CN213937516U - 一种充电控制系统及混合动力高空作业平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电控制系统及混合动力高空作业平台，充电控制系统包括：发电机、充电器、电源切换装置、控制装置、检测装置，充电器与锂电池相连，电源切换装置设有至少两组输入端，其中一组输入端连接发电机，其余输入端连接对应的外部电源，电源切换装置与充电器相连，控制装置用于监测充电器的工作状态和控制电源切换装置择一选择输入端为充电器供电，检测装置用于采集负载的用电数据，并将用电数据反馈至充电器，充电器根据用电数据的大小调整其输出功率；混合动力高空作业平台设有前述充电控制系统。本实用新型可以同时给外部用电设备和充电器供电，可根据负载用电情况动态调节其输出功率，可实时监测充电器的工作状态。

Description

一种充电控制系统及混合动力高空作业平台

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种充电控制系统及混合动力高空作业平台。

背景技术

在环保、节能理念全面渗透的当下，新能源技术应用于工程机械行业为必然趋势，从而大幅度降低工程机械对石油能源的依赖。在高空作业平台领域，油电混合动力技术逐步普及，其兼具柴油驱动的出色动力和耐久性，极大减少了燃油的消耗，而且噪声更低。

目前混合动力高空作业平台通过柴油发动机带动交流发电机，交流发电机通过充电器给蓄电池充电，以解决长期在野外工作蓄电池续航能力不足的问题。其中，交流发电机除了给充电器提供电源外，同时也给高空作业平台用电插座提供电源。为了实现交流发电机的输出功率与充电器和用电插座的输出功率匹配，优先保证外部用电设备的用电，市场上已经出现了较多的实现该功能的方案，但是这些方案的控制逻辑复杂且成本高昂，不利于产品的大面积推广。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种简单、可靠的充电控制系统以及应用于该充电控制系统的混合动力高空作业平台。

根据本实用新型实施例的一种充电控制系统，包括：发电机、充电器、电源切换装置、控制装置、检测装置，所述充电器的输出端与锂电池相连，所述电源切换装置设有至少两组输入端，其中一组所述输入端连接所述发电机的输出端，其余所述输入端连接对应的外部电源，所述电源切换装置的输出端与所述充电器的输入端相连，所述控制装置用于监测所述充电器的工作状态和控制所述电源切换装置择一选择所述输入端为所述充电器供电，所述检测装置用于采集负载的用电数据，并将所述用电数据反馈至所述充电器，所述充电器根据所述用电数据的大小调整其输出功率。

根据本实用新型上述实施例的充电控制系统，至少具有如下有益效果：在发电机工作的时候，可以同时给外部用电设备和充电器提供电源，充电器通过检测装置可以监测外接设备用电功率的变化情况，并根据变化情况动态调节其输出功率，实现外部用电设备功率和充电器功率与发电机功率的匹配，避免发电机超负载工作，提高设备的稳定性和安全性；控制装置通过控制电源切换装置实现了外接电源和发电机充电线路的互锁；控制装置通过监测充电器的工作状态，避免出现锂电池既充电又放电的情况，从而保护锂电池的寿命。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源切换装置为电源继电器，所述电源继电器的控制线圈一端连接信号地，另一端连接所述控制装置，所述电源继电器的常闭触点连接外部电源，所述电源继电器的常开触点连接所述发电机的输出端。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制装置包括主控制器以及与所述主控制器电性连接的平台控制盒，所述平台控制盒的电源输入端与直流工作电源连接，所述充电器内设有常闭开关，所述常闭开关的两端分别与所述主控制器的监测接口和所述平台控制盒的电源输出端电性连接，以形成充电开关信号传输回路，所述主控制器的控制接口与所述电源继电器的控制线圈一端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控制器与所述平台控制盒之间通过CAN总线进行通信。

