CN116388355A - 一种动力电源系统和电动挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电源系统和电动挖掘机。动力电源系统包括：交流电源输入模块、直流电源输入模块、交流电源转换模块、直流电源转换模块、配电模块和动力蓄电池；交流电源输入模块接入外部交流电源，交流电源输入模块将外部交流电源接入交流电源转换模块；交流电源转换模块将外部交流电源转换为直流电源；直流电源输入模块接入外部直流电源，直流电源输入模块将外部直流电源接入直流电源转换模块和配电模块；直流电源转换模块将外部直流电源转换后为动力蓄电池充电；配电模块输出适用于动力蓄电池和用电设备的电源，并为动力蓄电池和用电设备供电。动力电源系统通过接入外部直流电源和外部交流电源进行供电，提高了动力电源系统的工作效率。

Description

一种动力电源系统和电动挖掘机

技术领域

本发明涉及动力电源技术领域，尤其涉及一种动力电源系统和电动挖掘机。

背景技术

电动挖掘机中的动力电源系统为电动挖掘机提供动力，动力电源系统的当前电容量影响电动挖掘机的作业。

目前，电动挖掘机的动力电源系统一般为机身自带的动力蓄电池，动力蓄电池为挖掘机的动力部件提供动力。然而，动力蓄电池的电量是有限的，当电池电量较少时，通常使用外部直流充电桩或者车载充电机给动力蓄电池充电，由于充电时间较长，使得动力电源系统的工作效率较低。

发明内容

本发明提供了一种动力电源系统和电动挖掘机，以解决现有技术中动力电源系统的工作效率较低的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种动力电源系统，包括：交流电源输入模块、直流电源输入模块、交流电源转换模块、直流电源转换模块、配电模块和动力蓄电池；

所述交流电源输入模块接入外部交流电源，所述交流电源输入模块连接所述交流电源转换模块，所述交流电源输入模块用于将外部交流电源接入所述交流电源转换模块；所述交流电源转换模块连接所述配电模块，所述交流电源转换模块用于将所述外部交流电源转换为直流电源；所述配电模块连接所述动力蓄电池和用电设备，所述配电模块用于输出适用于所述动力蓄电池和所述用电设备的电源，并为所述动力蓄电池充电，以及为所述用电设备供电；

所述直流电源输入模块接入外部直流电源，所述直流电源输入模块连接所述直流电源转换模块和所述配电模块，所述直流电源输入模块用于将所述外部直流电源接入所述直流电源转换模块和所述配电模块；所述直流电源转换模块连接所述动力蓄电池，所述直流电源转换模块用于将所述外部直流电源转换为适用于所述动力蓄电池的电源，并为所述动力蓄电池充电；所述配电模块连接所述动力蓄电池和所述用电设备，所述配电模块用于输出适用于所述动力蓄电池和所述用电设备的电源，并为所述动力蓄电池充电，以及为所述用电设备供电。

可选的，所述动力电源系统还包括通信网络，所述交流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述用电设备连接到所述通信网络，所述通信网络连接整车控制器；所述通信网络用于将所述交流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述用电设备的信息传输至所述整车控制器，并将所述整车控制器输出的信息传输至所述交流电源转换模块。

可选的，所述交流电源转换模块包括可控整流器，所述可控整流器与所述动力蓄电池、所述用电设备和所述整车控制器通信连接，所述整车控制器根据所述可控整流器、所述动力蓄电池和所述用电设备反馈的信息控制所述可控整流器的目标电压。

可选地，所述通信网络包括高速网络，所述交流电源转换模块与所述用电设备通过所述高速网络进行通讯。

可选的，所述直流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述整车控制器通过所述通信网络进行通信连接，所述直流电源转换模块和所述动力蓄电池的信息通过所述通信网络传输至所述整车控制器，所述整车控制器根据所述直流电源转换模块和所述动力蓄电池反馈的信息控制所述直流电源转换模块的目标电压。

可选的，所述配电模块包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口连接所述动力蓄电池的正极，所述第二端口连接所述动力蓄电池的负极，所述第三端口连接所述交流电源转换模块输出电源的正极和所述直流电源输入模块输出电源的正极，所述第四端口连接所述交流电源转换模块输出电源的负极和所述直流电源输入模块输出电源的负极。

