EA040986B1 - SYSTEM AND METHOD OF POWER SUPPLY DISTRIBUTION FOR ELECTRIC MINING MACHINE - Google Patents

SYSTEM AND METHOD OF POWER SUPPLY DISTRIBUTION FOR ELECTRIC MINING MACHINE Download PDF

Info

Publication number
EA040986B1
EA040986B1 EA202190432 EA040986B1 EA 040986 B1 EA040986 B1 EA 040986B1 EA 202190432 EA202190432 EA 202190432 EA 040986 B1 EA040986 B1 EA 040986B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
battery pack
mining machine
charge level
power
electric mining
Prior art date
Application number
EA202190432
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Брайан Р. ХАФФ
Кайл ХИКИ
Кристофер Вохоска
Original Assignee
Артисан Вехикл Системз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артисан Вехикл Системз, Инк. filed Critical Артисан Вехикл Системз, Инк.
Publication of EA040986B1 publication Critical patent/EA040986B1/en

Links

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки № 62/724930, поданной 6 сентября 2018 года и озаглавленной Электрическая горная машина с нулевыми выбросами, содержание которой полностью включено в настоящее описание путем ссылки. Также настоящая заявка связана с совместной заявкой на патент США, озаглавленной Электрическая горная погрузочно-доставочная машина (номер дела патентного поверенного 123-1086); заявкой на патент США, озаглавленной Механизм зарядки батарей для электрической горной погрузочно-доставочной машины (номер дела патентного поверенного 123-1087) и заявкой на патент США, озаглавленной Отделяемая система отпускания тормоза прицепного устройства (номер дела патентного поверенного 123-1089), которые были поданы 7 июня 2019, и содержание которых полностью включено в настоящее описание путем ссылки.This application claims the priority of Provisional Application No. 62/724930, filed September 6, 2018 and entitled Zero Emissions Electric Mining Machine, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. Also, the present application is related to a joint US patent application entitled Electric Mining Loader (Attorney Case Number 123-1086); U.S. patent application entitled Battery Charging Mechanism for Electric Mining LHD (Attorney Case Number 123-1087) and U.S. Patent Application entitled Detachable Trailer Brake Release System (Attorney Case Number 123-1089), which were filed June 7, 2019, and the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

Область техникиTechnical field

Настоящая заявка относится в общем к электрическим машинам и транспортным средствам, а именно к электрическим машинам и транспортным средствам, применяемым в подземных выработках.The present application relates in general to electrical machines and vehicles, and in particular to electrical machines and vehicles used in underground workings.