根据本实用新型的一些实施例，所述充电控制系统还包括开关组件，所述开关组件包括钥匙开关、急停开关和主控制器电源继电器，所述钥匙开关串联在所述直流工作电源与所述平台控制盒的电源输入端之间，所述急停开关串联在所述平台控制盒的电源输入端与电源输出端之间，所述主控制器电源继电器的控制线圈两端分别与所述平台控制盒的电源输出端和所述信号地相连，所述主控制器电源继电器的常开触点分别与所述主控制器的第一电源接口和所述直流工作电源相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述钥匙开关的输出端还与所述主控制器的第二电源接口连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述检测装置为电流传感器，所述电流传感器设置在所述发电机与所述负载之间的电气连接线上，且与所述充电器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述发电机的输出端与所述电源切换装置的输入端之间串联有漏电保护开关。

根据本实用新型的一些实施例，所述发电机的输出端与所述负载之间串联有熔断器。

基于同一发明构思，本实用新型还提出了一种混合动力高空作业平台，设置有上述实施例中的充电控制系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的电气原理图。

附图标记：

发电机100、漏电保护开关101、熔断器102；

充电器200、常闭开关201；

电源切换装置300；

控制装置400、主控制器401、平台控制盒402；

检测装置500；

开关组件600、钥匙开关601、急停开关602、主控制器电源继电器603。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，为本实用新型实施例的充电控制系统，包括：发电机100、充电器200、电源切换装置300、控制装置400、检测装置500。

充电器200的输出端与锂电池组相连，从而给锂电池充电。

电源切换装置300设有至少两组输入端，其中一组输入端连接发电机100的输出端，其余的输入端连接对应的外部电源，电源切换装置300的输出端与充电器200的输入端相连，从而为充电器200供电。

控制装置400用于监测充电器200的工作状态，控制装置400控制电源切换装置300，使得电源切换装置300其中的一个输入端为充电器200供电。

检测装置500用于采集负载的用电数据，并将该用电数据反馈至充电器200，充电器200根据该用电数据的大小调整其输出功率。

在本实用新型的一些实施例中，电源切换装置300为电源继电器K1，电源继电器K1的控制线圈一端连接信号地，另一端连接控制装置400，电源继电器K1的常闭触点连接外部电源，电源继电器K1的常开触点连接发电机100的输出端。控制装置400通过控制电源继电器K1的控制线圈得电与失电，就可以实现充电器200供电电源的切换。

在本实用新型的一些实施例中，控制装置400包括主控制器401、与主控制器401电性连接的平台控制盒402，平台控制盒402的电源输入端与直流工作电源连接，充电器200内设有常闭开关201，常闭开关201的两端分别与主控制器401的监测接口(图中标注为“J3-A1”)和平台控制盒402的电源输出端电性连接，以形成充电开关信号传输回路，主控制器401的控制接口(图中标注为“J2-C10”)与电源继电器K1的控制线圈一端电性连接。主控制器401通过读取监测接口接收到的充电开关信号，就可以判断充电器200是否处于充电状态，再根据充电器的工作状态判断是否需要限制机器的动作输出，避免锂电池同时处于充电和放电状态，从而延长锂电池的寿命。主控制器401通过设置控制接口电平的高低，就可以控制电源继电器K1的控制线圈得电与失电。

在本实用新型的一些实施例中，主控制器401与平台控制盒402之间通过CAN总线进行通信，按下平台控制盒402上的发动机启动按键后，发动机启动并带动发电机100转动，主控制器401通过CAN总线接收到发动机启动信号后，主控制器401的控制接口输出高电平信号，让电源继电器K1的控制线圈得电，电源继电器K1对应的触点吸合，此时电源继电器K1的输入端与发电机100的输出端连接，进而开始给充电器200供电。

在本实用新型的一些实施例中，充电控制系统还包括开关组件600，开关组件600包括钥匙开关601、急停开关602和主控制器电源继电器603，钥匙开关601串联在直流工作电源与平台控制盒402的电源输入端之间，急停开关602串联在平台控制盒402的电源输入端与电源输出端之间，主控制器电源继电器603的控制线圈两端分别与平台控制盒401的电源输出端和信号地相连，主控制器电源继电器603的常开触点分别与主控制器401的第一电源接口和直流工作电源相连。钥匙开关601和急停开关602中的任何一个断开，主控制器401都不能正常工作，同时主控制器电源继电器603也处于失电状态。