可选的，所述配电模块还包括第一熔断器，所述第一熔断器的第一端连接所述配电模块的第一端口，所述第一熔断器的第二端连接所述直流电源转换模块的正输出端，所述直流电源转换模块的负输出端连接所述配电模块的第二端口，所述直流电源转换模块的正输入端连接所述配电模块的第三端口，所述直流电源转换模块的负输入端连接所述配电模块的第四端口。

可选的，所述配电模块还包括第一继电器和第二继电器，所述配电模块与整车控制器通信连接，所述第一继电器的控制单元和所述第二继电器的控制单元连接所述整车控制器，所述第一继电器常开触点的第一端连接所述配电模块的第三端口，所述第一继电器常开触点的第二端连接所述第二继电器常开触点的第一端，所述第二继电器常开触点的第二端连接所述配电模块的第一端口，所述第二继电器常开触点的第一端连接所述配电模块的主电路，所述主电路用于将所述配电模块的电能传输至所述用电设备。

可选的，所述配电模块的主电路包括预充继电器、电阻、至少一个第三继电器和至少一个第二熔断器，所述预充继电器的控制单元和所述第三继电器的控制单元连接所述整车控制器，所述预充继电器常开触点的第一端连接所述主电路，所述预充继电器常开触点的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端连接所述主电路，所述第三继电器常开触点的第一端连接所述主电路，所述第三继电器常开触点的第二端连接所述第二熔断器的第一端，所述第二熔断器的第二端连接所述用电设备。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动挖掘机，所述电动挖掘机包括所述动力电源系统。

本发明实施例的技术方案，提供了一种动力电源系统，包括：交流电源输入模块、直流电源输入模块、交流电源转换模块、直流电源转换模块、配电模块和动力蓄电池；交流电源输入模块接入外部交流电源，交流电源输入模块连接交流电源转换模块，交流电源输入模块用于将外部交流电源接入交流电源转换模块；交流电源转换模块连接配电模块，交流电源转换模块用于将外部交流电源转换为直流电源；配电模块连接动力蓄电池和用电设备，配电模块用于输出适用于动力蓄电池和用电设备的电源，并为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电；直流电源输入模块接入外部直流电源，直流电源输入模块连接直流电源转换模块和配电模块，直流电源输入模块用于将外部直流电源接入直流电源转换模块和配电模块；直流电源转换模块连接动力蓄电池，直流电源转换模块用于将外部直流电源转换为适用于动力蓄电池的电源，并为动力蓄电池充电；配电模块连接动力蓄电池和用电设备，配电模块用于输出适用于动力蓄电池和用电设备的电源，并为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电。本发明中的动力电源系统通过交流电源输入模块和直流电源输入模块分别接入外部直流电源和外部交流电源，外部直流电源和外部交流电源可以为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电，提高了动力电源系统的工作效率，解决了现有技术中因动力蓄电池的电量有限导致动力电源系统工作效率较低的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中的动力电源系统供电示意图；

图2是本发明实施例提供的动力电源系统中交流电源的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的动力电源系统中直流电源的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种动力电源系统通信连接示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种动力电源系统通信连接示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种动力电源系统通信连接示意图；