Описание существующего уровня техникиDescription of the prior art

Обзор условий окружающей среды в подземных выработках и общее описание электрических машин для добычи полезных ископаемых приведены в патенте США № 9,994,117, выданном 12 июня 2018 года и озаглавленном Система и способ подачи электропитания для добычи полезных ископаемых, содержание которого полностью включено в настоящее описание путем ссылки. Настоящее изобретение относится к тяжелым машинам или транспортным средствам с электроприводом, которые способны функционировать в условиях непрерывного цикла, например в подземной выработке. В электрических горных машинах применяют тяжелые, мощные батарейные блоки, которые состоят из множества аккумуляторных модулей, заключенных в корпус блока. Каждый модуль состоит из множества элементов. Модули оснащены массивом рабочих датчиков и электронными компонентами, передающими данные с датчиков в отдельную сеть технического обслуживания. В числе датчиков могут быть датчики температуры, устройства отсчета времени, устройства регистрации уровня заряда и другие устройства мониторинга, применяемые для предоставления, в центр управления, точных данных в реальном времени о характеристиках модуля и их динамике во времени. Примеры батарейных блоков и систем управления батареями, а также соответствующего формирования и мониторинга данных, подробно рассмотрены в совместном патенте США № 9,960,396, озаглавленном Опорная сеть модулей и зарегистрированном 1 мая 2018 года, а также в патенте США № 10,063,069, озаглавленном Система технического обслуживания модулей и зарегистрированном 28 августа 2018 года, содержание которых полностью включено в настоящее описание путем ссылки.For an overview of the environmental conditions in underground workings and a general description of electrical mining machines, see U.S. Patent No. 9,994,117, issued June 12, 2018, entitled Mining Power Supply System and Method, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. The present invention relates to heavy machines or vehicles with electric drive, which are capable of operating in a continuous cycle, such as in an underground mine. Electric mining machines use heavy, powerful battery packs, which consist of many battery modules enclosed in a pack casing. Each module consists of many elements. The modules are equipped with an array of operational sensors and electronic components that transmit sensor data to a separate maintenance network. Sensors may include temperature sensors, timing devices, charge level loggers, and other monitoring devices used to provide, to the control center, accurate real-time data on module performance and its evolution over time. Examples of battery packs and battery management systems, and associated data generation and monitoring, are detailed in U.S. Joint Patent No. 9,960,396 entitled Module Backbone Network and filed May 1, 2018, and U.S. Patent No. 10,063,069 entitled Module Maintenance System and registered on August 28, 2018, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Одновременно находящиеся на рассмотрении совместная заявка на патент США № 15/980,314, поданная 15 мая 2018 года и озаглавленная Горная машина с электрическим приводом; заявка на патент США № 15/908,794, поданная 28 февраля 2018 года и озаглавленная Электрический карьерный самосвал; заявка на патент США № 15/908,799, поданная 28 февраля 2018 года и озаглавленная Система установки и съема батарейного узла; заявка на патент США № 15/908,802, поданная 28 февраля 2018 года и озаглавленная Способ и система установки и съема батарей в транспортном средстве; и заявка на патент США № 15/908,804, поданная 28 февраля 1018 года и озаглавленная Механизм центровки и фиксации для съемного батарейного узла, содержат описания электрических горных машин, аккумуляторов и условий работы в подземных выработках, при этом содержание упомянутых заявок полностью включено в настоящее описание путем ссылки.Concurrently pending joint US Patent Application #15/980,314, filed May 15, 2018, titled Electrically Driven Mining Machine; U.S. Patent Application No. 15/908,794, filed Feb. 28, 2018, titled Electric Mining Truck; U.S. Patent Application No. 15/908,799, filed February 28, 2018, titled Battery Assembly Insertion and Removal System; U.S. Patent Application No. 15/908,802, filed February 28, 2018, entitled Method and System for Installing and Removing Batteries in a Vehicle; and U.S. Patent Application No. 15/908,804, filed Feb. 28, 1018, entitled Alignment and Locking Mechanism for Removable Battery Assembly, describe electric mining machines, batteries, and underground working conditions, and the contents of said applications are incorporated herein in their entirety. by reference.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В соответствии с изобретением, предложены система и способ распределения электропитания для электрической горной машины.In accordance with the invention, a system and method for power distribution for an electric mining machine is provided.

В одном из аспектов настоящего изобретения предложен способ распределения электропитания в электрической горной машине. Способ включает прием информации, относящейся к уровню заряда первого батарейного блока. Первый батарейный блок подает электропитание на передний электродвигатель, сконфигурированный для привода передней оси электрической горной машины. Способ также включает прием информации, относящейся к уровню заряда второго батарейного блока. Второй батарейный блок подает электропитание на задний электродвигатель, сконфигурированный для привода задней оси электрической горной машины. Способ включает сравнение уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока, и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, увеличение электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.In one aspect of the present invention, a method for power distribution in an electric mining machine is provided. The method includes receiving information related to the charge level of the first battery pack. The first battery pack supplies power to the front motor configured to drive the front axle of the electric mining machine. The method also includes receiving information related to the charge level of the second battery pack. The second battery pack supplies power to the rear electric motor configured to drive the rear axle of the electric mining machine. The method includes comparing the charge level of the first battery pack with the charge level of the second battery pack, and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, increasing the power supply to the rear motor of the electric mining machine.

