CN206106964U - 电动叉车用电池控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动叉车用电池控制系统，所述电动叉车用电池控制系统包括输入端、输出端、工作直流电源、主开关、微控制器、按钮开关、继电器、辅助开关及辅助电源，输入端包括正输入端与负输入端，输出端包括正输出端与负输出端，正输入端与正输出端之间连接主开关，负输入端直接连接负输出端；按钮开关连接正输入端与继电器之间，为继电器提供触发信号；继电器由辅助电源通过辅助开关供电，连接在正输入端与工作直流电源之间，控制工作直流电源的通断；微控制器由工作直流电源供电，控制主开关和辅助开关的通断。本实用新型解决了传统锂电池系统无法在钥匙开关闭合的情况下，实现输出断电功能，从而避免了低压过度放电的危险。

Description

电动叉车用电池控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电动叉车用电池控制系统。

背景技术

随着经济的发展和环保、节能要求的提高，电动叉车迅猛发展。尤其在港口、仓储及烟草、食品、轻纺等行业，电动叉车由于其操作控制简便，灵活，工作效率高，电动转向系统、加速控制系统、液压控制系统以及刹车系统的电信号控制大大降低操作人员的劳动强度，已渐渐取代内燃叉车。且相比于内燃叉车，电动车辆有低噪音，无尾气排放、节能高效的优势。电子控制技术的快速发展使得电动叉车操作变得越来越舒适，适用范围越广，解决物流的方案越来越多。电动叉车电池是指以电池来进行作业的叉车专用电池。也就是电动叉车的电瓶内安装的蓄电池。

现有的电池管理控制技术如图1所示，常规的锂电池控制系统由电池组的正输入端10、负输入端11、正输出端20、负输出端21、工作直流电源30、钥匙开关40、主开关50及微控制器60组成。其中，钥匙开关40控制工作直流电源30的通断，而工作直流电源30控制微控制器60的通断，微控制器60控制主开关50的通断，即控制电池系统的输出的通断。电池系统中的钥匙开关40需要接入到电动叉车中，即需要相应的通信协议，导致不同品牌的电动叉车需要配套相对应的锂电池系统。

当钥匙开关40闭合时，电池会持续自放电，当电池电压过低时，甚至出现过放电现象，对电池造成灾难性的后果。另外，当电动叉车超时不运行时，无法控制电池系统输出断电，造成电池电量的浪费。最后，常规锂电池系统接入到不同品牌电动叉车中，需要根据不同品牌来开发控制系统，造成电池成本的增加。

因此，需要设计一种超时空载及低压过度放电时自断电保护的电动叉车用电池控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动叉车用电池控制系统，以解决现有的电动叉车用电池系统超时空载及过放电的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动叉车用电池控制系统，所述电动叉车用电池控制系统包括输入端、输出端、工作直流电源、主开关、微控制器、按钮开关、继电器、辅助开关及辅助电源，其中:

所述输入端包括正输入端与负输入端，所述输出端包括正输出端与负输出端，正输入端与正输出端之间连接主开关，负输入端直接连接负输出端；

所述按钮开关连接正输入端与继电器之间，为继电器提供触发信号；

所述继电器由辅助电源通过辅助开关供电，连接在正输入端与工作直流电源之间，控制工作直流电源的通断；

所述微控制器由工作直流电源供电，控制主开关和辅助开关的通断。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述继电器包括常开触点、常闭触点、公共端触点与线圈，其中：

线圈两端分别连接辅助开关与负输入端；

常闭触点连接按钮开关；

常开触点连接正输入端；

公共端触点连接工作直流电源。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述主开关和所述辅助开关为常开开关。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述按钮开关为自复位按钮开关。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述微控制器在所述工作直流电源供电时处于工作状态，在工作直流电源断电时停止工作状态。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述主开关和所述辅助开关在所述微控制器处于工作状态时闭合。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述主开关与所述辅助开关在所述微控制器停止工作状态时断开。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述微控制器处于工作状态时实时检测所述输出端是否超时空载或过度放电。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述微控制器在检测到所述输出端出现超时空载或过度放电的情况时断开所述辅助开关。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述工作直流电源为DC/DC变换器。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述辅助电源为直流电源。