图7是本发明实施例提供的配电模块的电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

动力电源系统为电动挖掘机提供动力，目前，电动挖掘机的动力电源系统一般为机身自带的动力蓄电池，图1是相关技术中的动力电源系统供电示意图，如图1所示，动力蓄电池为挖掘机的动力部件提供动力，动力部件一般包括液压泵电机、DCDC电源转换器、空调压缩机、电加热器等，其中，液压泵电机通过液压泵电机控制器进行控制。动力蓄电池与动力部件通过高压线束连接。然而，动力蓄电池的电量是有限的，当电池电量较少时，通常使用外部直流充电桩或者车载充电机给动力蓄电池充电，由于充电时间较长，使得动力电源的工作效率较低。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种动力电源系统，图2是本发明实施例提供的动力电源系统中交流电源的结构示意图，图3是本发明实施例提供的动力电源系统中直流电源的结构示意图。如图2所示，动力电源系统包括交流电源输入模块110、交流电源转换模块130、配电模块150和动力蓄电池160，交流电源输入模块110接入外部交流电源，交流电源输入模块110连接交流电源转换模块130，交流电源输入模块110用于将外部交流电源接入交流电源转换模块130；交流电源转换模块130连接配电模块150，交流电源转换模块130用于将外部交流电源转换为直流电源；配电模块150连接动力蓄电池160和用电设备，配电模块150用于输出适用于动力蓄电池160和用电设备的电源，并为动力蓄电池160充电，以及为用电设备供电；如图3所示，动力电源系统包括直流电源输入模块120、直流电源转换模块140、配电模块150和动力蓄电池160，直流电源输入模块120接入外部直流电源，直流电源输入模块120连接直流电源转换模块140和配电模块150，直流电源输入模块120用于将外部直流电源接入直流电源转换模块140和配电模块150；直流电源转换模块140连接动力蓄电池160，直流电源转换模块140用于将外部直流电源转换为适用于动力蓄电池160的电源，并为动力蓄电池160充电；配电模块150连接动力蓄电池160和用电设备，配电模块150用于输出适用于动力蓄电池160和用电设备的电源，并为动力蓄电池160充电，以及为用电设备供电。

本实施例中，交流电源输入模块110是将外部的交流电源输入到动力电源系统的模块，外部交流电源可以是380V-1140V的交流电源，例如，一般的工业用电包括380V、440V、690V、1140V的交流电源。直流电源输入模块120是将外部直流电源输入到动力电源系统的模块，例如，外部直流电源可以由外部的动力电池组提供。交流电源转换模块130是将交流电转换为直流电的模块，例如，交流电源转换模块130包括整流器。直流电源转换模块140是将直流电转换为直流电的模块，例如，直流电源转换模块140包括DCDC转换器。配电模块150是可以根据输入电源合理分配电能的模块，具有较高的安全防护等级，例如，配电模块150包括配电箱。动力蓄电池160是电动车辆自带的电池，又称本机电池，为电动车辆的运行提供动力。

本实施例的动力电源系统，外部交流电源和外部直流电源至少一种接入动力电源系统。外部交流电源通过交流电源输入模块110接入动力电源系统，交流电源转换模块130将外部交流电源转换为直流电源，配电模块150根据输入的直流电源进行电能分配，并将分配后的电能传输到用电设备和动力蓄电池160，动力蓄电池160也可以输出电能，并将输出的电能通过配电模块150为用电设备供电。外部直流电源通过直流电源输入模块120接入动力电源系统，配电模块150可以直接接入外部直流电源，并根据输入的直流电源进行电能分配，配电模块将分配后的电能传输到用电设备和动力蓄电池160，直流电源转换模块140将外部直流电源进行转换后传输到动力蓄电池160，动力电源系统在接入外部直流电源时，动力蓄电池160不再输出电能。

本实施例技术方案，提供了一种动力电源系统，包括：交流电源输入模块、直流电源输入模块、交流电源转换模块、直流电源转换模块、配电模块和动力蓄电池；交流电源输入模块接入外部交流电源，交流电源输入模块连接交流电源转换模块，交流电源输入模块用于将外部交流电源接入交流电源转换模块；交流电源转换模块连接配电模块，交流电源转换模块用于将外部交流电源转换为直流电源；配电模块连接动力蓄电池和用电设备，配电模块用于输出适用于动力蓄电池和用电设备的电源，并为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电；直流电源输入模块接入外部直流电源，直流电源输入模块连接直流电源转换模块和配电模块，直流电源输入模块用于将外部直流电源接入直流电源转换模块和配电模块；直流电源转换模块连接动力蓄电池，直流电源转换模块用于将外部直流电源转换为适用于动力蓄电池的电源，并为动力蓄电池充电；配电模块连接动力蓄电池和用电设备，配电模块用于输出适用于动力蓄电池和用电设备的电源，并为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电。本发明中的动力电源系统通过交流电源输入模块和直流电源输入模块分别接入外部直流电源和外部交流电源，外部直流电源和外部交流电源可以为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电，提高了动力电源系统的工作效率，解决了现有技术中因动力蓄电池的电量有限导致动力电源系统工作效率较低的问题。