需要说明的是，前述实施例和本实施例中的直流工作电源为同一事物，在本实用新型中，该直流工作电源由锂电池组经DC-DC芯片转换而成的。

在本实用新型的一些实施例中，钥匙开关601的输出端还与主控制器401的第二电源接口连接。在急停开关602断开后，可通过钥匙开关601的开合控制主控制器401的断电与失电。

在本实用新型的一些实施例中，检测装置500为电流传感器，电流传感器设置在发电机100与负载之间的电气连接线上，且与充电器200电性连接。发电机100在工作的时候，给充电器200和电源插座提供电源，充电器200根据电流传感器采集到的电流值计算负载的功率，并按照预先设定的控制逻辑，充电器200通过降低输出功率或关闭输出，以优先满足外部用电设备的用电需求。

在本实用新型的一些实施例中，发电机100的输出端与电源切换装置300的输入端之间串联有漏电保护开关101，通过漏电保护开关101可以快速地切断发电机100的输出线路，从而避免了因发电机100发生线路短路而发生安全事故。

在本实用新型的一些实施例中，为了防止输送至负载的电流过大而危害系统的安全，在发电机100的输出端与负载之间串联有熔断器102，当输出电流过大时熔断器102熔断，此时发电机100的输出端与负载之间开路，从而保护系统安全。

本实用新型还提供了一种混合动力高空作业平台，该混合动力高空作业平台设置有上述实施例中的充电控制系统。

本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种充电控制系统，应用于混合动力高空作业平台，其特征在于，包括：

发电机(100)；

充电器(200)，其输出端与锂电池相连；

电源切换装置(300)，其设有至少两组输入端，其中一组所述输入端连接所述发电机(100)的输出端，其余所述输入端连接对应的外部电源，其输出端与所述充电器(200)的输入端相连；

控制装置(400)，用于监测所述充电器(200)的工作状态和控制所述电源切换装置(300)择一选择所述输入端为所述充电器(200)供电；

检测装置(500)，用于采集负载的用电数据，并将所述用电数据反馈至所述充电器(200)，所述充电器(200)根据所述用电数据的大小调整其输出功率。

2.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述电源切换装置(300)为电源继电器，所述电源继电器的控制线圈一端连接信号地，另一端连接所述控制装置(400)，所述电源继电器的常闭触点连接外部电源，所述电源继电器的常开触点连接所述发电机(100)的输出端。

3.根据权利要求2所述的充电控制系统，其特征在于，所述控制装置(400)包括主控制器(401)以及与所述主控制器(401)电性连接的平台控制盒(402)，所述平台控制盒(402)的电源输入端与直流工作电源连接，所述充电器(200)内设有常闭开关(201)，所述常闭开关(201)的两端分别与所述主控制器(401)的监测接口和所述平台控制盒(402)的电源输出端电性连接，以形成充电开关信号传输回路，所述主控制器(401)的控制接口与所述电源继电器的控制线圈一端电性连接。

4.根据权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，所述主控制器(401)与所述平台控制盒(402)之间通过CAN总线进行通信。

5.根据权利要求3或4所述的充电控制系统，其特征在于，所述充电控制系统还包括开关组件(600)，所述开关组件(600)包括钥匙开关(601)、急停开关(602)和主控制器电源继电器(603)，所述钥匙开关(601)串联在所述直流工作电源与所述平台控制盒(402)的电源输入端之间，所述急停开关(602)串联在所述平台控制盒(402)的电源输入端与电源输出端之间，所述主控制器电源继电器(603)的控制线圈两端分别与所述平台控制盒(402)的电源输出端和所述信号地相连，所述主控制器电源继电器(603)的常开触点分别与所述主控制器(401)的第一电源接口和所述直流工作电源相连。

6.根据权利要求5所述的充电控制系统，其特征在于，所述钥匙开关(601)的输出端还与所述主控制器(401)的第二电源接口连接。

7.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述检测装置(500)为电流传感器，所述电流传感器设置在所述发电机(100)与所述负载之间的电气连接线上，且与所述充电器(200)电性连接。

8.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述发电机(100)的输出端与所述电源切换装置(300)的输入端之间串联有漏电保护开关(101)。

9.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述发电机(100)的输出端与所述负载之间串联有熔断器(102)。

10.一种混合动力高空作业平台，其特征在于，设置有如权利要求1至9任一所述的充电控制系统。

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