CN213754316U - 叉车控制系统及具有其的氢燃料叉车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叉车控制系统及具有其的氢燃料叉车，该叉车控制系统包括氢燃料电堆、整压变压器、辅助备用电池、开关电源以及叉车控制器及其机构；氢燃料电堆和辅助备用电池通过通讯总线与整压变压器对应连接；辅助备用电池的第一电压输出端通过开关电源与氢燃料电堆连接以向氢燃料电堆提供启动电压；氢燃料电堆的电压输出端与整压变压器的电压输入端连接以将氢燃料电堆产生的电压进行整压变压，整压变压器的第一电压输出端与叉车控制器及其机构连接以将经过整压变压后的电压输送至叉车控制器及其机构。从而能够高效、稳定地向叉车控制器及其机构进行供电。

Description

叉车控制系统及具有其的氢燃料叉车

技术领域

本实用新型涉及叉车领域，具体而言，涉及一种叉车控制系统及具有其的氢燃料叉车。

背景技术

叉车在现代化的工业生产中，发挥着越来越重要的作用，叉车主要以内燃机叉车为主。随着技术的发展，目前，电动叉车也得到了广泛的应用。电动动车主要以铅酸电池叉车和锂电池叉车为主。铅酸电池和锂电池在运行过程中不会产生污染，但是随着铅酸电池和锂电池的老化，在后期的回收处理过程中也存在一定的污染。

目前，氢燃料叉车已经作为一种概念被提出，氢燃料电池以氢作为燃料，通过反应产生电能驱动叉车运行，仅排出二氧化碳和水，从而实现真正意义上的零污染。目前，氢燃料叉车没有相应的高效、稳定的控制系统，从而制约了氢燃料叉车的应用和推广。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种叉车控制系统及具有其的氢燃料叉车，以至少解决现有技术中没有高效、稳定的氢燃料叉车控制系统导致氢燃料叉车难以应用和推广的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种叉车控制系统，包括氢燃料电堆、整压变压器、辅助备用电池、开关电源以及叉车控制器及其机构；氢燃料电堆和辅助备用电池分别通过通讯总线与整压变压器对应连接以进行通讯；辅助备用电池的第一电压输出端通过开关电源与氢燃料电堆连接以向氢燃料电堆提供启动电压；氢燃料电堆的电压输出端与整压变压器的电压输入端连接以将氢燃料电堆产生的电压进行整压变压，整压变压器的第一电压输出端与叉车控制器及其机构连接以将经过整压变压后的电压输送至叉车控制器及其机构。

进一步地，整压变压器的第一电压输出端具有第一正极输出端子和第一负极输出端子；叉车控制系统还包括：第一缓启电路，第一正极输出端子通过第一缓启电路与叉车控制器及其机构的正极连接；第一负极输出端子与叉车控制器及其机构的负极直接连接。

进一步地，第一缓启电路包括：第一缓启电阻，第一缓启电阻用于在整压变压器向叉车控制器及其机构启动供电的预设时间段内向叉车控制器及其机构传输电流；第一接触器，与第一缓启电阻相互并联，第一接触器用于在整压变压器向叉车控制器及其机构启动供电的预设时间段后吸合以向叉车控制器及其机构传输电流。

进一步地，叉车控制系统还包括：第一二极管，第一二极管与第一缓启电路相互串联，第一正极输出端子通过第一二极管和第一缓启电路与叉车控制器及其机构的正极连接。

进一步地，整压变压器的第二电压输出端与辅助备用电池的充电端口连接，以在辅助备用电池的电量下降至预设值时向辅助备用电池充电。

进一步地，叉车控制系统还包括：充电接触器；第二二极管，与充电接触器相互串联；其中，整压变压器的第二电压输出端通过充电接触器和第二二极管与辅助备用电池的充电端口连接，充电接触器在辅助备用电池的电量下降至预设值时吸合以向辅助备用电池充电。

进一步地，辅助备用电池的第二电压输出端与叉车控制器及其机构连接，以在氢燃料电堆内的氢燃料不足时临时向叉车控制器及其机构供电。

进一步地，辅助备用电池的第二电压输出端具有第二正极输出端子和第二负极输出端子，叉车控制系统还包括：第二缓启电路，第二正极输出端子通过第二缓启电路与叉车控制器及其机构的正极连接，第二负极输出端子与叉车控制器及其机构的负极直接连接。