可选的，在所述的电动叉车用电池控制系统中，所述辅助电源的输出电压比负输入端的电位高12伏。

在本实用新型提供的电动叉车用电池控制系统中，继电器通过工作直流电源对微控制器进行通断控制，从而控制主开关的通断，从而实现电池系统的自控制，替代了钥匙开关，实现了电池系统在不同品牌之间的通用，在替换原有电动叉车旧电池市场竞争中，节约成本，提高电池产品利润。而微控制器通过检测电池输出端的电流输出大小，判断是否空载，并通过计算空载时间来判断是否超时空载，并给辅助开关一个故障信号，使辅助开关断开继电器，从而实现整个电路的断开，实现了超时空载的自保护功能，也避免了超时空载带来的低压过度放电的危险。

本实用新型所涉及到的电动叉车用电池控制系统从结构、硬件和软件综合设计，解决了传统锂电池系统无法在钥匙开关闭合的情况下，实现输出断电功能，从而保证电池不因低压自放电而产生电池过放现象；再替换电动叉车旧电池市场上，由于电池不受叉车厂控制，能够实现利益最大化。

附图说明

图1是现有的电动叉车用电池控制系统示意图；

图2是本实用新型实施例一电动叉车用电池控制系统示意图；

图中所示：10-正输入端；11-负输入端；20-正输出端；21-负输出端；30-工作直流电源；40-钥匙开关；50-主开关；60-微控制器；70-按钮开关；80-继电器；81-常闭触点；82-常开触点；83-公共端触点；84-线圈；90-辅助开关；100-辅助电源。

具体实施方式

以下结合附图2和具体实施例对本实用新型提出的电动叉车用电池控制系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于提供一种超时空载及低压过度放电时自断电保护的电动叉车用电池控制系统。

为实现上述思想，本实用新型提供了一种电动叉车用电池控制系统，包括输入端、输出端、工作直流电源、主开关、微控制器、按钮开关、继电器、辅助开关及辅助电源，其中:所述输入端包括正输入端与负输入端，所述输出端包括正输出端与负输出端，正输入端与正输出端之间连接主开关，负输入端直接连接负输出端；所述按钮开关连接正输入端与继电器之间，为继电器提供触发信号；所述继电器由辅助电源通过辅助开关供电，连接在正输入端与工作直流电源之间，控制工作直流电源的通断；所述微控制器由工作直流电源供电，控制主开关和辅助开关的通断。

<实施例一>

如图2所示，图2是本实用新型实施例一电动叉车用电池控制系统示意图。本实施例中的电动叉车用电池控制系统包括输入端、输出端、工作直流电源30、主开关50、微控制器60、按钮开关70、继电器80、辅助开关90及辅助电源100，其中:输入端包括正输入端10与负输入端11，输出端包括正输出端20与负输出端21，正输入端10与正输出端20之间连接主开关50，负输入端11直接连接负输出端21；按钮开关70连接正输入端10与继电器80之间，为继电器80提供触发信号；继电器80由辅助电源100通过辅助开关90供电，连接在正输入端10与工作直流电源30之间，控制工作直流电源30的通断；微控制器60由工作直流电源30供电，控制主开关50和辅助开关90的通断。

进一步地，继电器80包括常闭触点81、常开触点82、公共端触点83与线圈84，其中：线圈84两端分别连接辅助开关90与负输入端20；常闭触点81连接按钮开关70；常开触点82连接正输入端10；公共端触点83连接工作直流电源30。

具体地，主开关50和辅助开关90为常开开关。按钮开关70为自复位按钮开关。微控制器60在工作直流电源30供电时处于工作状态，在工作直流电源30断电时停止工作状态。主开关50和辅助开关90在微控制器60处于工作状态时闭合，在微控制器60停止工作状态时断开。微控制器60在工作直流电源30供电时导通主开关50和辅助开关90。微控制器60处于工作状态时实时检测是否有故障信号。微控制器60在检测有故障信号时断开所述辅助开关90，一般故障为超时空载或因为超时空载而引起的低压过度放电，微控制器60通过检测和计时来判断故障情况。工作直流电源30为DC/DC变换器。辅助电源100为直流电源，为继电器80的线圈84供电，辅助电源100的输出电压比负输入端20的电位高12伏，该电压不能太大以导致线圈84烧毁。

