力电池组对电驱动系统供电，断开继电器14，同时更换满电的主动力电池组23通过充电装置15对副动力电池组11进行充电，补充副动力电池组11在换电操作中消耗的电能。这种换电方式，主动力电池组可在充电站充电，使用卡车将满电的主动力电池组运输到电动挖掘机作业场地，对主动力电池组剩余电量不足的电动挖掘机进行换电操作，并将更换下的主动力电池组运回充电站进行充电，从而保证挖掘机连续不间断的工作。本发明利用挖掘机自身的吊装能力，解决了在狭小空间，如隧道内大型起吊设备无法使用的场所，吊装更换电池困难的问题。

Claims (8)

1.一种电动挖掘机，包括履带式行走下部车身、回转安装于下部车身上的上部车身、安装于所述上部车身的电驱动系统、安装于所述上部车身前部的工作装置，其特征在于还包括与电驱动系统电连接的电源控制装置，所述上部车身上固定安装有副动力电池组；所述下部车身的行走架的后部设有电池安装平台，所述电池安装平台位于上部车身回转半径之外，其上安装有主动力电池组，所述主动力电池组和副动力电池组均与所述电源控制装置电连接；

所述电源控制装置包括：

切换装置，用于在电驱动系统与主动力电池组和副动力电池组之间切换，控制由主动力电池组或由副动力电池组向所述电驱动系统供电；

充电装置，电连接在主动力电池组和副动力电池组之间，用于控制主动力电池组对副动力电池组充电。

2.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述切换装置由连接在所述副动力电池组与电驱动系统之间的继电器构成。

3.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述副动力电池组安装于所述上部车身回转平台后部。

4.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述主动力电池组和电池安装平台关于行走架中心平面对称布置。

5.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述上部车身与下部车身回转连接处设置有集电环，所述主动力电池组经电缆和所述集电环与所述切换装置电连接。

6.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述电源控制装置还包括：

获取装置，用于获取主动力电池组和副动力电池组的状态信息；

显示装置，用于显示所述获取装置所获取的状态信息。

7.根据权利要求6所述的电动挖掘机，其特征在于所述状态信息包括主动力电池组和副动力电池组的剩余电量信息、与电驱动系统的供电连接信息。

8.根据权利要求1所述的电动挖掘机，其特征在于所述下部车身的行走架上还设置有与电驱动系统连接的动力电源接口。

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