进一步地，第二缓启电路包括：第二缓启电阻，第二缓启电阻用于在辅助备用电池向叉车控制器及其机构启动供电的预设时间段内向叉车控制器及其机构传输电流；第二接触器，与第二缓启电阻相互并联，第二接触器用于在辅助备用电池向叉车控制器及其机构启动供电的预设时间段后吸合以向叉车控制器及其机构传输电流。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种氢燃料叉车，包括叉车控制系统，该叉车控制系统为上述内容的叉车控制系统。

应用本实用新型技术方案的叉车控制系统，包括氢燃料电堆、整压变压器、辅助备用电池、开关电源以及叉车控制器及其机构；氢燃料电堆和辅助备用电池分别通过通讯总线与整压变压器对应连接以进行通讯；辅助备用电池的第一电压输出端通过开关电源与氢燃料电堆连接以向氢燃料电堆提供启动电压；氢燃料电堆的电压输出端与整压变压器的电压输入端连接以将氢燃料电堆产生的电压进行整压变压，整压变压器的第一电压输出端与叉车控制器及其机构连接以将经过整压变压后的电压输送至叉车控制器及其机构。从而能够高效、稳定地向叉车控制器及其机构进行供电，解决现有技术中没有高效、稳定的氢燃料叉车控制系统导致氢燃料叉车难以应用和推广的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种叉车控制系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、氢燃料电堆；20、整压变压器；30、辅助备用电池；40、开关电源；50、叉车控制器及其机构；60、第一缓启电路；61、第一缓启电阻；62、第一接触器；70、第一二极管；80、充电接触器；90、第二二极管；100、第二缓启电路；101、第二缓启电阻；102、第二接触器；110、急停开关；120、第三二极管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的叉车控制系统，如图1所示，包括氢燃料电堆10、整压变压器20、辅助备用电池30、开关电源40以及叉车控制器及其机构50；氢燃料电堆10和辅助备用电池30分别通过通讯总线与整压变压器20对应连接以进行通讯；辅助备用电池30的第一电压输出端通过开关电源40与氢燃料电堆10连接以向氢燃料电堆10提供启动电压；氢燃料电堆10的电压输出端与整压变压器20的电压输入端连接以将氢燃料电堆10产生的电压进行整压变压，整压变压器20的第一电压输出端与叉车控制器及其机构50连接以将经过整压变压后的电压输送至叉车控制器及其机构50。从而能够高效、稳定地向叉车控制器及其机构50进行供电，解决现有技术中没有高效、稳定的氢燃料叉车控制系统导致氢燃料叉车难以应用和推广的问题。

具体实施时，氢燃料电堆10、整压变压器20和辅助备用电池30之间通过CAN总线连接，氢燃料电堆10、整压变压器20和辅助备用电池30都是CAN总线上的一个节点，通过CAN总线传输数据，CAN协议符合CAN2.0B的规定。

开关电源40的输出端与氢燃料电堆10连接，开关电源40与氢燃料电堆10的正极连接线上设置有第三二极管120，第三二极管120对开关电源40形成保护作用。

整压变压器20的第一电压输出端具有第一正极输出端子和第一负极输出端子；叉车控制系统还包括第一缓启电路60和第一二极管70，第一二极管70与第一缓启电路60相互串联，第一正极输出端子通过第一二极管70和第一缓启电路60与叉车控制器及其机构50的正极连接，第一负极输出端子与叉车控制器及其机构50的负极直接连接。从而通过第一二极管70与第一缓启电路60向叉车控制器及其机构50传输电流，第一二极管70用于对整压变压器20进行保护；第一缓启电路60防止在整压变压器20向叉车控制器及其机构50启动供电的瞬间电流过大对叉车控制器及其机构50造成损害。

正常启动时，辅助备用电池30通过开关电源40提供给氢燃料电堆10一个启动电压，氢燃料电堆10启动后，氢燃料电堆10输出电压经过整压变压器20整压变压后，通过第一二极管70与第一缓启电路60后供给叉车控制器及其机构50使用。

具体地，第一缓启电路60包括第一缓启电阻61和第一接触器62，第一缓启电阻61和第一接触器62相互并联，第一缓启电阻61用于在整压变压器20向叉车控制器及其机构50启动供电的预设时间段内向叉车控制器及其机构50传输电流；即在整压变压器20向叉车控制器及其机构50启动供电的初始阶段通过第一缓启电阻61向叉车控制器及其机构50传输电流，有效抑制大电流对叉车控制器及其机构50的损害；第一接触器62用于在整压变压器20向叉车控制器及其机构50启动供电的预设时间段后吸合以向叉车控制器及其机构50传输电流，即在供电电流稳定后，第一接触器62的触点闭合将第一缓启电阻61短路，由第一接触器62直接向叉车控制器及其机构50传输电流。第一接触器62闭合和断开由氢燃料电堆10内部的控制器控制。

