CN216566929U - 一种高空作业平台及其电动能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高空作业平台及其电动能量回收系统，包括可充电电池、电机控制器和行走电机。电机控制器与可充电电池电连接；行走电机包括能够相对转动的转子和定子，定子内设有电磁场；电机控制器与行走电机电连接，用于将可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动转子转动，并用于在断开可充电电池与转子的电连接时，将转子切割电磁场在定子中产生的交流电转化成直流电以对可充电电池进行充电。通过上述方式，电动能量回收系统能够将惯性势能转化成电能，不仅提高了能源利用率，增加了可充电电池的续航时间，而且还可以降低对行走电机和电机控制器的冲击，进而保护行走电机和电机控制器。

Description

一种高空作业平台及其电动能量回收系统

技术领域

本实用新型涉及高空作业技术领域，具体是一种高空作业平台及其电动能量回收系统。

背景技术

近年来，因为高空作业平台市场需求的不断增大，高空作业平台保有量越来越多，客户对设备的要求也在不断提升，希望设备更环保，运行噪声更低。当今电动驱动技术运用越来越广泛，尤其在道路行驶车辆领域，无论是乘用车还是商用车，电动驱动技术大力推广，大有取代燃油发动机驱动之势。现如今甚至在非道路工程车辆，尤其在高空作业平台领域，电动驱动技术也开始引入，电动高空作业平台的出现，拓展设备的应用场景，提升了客户体验。现有高空作业平台，制动时惯性势能以热能形式释放，不但不节能，对行走电机或者电机控制器也产生冲击。

实用新型内容

本实用新型的实施例目的在于提供一种高空作业平台及其电动能量回收系统，以解决高空作业平台能耗较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：提供一种电动能量回收系统，所述电动能量回收系统包括：可充电电池；电机控制器，与所述可充电电池电连接；以及行走电机，包括能够相对转动的转子和定子，所述定子内设有电磁场；其中，所述电机控制器与所述行走电机电连接，用于将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动所述转子转动，并用于在断开所述可充电电池与所述转子的电连接时，将所述转子切割所述电磁场在所述定子中产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

可选地，所述电动能量回收系统包括整机控制器，所述整机控制器用于在接收到运动指令时，控制所述电机控制器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动所述转子转动；所述整机控制器还用于在接收到制动指令时，控制所述电机控制器断开所述可充电电池与所述转子的电连接，并用于控制所述电机控制器将所述定子产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

可选地，所述运动指令包括正向运动指令和反向运动指令，所述整机控制器用于在接收到所述正向运动指令时，控制所述转子正向转动，所述整机控制器用于在接收到所述反向运动指令时，控制所述转子反向转动。

可选地，所述电机控制器包括正向驱动电路、反向驱动电路和双向逆变器，所述正向驱动电路、所述反向驱动电路分别连接于所述可充电电池和所述转子之间；所述整机控制器用于在接收到所述正向运动指令时控制所述双向逆变器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电，并用于激活所述正向驱动电路，所述正向驱动电路将所述转子与所述可充电电池电连接，并用于驱动所述转子正向转动；所述整机控制器用于在接收到所述反向运动指令时控制所述双向逆变器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电，并用于激活所述反向驱动电路，所述反向驱动电路将所述转子与所述可充电电池电连接，并用于驱动所述转子反向转动。

可选地，所述整机控制器用于在接收到所述制动指令时断开所述正向驱动电路和所述反向驱动电路，并用于控制所述双向逆变器将所述定子产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

可选地，所述电动能量回收系统包括手柄，所述手柄与所述整机控制器连接，所述手柄用于向所述整机控制器发送所述正向运动指令、所述反向运动指令和所述制动指令。

可选地，所述电动能量回收系统包括操作台，所述手柄可转动地设置于所述操作台上，所述手柄相对所述操作台向前转动时，用于向所述整机控制器发送所述正向运动指令，所述手柄相对所述操作台向后转动时，用于向所述整机控制器发送所述反向运动指令，所述手柄相对所述操作台居中时，用于向所述整机控制器发送所述制动指令。