当电池系统需要输出功率时，按钮开关70被按下，由于继电器80线圈尚未通电，所以公共端触点83连接常闭触点81，按钮开关70与继电器常闭触点81，公共端触点83及工作直流电源30形成导通回路，工作直流电源30上电后，给微控制器60供电，使微控制器60给主开关50及辅助开关90动作信号，主开关50及辅助开关90闭合，主回路导通，正输出端20与负输出端21之间有电能输出。同时，辅助开关90的闭合使辅助电源100给继电器80的线圈84通电，使继电器工作在导通状态，即公共端触点83由常闭触点81切换到常开触点82，继电器维持自保导通状态，使工作直流电源30继续保持导通，从而使整个电路持续工作，输出功率，而无需担心按钮开关70为自复位按钮开关，而导致的回路断开，即使松开按钮，电路依然处于正常工作状态，从而实现电池系统的自控制，替代了钥匙开关，实现了电池系统在不同品牌之间的通用，在替换原有电动叉车旧电池市场竞争中，节约成本，提高电池产品利润。

当锂电池超时不工作时，即超时空载的情况下，在空载情况下，输出端的电流很小，微控制器60根据电流的检测采样信号，以及微控制器内部集成的定时器的计时和计算，判断系统处于超时空载的故障状态，微控制器60输出故障信号给辅助开关90，使辅助开关90断开，继电器80的线圈84失电，工作直流电源30停止工作，从而微控制器60失电，主开关50在没有微控制器60信号输出的情况下自动打开，整个电路处于关闭状态，实现了超时空载的自保护功能，也避免了超时空载带来的低压过度放电的危险。

本实用新型所涉及到的电动叉车用电池控制系统从结构、硬件和软件综合设计，解决了传统锂电池系统无法在钥匙开关闭合的情况下，实现输出断电功能，从而保证电池不因低压自放电而产生电池过放现象。整个逻辑功能由硬件和软件共同完成，从而达到保护锂电池过放电的目的。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述电动叉车用电池控制系统包括输入端、输出端、工作直流电源、主开关、微控制器、按钮开关、继电器、辅助开关及辅助电源，其中:

所述输入端包括正输入端与负输入端，所述输出端包括正输出端与负输出端，正输入端与正输出端之间连接主开关，负输入端直接连接负输出端；

所述按钮开关连接正输入端与继电器之间，为继电器提供触发信号；

所述继电器由辅助电源通过辅助开关供电，连接在正输入端与工作直流电源之间，控制工作直流电源的通断；

所述微控制器由工作直流电源供电，控制主开关和辅助开关的通断。

2.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述继电器包括常开触点、常闭触点、公共端触点与线圈，其中：

线圈两端分别连接辅助开关与负输入端；

常闭触点连接按钮开关；

常开触点连接正输入端；

公共端触点连接工作直流电源。

3.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述主开关和所述辅助开关为常开开关。

4.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述按钮开关为自复位按钮开关。

5.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述微控制器在所述工作直流电源供电时处于工作状态，在工作直流电源断电时停止工作状态。

6.如权利要求5所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述主开关和所述辅助开关在所述微控制器处于工作状态时闭合。

7.如权利要求5所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述主开关与所述辅助开关在所述微控制器停止工作状态时断开。

8.如权利要求5所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述微控制器处于工作状态时实时检测所述输出端是否超时空载或过度放电。

9.如权利要求8所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述微控制器在检测到所述输出端出现超时空载或过度放电的情况时断开所述辅助开关。

10.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述工作直流电源为DC/DC变换器。

11.如权利要求1所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述辅助电源为直流电源。

12.如权利要求11所述的电动叉车用电池控制系统，其特征在于，所述辅助电源的输出电压比负输入端的电位高12伏。