优选地，辅助备用电池30采用锂电池，辅助备用电池30在工作一段时间之后，电量会下降甚至亏电，为了保证辅助备用电池30持续工作，整压变压器20的第二电压输出端与辅助备用电池30的充电端口连接，以在辅助备用电池30的电量下降至预设值时向辅助备用电池30充电。

具体地，叉车控制系统还包括充电接触器80和第二二极管90，第二二极管90与充电接触器80相互串联；整压变压器20的第二电压输出端通过充电接触器80和第二二极管90与辅助备用电池30的充电端口连接，充电接触器80在辅助备用电池30的电量下降至预设值时吸合以向辅助备用电池30充电。充电接触器80的闭合和断开由整压变压器20内部的控制器控制。

若辅助备用电池30电量不足时，通过CAN总线与整压变压器20进行数据交互，整压变压器20控制充电接触器80吸合，并通过第二二极管90给辅助备用电池30充电，电量充满时，整压变压器20控制充电接触器80断开，从而结束充电。

氢燃料电堆10在工作一定时间之后，其内部的氢燃料会耗尽，需要补充氢燃料，为了在补充氢燃料的时间段内，保证叉车能够正常运行，辅助备用电池30的第二电压输出端与叉车控制器及其机构50连接，以在氢燃料电堆10内的氢燃料不足时临时向叉车控制器及其机构50供电。

具体地，辅助备用电池30的第二电压输出端具有第二正极输出端子和第二负极输出端子，叉车控制系统还包括第二缓启电路100，第二正极输出端子通过第二缓启电路100与叉车控制器及其机构50的正极连接，第二负极输出端子与叉车控制器及其机构50的负极直接连接。从而在氢燃料电堆10停止工作时，通过辅助备用电池30向叉车控制器及其机构50临时供电；第二缓启电路100防止在辅助备用电池30向叉车控制器及其机构50启动供电的瞬间电流过大对叉车控制器及其机构50造成损害。

具体地，第二缓启电路100包括第二缓启电阻101和第二接触器102，第二缓启电阻101用于在辅助备用电池30向叉车控制器及其机构50启动供电的预设时间段内向叉车控制器及其机构50传输电流；即在辅助备用电池30向叉车控制器及其机构50启动供电的初始阶段通过第二缓启电阻101向叉车控制器及其机构50传输电流，有效抑制大电流对叉车控制器及其机构50的损害；第二接触器102与第二缓启电阻101相互并联，第二接触器102用于在辅助备用电池30向叉车控制器及其机构50启动供电的预设时间段后吸合以向叉车控制器及其机构50传输电流；即在供电电流稳定后，第二接触器102的触点闭合将第二缓启电阻101短路，由第二接触器102直接向叉车控制器及其机构50传输电流。第二接触器102闭合和断开也由氢燃料电堆10内部的控制器控制。

氢燃料电堆10内的氢燃料不足时，氢燃料电堆10控制第一接触器62断开，从而停止氢燃料电堆10向叉车控制器及其机构50供电；同时，氢燃料电堆10控制第二接触器102吸合，从而由辅助备用电池30为叉车控制器及其机构50临时短暂供电。

叉车在工作过程中，发生紧急情况时，需要将叉车电路全部断开，防止发生安全事故，进一步地，叉车控制系统还包括急停开关110，急停开关110设置在氢燃料电堆10上；急停开关110用于在紧急情况下控制氢燃料电堆10停止反应，从而使叉车停止工作并将电路断开，避免安全事故发生。

根据本实用新型的第二个实施例，提供了一种氢燃料叉车，包括叉车控制系统，该叉车控制系统为上述实施例的叉车控制系统。应用上述实施例的叉车控制系统的氢燃料叉车，能够高效、稳定地向叉车控制器及其机构进行供电，解决现有技术中没有高效、稳定的氢燃料叉车控制系统导致氢燃料叉车难以应用和推广的问题。同时叉车运行过程中，仅排出二氧化碳和水，从而实现真正意义上的零污染。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叉车控制系统，其特征在于，包括氢燃料电堆(10)、整压变压器(20)、辅助备用电池(30)、开关电源(40)以及叉车控制器及其机构(50)；