在上述实施例的基础上，动力电源系统还包括通信网络，图4是本发明实施例提供的一种动力电源系统通信连接示意图，如图4所示，交流电源转换模块130、动力蓄电池160和用电设备连接到通信网络，通信网络连接整车控制器；通信网络用于将交流电源转换模块130、动力蓄电池160和用电设备的信息传输至整车控制器，并将整车控制器输出的信息传输至交流电源转换模块130。

本实施例中，通信网络用于在车载电子设备之间交换信息，例如，通信网络包括CAN网络，CAN网络通过两条通信线(即双绞线)产生的电压差传输数据，一个CAN网络里的所有节点都挂在这两条通信线上。示例性的，动力蓄电池160的电流、电压、剩余电量等信息通过CAN网络传输到整车控制器，用电设备的电流、电压等信息通过CAN网络传输到整车控制器，交流电源转换模块130的输入电压、输出电压、输出功率等信息通过CAN网络传输到整车控制器，整车控制器根据交流电源转换模块130、动力蓄电池160和用电设备反馈的信息确定交流电源转换模块130的目标输出功率，整车控制器输出控制指令，并通过CAN网络将控制指令传输至交流电源转换模块130，交流电源转换模块130根据控制指令为动力蓄电池160和用电设备提供电能。

示例性的，交流电源转换模块130包括可控整流器，可控整流器与动力蓄电池、用电设备和整车控制器通信连接，整车控制器根据可控整流器、动力蓄电池和用电设备反馈的信息控制可控整流器的目标电压。

本实施例中，可控整流器的输出电压可以变化，可控整流器与整机控制器通过通信网络连接，可控整流器接收整机控制器输出的控制指令，例如，控制指令包括电压指令和功率需求指令。可控整流器根据接收的控制指令输出目标电压至动力蓄电池160和用电设备，其中，目标电压为可控的电压。当可控整流器输出功率大于用电设备的用电功率时，可控整流器输出功率减去用电设备的用电功率得到剩余功率，可控整流器将剩余功率输入到动力蓄电池，为动力蓄电池充电。当可控整流器输出功率等于用电设备的用电功率时，用电设备的用电功率全部由外部交流电源提供，动力蓄电池不供电。当可控整流器输出功率小于用电设备的用电功率时，用电设备的用电功率减去可控整流器输出功率后的所需用电功率由动力蓄电池提供，此时，动力蓄电池为用电设备供电。

本实施例中，用电设备的用电功率是由整车控制器控制的，可控整流器的输出功率是由整车控制器输出，通过整车控制器和可控整流器的功率需求交互，既能满足用电设备的功率需求，又能调节动力蓄电池的剩余电量，当动力蓄电池电量较低时，整车控制器可以使可控整流器的输出功率增加，使得可控整流器为动力蓄电池充电，当动力蓄电池电量较高时，整车控制器可以使可控整流器的输出功率减小，以使可控整流器不再为动力蓄电池充电，或者使动力蓄电池通过为用电设备供电减少电量，因此，动力蓄电池的电量可以维持在比较合理的区间。

示例性的，图5是本发明实施例提供的另一种动力电源系统通信连接示意图，如图5所示，通信网络包括高速网络，交流电源转换模块与用电设备通过高速网络进行通讯。

本实施例中，高速网络是信息传输速度较高的通信网络，一般传输速度在20Mbps以上。通信网络使用高速网络的情况下，可以将交流电源转换模块130和用电设备做成一个整体，交流电源转换模块130和用电设备可以通过内部高速网络进行信息交互，此时，动力蓄电池可以选配，交流电源转换模块130和用电设备可以通过高速网络通讯，实现交流电源转换模块130输出功率和用电设备的用电功率的实时动态平衡，提高了通讯效率，使得功率控制更精准，同时，交流电源转换模块130和用电设备做成一个整体便于线路的连接。由于动力蓄电池可以选配，节约了购机成本，具有节能环保的优点。