可选地，所述电动能量回收系统包括转速检测单元和制动器，所述转速检测单元用于检测所述转子的转速，并用于在检测到所述转子的转速低于预设转速时，发出制动信号，所述整机控制器接收所述制动信号，并用于控制所述制动器对所述转子进行制动。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：提供一种高空作业平台，所述高空作业平台包括如前文所述的电动能量回收系统。

相较于现有技术，本实用新型实施例的有益效果如下：本申请实施例通过设置可充电电池，并在定子内设置电磁场，在电机控制器将所述可充电电池与所述转子电连接时，可以将可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动转子转动，在电机控制器断开可充电电池与转子电连接时，转子会在惯性的作用下继续转动并切割电磁场，在定子中产生反向交流电，电机控制器可以将交流电转化成直流电并用于对可充电电池进行充电。如此，电动能量回收系统能够将惯性势能转化成电能，不仅提高了能源利用率，增加了可充电电池的续航时间，而且还可以降低对行走电机和电机控制器的冲击，进而保护行走电机和电机控制器。

附图说明

图1是本申请一实施例中的电动能量回收系统的结构示意图；

图2是行走电机四象限运行图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1是本申请一实施例中的电动能量回收系统100的结构示意图。本申请公开了一种电动能量回收系统100，其中，电动能量回收系统100包括可充电电池10、电机控制器20和行走电机30。电机控制器20与可充电电池10电连接；行走电机30包括能够相对转动的转子和定子，定子内设有电磁场；其中，电机控制器20与行走电机30电连接，用于将可充电电池10输出的直流电转换成交流电以驱动转子转动，并用于在断开可充电电池10与转子的电连接时，将转子切割电磁场在定子中产生的交流电转化成直流电以对可充电电池10进行充电。

本申请实施例通过设置可充电电池10，并在定子内设置电磁场，在电机控制器20将所述可充电电池10与所述转子电连接时，可以将可充电电池10输出的直流电转换成交流电以驱动转子转动，在电机控制器20断开可充电电池10与转子电连接时，转子会在惯性的作用下继续转动并切割电磁场，以在定子中产生反向交流电，电机控制器20可以将交流电转化成直流电并用于对可充电电池10进行充电。如此，电动能量回收系统100能够将惯性势能转化成电能，不仅提高了能源利用率，增加了可充电电池10的续航时间，而且还可以降低对行走电机30和电机控制器20的冲击，进而保护行走电机30和电机控制器20。

其中，可充电电池10具体可以为铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池或者锂离子电池等。可以将行走电机30的转子与轮子等原件进行连接，以利用轮子对行走电机30进行支撑，进而带动行走电机30进行移动。

进一步地，如图1所示，电动能量回收系统100还包括整机控制器40，整机控制器40用于在接收到运动指令时，控制电机控制器20将可充电电池10输出的直流电转换成交流电以驱动转子转动；整机控制器40还用于在接收到制动指令时，控制电机控制器20断开可充电电池10与转子的电连接，并用于控制电机控制器20将定子产生的交流电转化成直流电以对可充电电池10进行充电。

具体来说，整机控制器40与电机控制器20可以通过线缆进行电连接，以用于整机控制器40和电机控制器20之间的信号传输。或者，整机控制器40与电机控制器20还可以采用无线通信的方式进行无线连接，以用于整机控制器40和电机控制器20之间的信号传输。通过采用无线连接的方式，不仅可以省去线缆以节约成本，另外还可以使得电动能量回收系统100的结构更加简洁，避免线缆发生缠绕而影响使用。

进一步地，运动指令包括正向运动指令和反向运动指令，整机控制器40用于在接收到正向运动指令时，控制转子正向转动，整机控制器40用于在接收到反向运动指令时，控制转子反向转动。如此，通过设置正向运动指令和反向运动指令，可以驱动转子正向和反向转动，进而使得行走电机30能够双向移动，以提升行走电机30的运动范围。