所述氢燃料电堆(10)和所述辅助备用电池(30)分别通过通讯总线与所述整压变压器(20)对应连接以进行通讯；所述辅助备用电池(30)的第一电压输出端通过所述开关电源(40)与所述氢燃料电堆(10)连接以向所述氢燃料电堆(10)提供启动电压；

所述氢燃料电堆(10)的电压输出端与所述整压变压器(20)的电压输入端连接以将所述氢燃料电堆(10)产生的电压进行整压变压，所述整压变压器(20)的第一电压输出端与所述叉车控制器及其机构(50)连接以将经过整压变压后的电压输送至所述叉车控制器及其机构(50)。

2.根据权利要求1所述的叉车控制系统，其特征在于，所述整压变压器(20)的第一电压输出端具有第一正极输出端子和第一负极输出端子；所述叉车控制系统还包括：

第一缓启电路(60)，所述第一正极输出端子通过所述第一缓启电路(60)与所述叉车控制器及其机构(50)的正极连接；所述第一负极输出端子与所述叉车控制器及其机构(50)的负极直接连接。

3.根据权利要求2所述的叉车控制系统，其特征在于，所述第一缓启电路(60)包括：

第一缓启电阻(61)，所述第一缓启电阻(61)用于在所述整压变压器(20)向所述叉车控制器及其机构(50)启动供电的预设时间段内向所述叉车控制器及其机构(50)传输电流；

第一接触器(62)，与所述第一缓启电阻(61)相互并联，所述第一接触器(62)用于在所述整压变压器(20)向所述叉车控制器及其机构(50)启动供电的预设时间段后吸合以向所述叉车控制器及其机构(50)传输电流。

4.根据权利要求2所述的叉车控制系统，其特征在于，所述叉车控制系统还包括：

第一二极管(70)，所述第一二极管(70)与所述第一缓启电路(60)相互串联，所述第一正极输出端子通过所述第一二极管(70)和所述第一缓启电路(60)与所述叉车控制器及其机构(50)的正极连接。

5.根据权利要求1所述的叉车控制系统，其特征在于，所述整压变压器(20)的第二电压输出端与所述辅助备用电池(30)的充电端口连接，以在所述辅助备用电池(30)的电量下降至预设值时向所述辅助备用电池(30)充电。

6.根据权利要求5所述的叉车控制系统，其特征在于，所述叉车控制系统还包括：

充电接触器(80)；

第二二极管(90)，与所述充电接触器(80)相互串联；

其中，所述整压变压器(20)的第二电压输出端通过所述充电接触器(80)和所述第二二极管(90)与所述辅助备用电池(30)的充电端口连接，所述充电接触器(80)在所述辅助备用电池(30)的电量下降至预设值时吸合以向所述辅助备用电池(30)充电。

7.根据权利要求1所述的叉车控制系统，其特征在于，所述辅助备用电池(30)的第二电压输出端与所述叉车控制器及其机构(50)连接，以在所述氢燃料电堆(10)内的氢燃料不足时临时向所述叉车控制器及其机构(50)供电。

8.根据权利要求7所述的叉车控制系统，其特征在于，所述辅助备用电池(30)的第二电压输出端具有第二正极输出端子和第二负极输出端子，所述叉车控制系统还包括：

第二缓启电路(100)，所述第二正极输出端子通过所述第二缓启电路(100)与所述叉车控制器及其机构(50)的正极连接，所述第二负极输出端子与所述叉车控制器及其机构(50)的负极直接连接。

9.根据权利要求8所述的叉车控制系统，其特征在于，所述第二缓启电路(100)包括：

第二缓启电阻(101)，所述第二缓启电阻(101)用于在所述辅助备用电池(30)向所述叉车控制器及其机构(50)启动供电的预设时间段内向所述叉车控制器及其机构(50)传输电流；

第二接触器(102)，与所述第二缓启电阻(101)相互并联，所述第二接触器(102)用于在所述辅助备用电池(30)向所述叉车控制器及其机构(50)启动供电的预设时间段后吸合以向所述叉车控制器及其机构(50)传输电流。

10.一种氢燃料叉车，包括叉车控制系统，其特征在于，所述叉车控制系统为权利要求1至9中任一项所述的叉车控制系统。

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