图6是本发明实施例提供的另一种动力电源系统通信连接示意图，如图6所示，直流电源转换模块140、动力蓄电池160和整车控制器通过通信网络进行通信连接，直流电源转换模块140和动力蓄电池160的信息通过通信网络传输至整车控制器，整车控制器根据直流电源转换模块140和动力蓄电池160反馈的信息控制直流电源转换模块140的目标电压。

本实施例中，动力蓄电池160的电流、电压、剩余电量等信息通过通信网络传输到整车控制器，直流电源转换模块140的输入电压、输出电压、输出功率等信息通过通信网络传输到整车控制器，整车控制器根据直流电源转换模块140和动力蓄电池160反馈的信息输出控制指令至直流电源转换模块140，直流电源转换模块140根据控制指令输出目标电压。当动力蓄电池的剩余电量不足需要充电时，整车控制器通过检测动力蓄电池剩余电量和动力蓄电池允许充放电电流等信息，计算动力蓄电池充电功率，整车控制器生成控制指令传输到直流电源转换模块140，直流电源转换模块140根据接收到控制指令为动力蓄电池充电。

上述实施例中的外部交流电源和外部直流电源均通过配电模块150进行电能分配，图7是本发明实施例提供的配电模块的电路连接示意图，如图7所示，配电模块150包括第一端口a1、第二端口a2、第三端口a3和第四端口a4，第一端口a1连接动力蓄电池的正极，第二端口a2连接动力蓄电池的负极，第三端口a3连接交流电源转换模块130输出电源的正极和直流电源输入模块120输出电源的正极，第四端口a4连接交流电源转换模块130输出电源的负极和直流电源输入模块120输出电源的负极。

本实施例中，配电模块150通过第一端口a1和第二端口a2与动力蓄电池连接，配电模块150通过第三端口a3和第四端口a4与交流电源转换模块130和直流电源输入模块120连接，交流电源转换模块130与交流电源输入模块110连接，外部交流电源和外部直流电源接入到配电模块150，配电模块根据接入的直流电源进行电能分配。

继续参考图7，配电模块150还包括第一熔断器F1，第一熔断器F1的第一端连接配电模块150的第一端口a1，第一熔断器F1的第二端连接直流电源转换模块140的正输出端，直流电源转换模块140的负输出端连接配电模块150的第二端口a2，直流电源转换模块140的正输入端连接配电模块150的第三端口a3，直流电源转换模块140的负输入端连接配电模块150的第四端口a4。其中，直流电源转换模块140与直流电源输入模块120连接，通过对外部直流电源进行转换输出与动力蓄电池匹配的电能，直流电源转换模块140将输出的电能传输到动力蓄电池。第一熔断器F1可以在过流时断开，具有保护电路的作用。

继续参考图7，配电模块150还包括第一继电器K1和第二继电器K2，配电模块与整车控制器通信连接，第一继电器K1的控制单元和第二继电器K2的控制单元连接整车控制器，第一继电器K1常开触点的第一端连接配电模块的第三端口a3，第一继电器K1常开触点的第二端连接第二继电器K2常开触点的第一端，第二继电器K2常开触点的第二端连接配电模块的第一端口a1，第二继电器K2常开触点的第一端连接配电模块的主电路，主电路用于将配电模块的电能传输至用电设备。本实施例中，第一继电器K1用于控制配电模块接入的外部交流电源和外部直流电源，第二继电器K2用于控制配电模块接入的动力蓄电池，例如，当只用动力蓄电池供电时，整车控制器控制第一继电器K1的常开触点断开，第二继电器K2的常开触点闭合，当只用外部交流电源或外部直流电源供电时，整车控制器控制第一继电器K1的常开触点闭合，第二继电器K2的常开触点断开。

继续参考图7，配电模块的主电路包括预充继电器Ky、电阻R、至少一个第三继电器K3和至少一个第二熔断器F2，预充继电器Ky的控制单元和第三继电器K3的控制单元连接整车控制器，预充继电器Ky常开触点的第一端连接主电路，预充继电器Ky常开触点的第二端连接电阻R的第一端，电阻R的第二端连接主电路，第三继电器K3常开触点的第一端连接主电路，第三继电器K3常开触点的第二端连接第二熔断器F2的第一端，第二熔断器F2的第二端连接用电设备。