具体来说，电机控制器20包括正向驱动电路、反向驱动电路和双向逆变器，正向驱动电路、反向驱动电路分别连接于可充电电池10和转子之间。

当整机控制器40接收到正向运动指令时，能够控制双向逆变器将可充电电池10输出的直流电转换成交流电，并用于激活正向驱动电路，正向驱动电路将转子与可充电电池10电连接，此时，转子可以正向转动。

当整机控制器40接收到反向运动指令时，能够控制双向逆变器将可充电电池10输出的直流电转换成交流电，并用于激活反向驱动电路，反向驱动电路将转子与可充电电池10电连接，此时，转子可以反向转动。

当整机控制器40接收到制动指令时，能够断开正向驱动电路和反向驱动电路，即，断开转子与可充电电池10的电连接。虽然可充电电池10不会继续驱动转子转动，但是由于惯性势能的存在，转子会在行走电机30的惯性下继续转动，以切割设置于定子内的电磁场，并在定子内产生交流电。此时，整机控制器40控制双向逆变器将定子产生的交流电转化成直流电以对可充电电池10进行充电，增加可充电电池10的续航时间。

进一步地，电动能量回收系统100还包括手柄，手柄与整机控制器40连接，手柄用于向整机控制器40发送正向运动指令、反向运动指令和制动指令。

其中，手柄可以通过线缆与整机控制器40电连接，以利用线缆向整机控制器40发送指令。或者，手柄也可以通过无线通信的方式与整机控制器40电连接，以通过无线通信的方式向整机控制器40发生指令。

进一步地，如图1所示，电动能量回收系统100还可以包括操作台50，手柄可转动地设置于操作台50上，手柄相对操作台50向前转动时，用于向整机控制器40发送正向运动指令，手柄相对操作台50向后转动时，用于向整机控制器40发送反向运动指令，手柄相对操作台50居中时，用于向整机控制器40发送制动指令。

具体来说，手柄初始状态时相对操作台50居中设置，当需要向整机控制器40发送正向运动指令时，可以向前转动手柄，此时行走电机30向前移动。当需要停机时，可以将手柄进行复位处于居中的位置，以向整机控制器40发送制动指令，此时行走电机30在电机控制器20的作用下逐渐停止运动。当需要向整机控制器40发送反向运动指令时，可以向后转动手柄，此时行走电机30向后移动。当需要停机时，可以将手柄再次进行复位处于居中的位置，以向整机控制器40发送制动指令，此时行走电机30在电机控制器20的作用下逐渐停止运动。

进一步地，电动能量回收系统100还包括转速检测单元和制动器。转速检测单元用于检测转子的转速，并用于在检测到转子的转速低于预设转速时，发出制动信号，整机控制器40接收制动信号，并用于控制制动器对转子进行制动。

其中，预设转速可以根据需要进行设置，本申请实施例不做具体限定。转速检测单元例如可以为转速传感器，并具体可以为激光式传感器、磁电式传感器、电容式传感器以及变磁阻式传感器等。

下面结合附图1和图2对此发明进行详细说明：当操作人员通过操作台50往前推手柄时，整机控制器40接收到正向运动指令，控制双向逆变器将可充电电池10输出的直流电转换成交流电，并用于激活正向驱动电路，驱动行走电机30以对应的速度前进。此时行走电机30工作在第一象限，电机转速(n)与电机转矩(M)同向且都为正。此时需要制动时，操作人员复位手柄，整机控制器40接收到制动指令，断开正向驱动电路与转子的电连接，转子继续以正向惯性前进，切割电磁场，在定子中产生交流电，经双向逆变器将交流电逆变成对应直流电，输入可充电电池10，给可充电电池10充电。当转速检测单元检测到电机转速很低，达到预设转速时，制动器对转子进行制动，行走电机30停止移动。