本实施例中，预充继电器Ky在给电的瞬间工作，预充继电器Ky的作用是为了防止在接通电源的瞬间出现大电流导致线路受损。第二熔断器F2可以在过流时断开，具有保护电路的作用。第三继电器K3用于控制配电模块输出电能传输到用电设备，例如，根据用电设备的需要，整车控制器控制用电设备对应的第三继电器K3的常开触点闭合，配电模块将输出的电能传输到所需的用电设备。

本实施例中，当动力电源系统接入外部交流电源，动力蓄电池需要参与充放电时，交流电源转换模块130根据整车控制器输出的控制指令将输出电压与动力蓄电池的电压调节一致。整车控制器控制第一继电器K1的常开触点和第二继电器K2的常开触点闭合，整车控制器根据用电设备的需求控制第三继电器K3的常开触点闭合。由于交流电源转换模块130与动力蓄电池通信连接，整车控制器可以通过调节交流电源转换模块130的输出功率实现动力蓄电池的充电或放电，以及为用电设备供电。当动力电源系统接入外部直流电源，动力蓄电池不需要放电时，整车控制器控制第一继电器K1的常开触点闭合，整车控制器控制第二继电器K2的常开触点断开，整车控制器根据用电设备的需求控制第三继电器K3的常开触点闭合，整车控制器可以通过调节直流电源转换模块140的输出功率为用电设备供电。动力蓄电池需要充电时，参考上述实施例，整车控制器通过检测动力蓄电池剩余电量和动力蓄电池允许充放电电流等信息生成控制指令并传输到直流电源转换模块140，直流电源转换模块140根据接收到控制指令为动力蓄电池充电。本实施例提供的配电模块既能满足单独使用动力蓄电池供电，又能满足单独使用外部电源(即外部交流电源或者外部直流电源)供电，还能满足动力蓄电池和外部电源同时供电。

本实施例中，动力电源系统通过接入外部交流电源和外部直流电源为动力蓄电池充电，以及为用电设备供电，提高了动力电源系统的工作效率。动力电源系统通过通信网络使得交流电源转换器、直流电源转换器、动力蓄电池、用电设备等与整车控制器进行通信连接和信息交互，可以控制动力蓄电池的电量可以维持在合理的区间，以及保障用电设备的正常供电。动力电源系统通过配电模块对外部交流电源和外部直流电源进行分配，实现用电设备的合理供电，同时保证动力电源系统的供电安全。

本发明实施例提供了一种电动挖掘机，电动挖掘机包括动力电源系统。动力电源系统用于为电动挖掘机的用电设备供电，保证电动挖掘机的正常运行。

目前，电动挖掘机的动力电源系统一般采用动力蓄电池，动力蓄电池电量有限，当电量减少时，就需要停止工作进行充电，因为充电时间较长，所以电动挖掘机有效工作时间比使用内燃机作为动力系统的传统挖掘机要短很多。挖掘机一般是在野外或者工地上工作，而安装充电桩需要较好的环境条件，如地面平整、方便接线等，所以挖掘机工作的地方离充电桩距离很远，又因为挖掘机大部分为履带式，来回充电的路程既耗费时间又耗费电量。使得电动挖掘机的充电不方便，而且电动挖掘机的有效工作时间较短，导致电动挖掘机的工作效率较低。

本实施例中，将动力电源系统应用于电动挖掘机，动力电源系统可以接入外部电源，接入的外部电源既可以直接为用电设备供电，也可以为动力蓄电池机充电，节约了往返充电桩的路程时间和利用充电桩充电的时间，提高了电动挖掘机的工作效率。动力电源系统接入的外部电源既可以时外部交流电源也可以是外部直流电源，使得电动挖掘机具有较强的适应性。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电源系统，其特征在于，包括：交流电源输入模块、直流电源输入模块、交流电源转换模块、直流电源转换模块、配电模块和动力蓄电池；

所述交流电源输入模块接入外部交流电源，所述交流电源输入模块连接所述交流电源转换模块，所述交流电源输入模块用于将外部交流电源接入所述交流电源转换模块；所述交流电源转换模块连接所述配电模块，所述交流电源转换模块用于将所述外部交流电源转换为直流电源；所述配电模块连接所述动力蓄电池和用电设备，所述配电模块用于输出适用于所述动力蓄电池和所述用电设备的电源，并为所述动力蓄电池充电，以及为所述用电设备供电；

所述直流电源输入模块接入外部直流电源，所述直流电源输入模块连接所述直流电源转换模块和所述配电模块，所述直流电源输入模块用于将所述外部直流电源接入所述直流电源转换模块和所述配电模块；所述直流电源转换模块连接所述动力蓄电池，所述直流电源转换模块用于将所述外部直流电源转换为适用于所述动力蓄电池的电源，并为所述动力蓄电池充电；所述配电模块连接所述动力蓄电池和所述用电设备，所述配电模块用于输出适用于所述动力蓄电池和所述用电设备的电源，并为所述动力蓄电池充电，以及为所述用电设备供电。

2.根据权利要求1所述的动力电源系统，其特征在于，所述动力电源系统还包括通信网络，所述交流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述用电设备连接到所述通信网络，所述通信网络连接整车控制器；所述通信网络用于将所述交流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述用电设备的信息传输至所述整车控制器，并将所述整车控制器输出的信息传输至所述交流电源转换模块。

3.根据权利要求2所述的动力电源系统，其特征在于，所述交流电源转换模块包括可控整流器，所述可控整流器与所述动力蓄电池、所述用电设备和所述整车控制器通信连接，所述整车控制器根据所述可控整流器、所述动力蓄电池和所述用电设备反馈的信息控制所述可控整流器的目标电压。

4.根据权利要求2所述的动力电源系统，其特征在于，所述通信网络包括高速网络，所述交流电源转换模块与所述用电设备通过所述高速网络进行通讯。

5.根据权利要求2所述的动力电源系统，其特征在于，所述直流电源转换模块、所述动力蓄电池和所述整车控制器通过所述通信网络进行通信连接，所述直流电源转换模块和所述动力蓄电池的信息通过所述通信网络传输至所述整车控制器，所述整车控制器根据所述直流电源转换模块和所述动力蓄电池反馈的信息控制所述直流电源转换模块的目标电压。

6.根据权利要求1所述动力电源系统，其特征在于，所述配电模块包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口连接所述动力蓄电池的正极，所述第二端口连接所述动力蓄电池的负极，所述第三端口连接所述交流电源转换模块输出电源的正极和所述直流电源输入模块输出电源的正极，所述第四端口连接所述交流电源转换模块输出电源的负极和所述直流电源输入模块输出电源的负极。

7.根据权利要求6所述动力电源系统，其特征在于，所述配电模块还包括第一熔断器，所述第一熔断器的第一端连接所述配电模块的第一端口，所述第一熔断器的第二端连接所述直流电源转换模块的正输出端，所述直流电源转换模块的负输出端连接所述配电模块的第二端口，所述直流电源转换模块的正输入端连接所述配电模块的第三端口，所述直流电源转换模块的负输入端连接所述配电模块的第四端口。

8.根据权利要求6所述动力电源系统，其特征在于，所述配电模块还包括第一继电器和第二继电器，所述配电模块与整车控制器通信连接，所述第一继电器的控制单元和所述第二继电器的控制单元连接所述整车控制器，所述第一继电器常开触点的第一端连接所述配电模块的第三端口，所述第一继电器常开触点的第二端连接所述第二继电器常开触点的第一端，所述第二继电器常开触点的第二端连接所述配电模块的第一端口，所述第二继电器常开触点的第一端连接所述配电模块的主电路，所述主电路用于将所述配电模块的电能传输至所述用电设备。

9.根据权利要求8所述动力电源系统，其特征在于，所述配电模块的主电路包括预充继电器、电阻、至少一个第三继电器和至少一个第二熔断器，所述预充继电器的控制单元和所述第三继电器的控制单元连接所述整车控制器，所述预充继电器常开触点的第一端连接所述主电路，所述预充继电器常开触点的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端连接所述主电路，所述第三继电器常开触点的第一端连接所述主电路，所述第三继电器常开触点的第二端连接所述第二熔断器的第一端，所述第二熔断器的第二端连接所述用电设备。

10.一种电动挖掘机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的动力电源系统。

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