当操作人员通过操作台50往后推手柄时，整机控制器40接收到反向运动指令，控制双向逆变器将可充电电池10输出的直流电转换成交流电，并用于激活反向驱动电路，驱动行走电机30以对应的速度后退。此时行走电机30工作在第三象限，电机转速(n)与电机转矩(M)同向且都为负。此时需要制动时，操作人员复位手柄，整机控制器40接收到制动指令，断开反向驱动电路与转子的电连接，转子继续以反向惯性前进，切割电磁场，在定子中产生交流电，经双向逆变器将交流电逆变成对应直流电，输入可充电电池10，给可充电电池10充电。当转速检测单元检测到电机转速很低，达到预设转速时，制动器对转子进行制动，行走电机30停止移动。

进一步地，基于上述电动能量回收系统100，本申请还提供一种高空作业平台，高空作业平台包括上述实施例中的电动能量回收系统100。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动能量回收系统，其特征在于，所述电动能量回收系统包括：

可充电电池；

电机控制器，与所述可充电电池电连接；以及

行走电机，包括能够相对转动的转子和定子，所述定子内设有电磁场；

其中，所述电机控制器与所述行走电机电连接，用于将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动所述转子转动，并用于在断开所述可充电电池与所述转子的电连接时，将所述转子切割所述电磁场在所述定子中产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述电动能量回收系统包括整机控制器，所述整机控制器用于在接收到运动指令时，控制所述电机控制器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电以驱动所述转子转动；所述整机控制器还用于在接收到制动指令时，控制所述电机控制器断开所述可充电电池与所述转子的电连接，并用于控制所述电机控制器将所述定子产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

3.根据权利要求2所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述运动指令包括正向运动指令和反向运动指令，所述整机控制器用于在接收到所述正向运动指令时，控制所述转子正向转动，所述整机控制器用于在接收到所述反向运动指令时，控制所述转子反向转动。

4.根据权利要求3所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述电机控制器包括正向驱动电路、反向驱动电路和双向逆变器，所述正向驱动电路、所述反向驱动电路分别连接于所述可充电电池和所述转子之间；

所述整机控制器用于在接收到所述正向运动指令时控制所述双向逆变器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电，并用于激活所述正向驱动电路，所述正向驱动电路将所述转子与所述可充电电池电连接，并用于驱动所述转子正向转动；所述整机控制器用于在接收到所述反向运动指令时控制所述双向逆变器将所述可充电电池输出的直流电转换成交流电，并用于激活所述反向驱动电路，所述反向驱动电路将所述转子与所述可充电电池电连接，并用于驱动所述转子反向转动。

5.根据权利要求4所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述整机控制器用于在接收到所述制动指令时断开所述正向驱动电路和所述反向驱动电路，并用于控制所述双向逆变器将所述定子产生的交流电转化成直流电以对所述可充电电池进行充电。

6.根据权利要求3所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述电动能量回收系统包括手柄，所述手柄与所述整机控制器连接，所述手柄用于向所述整机控制器发送所述正向运动指令、所述反向运动指令和所述制动指令。

7.根据权利要求6所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述电动能量回收系统包括操作台，所述手柄可转动地设置于所述操作台上，所述手柄相对所述操作台向前转动时，用于向所述整机控制器发送所述正向运动指令，所述手柄相对所述操作台向后转动时，用于向所述整机控制器发送所述反向运动指令，所述手柄相对所述操作台居中时，用于向所述整机控制器发送所述制动指令。

8.根据权利要求2所述的电动能量回收系统，其特征在于，所述电动能量回收系统包括转速检测单元和制动器，所述转速检测单元用于检测所述转子的转速，并用于在检测到所述转子的转速低于预设转速时，发出制动信号，所述整机控制器接收所述制动信号，并用于控制所述制动器对所述转子进行制动。

9.一种高空作业平台，其特征在于，所述高空作业平台包括如权利要求1-8任一项所述的电动能量回收系统。

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