В еще одном из аспектов настоящего изобретения для обеспечения распределения электропитания предложена система управления электропитанием в электрической горной машине. Предложенная система управления электропитанием включает контроллер системы электропитания, связанный, по меньшей мере, с первым батарейным блоком и вторым батарейным блоком электрической горной машины. Первый батарейный блок сконфигурирован для подачи электропитания на передний электродвигатель, для привода передней оси электрической горной машины. Второй батарейный блок сконфигурированIn yet another aspect of the present invention, a power management system in an electric mining machine is provided for providing power distribution. The proposed power management system includes a power system controller associated with at least the first battery pack and the second battery pack of the electric mining machine. The first battery pack is configured to supply power to the front electric motor to drive the front axle of the electric mining machine. Second battery pack configured

- 1 040986 для подачи электропитания на задний электродвигатель, для привода задней оси электрической горной машины. Контроллер системы электропитания сконфигурирован для сравнения уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока, и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, для увеличения электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.- 1 040986 to supply power to the rear electric motor, to drive the rear axle of the electric mining machine. The power system controller is configured to compare the charge level of the first battery pack with the charge level of the second battery pack, and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, to increase power supply to the rear motor of the electric mining machine.

В еще одном из аспектов настоящего изобретения предложена электрическая горная машина. Электрическая горная машина включает передний электродвигатель, сконфигурированный для привода передней оси электрической горной машины. Электрическая горная машина также включает задний электродвигатель, сконфигурированный для привода задней оси электрической горной машины. Первый батарейный блок сконфигурирован для подачи электропитания на передний электродвигатель, а второй батарейный блок сконфигурирован для подачи электропитания на задний электродвигатель. Контроллер системы электропитания связан, по меньшей мере, с первым батарейным блоком, передним электродвигателем, вторым батарейным блоком и задним электродвигателем. Контроллер системы электропитания сконфигурирован для сравнения уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока, и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, для увеличения электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.In yet another aspect of the present invention, an electric mining machine is provided. The electric mining machine includes a front electric motor configured to drive the front axle of the electric mining machine. The electric mining machine also includes a rear electric motor configured to drive the rear axle of the electric mining machine. The first battery pack is configured to supply power to the front motor, and the second battery pack is configured to supply power to the rear motor. The power system controller is connected to at least the first battery pack, the front motor, the second battery pack, and the rear motor. The power system controller is configured to compare the charge level of the first battery pack with the charge level of the second battery pack, and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, to increase power supply to the rear motor of the electric mining machine.

После изучения приведенных ниже чертежей и подробного описания настоящего изобретения специалистами в настоящей области техники могут быть найдены и другие системы, способы, а также дополнительные отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения. Следует понимать, что все такие дополнительные системы, способы, а также отличительные признаки и преимущества входят в объем настоящего описания, а также приведенного краткого описания сущности изобретения, приложенной формулы изобретения.After studying the following drawings and a detailed description of the present invention, other systems, methods, as well as additional features and advantages of the present invention can be found by specialists in the present field of technology. It should be understood that all such additional systems, methods, as well as distinctive features and advantages are included in the scope of the present description, as well as the brief description of the invention, the appended claims.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Приведенные ниже чертежи и подробное описание служат для более полного понимания настоящего изобретения. Компоненты на чертежах не обязательно показаны в масштабе, поскольку они предназначены для иллюстрации принципов настоящего изобретения. При этом на всех чертежах аналогичными числовыми обозначениям обозначены соответствующие друг другу элементы на различных видах.The following drawings and detailed description serve to better understand the present invention. The components in the drawings are not necessarily shown to scale as they are intended to illustrate the principles of the present invention. At the same time, in all the drawings, elements corresponding to each other in various views are designated by similar numerical designations.

На фиг. 1 представлен вид в перспективе одного из примеров осуществления электрической горной машины.In FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an electric mining machine.

Фиг. 2 представляет собой эскизное изображение одного из примеров осуществления электрической горной машины, на котором проиллюстрированы компоненты системы управления электропитанием.Fig. 2 is a sketch of one embodiment of an electric mining machine illustrating the components of a power management system.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение компонентов системы управления электропитанием электрической горной машины.In FIG. 3 is a schematic representation of the components of a power management system for an electric mining machine.

На фиг. 4 представлен иллюстративный чертеж одного из примеров осуществления распределения электропитания в электрической горной машине под нагрузкой.In FIG. 4 is an illustrative drawing of one exemplary embodiment of power distribution in an electric mining machine under load.

На фиг. 5 представлен иллюстративный чертеж одного из примеров осуществления распределения электропитания в электрической горной машине во время рекуперативного торможения.In FIG. 5 is an illustrative drawing of one exemplary implementation of power distribution in an electric mining machine during regenerative braking.

На фиг. 6 представлена блок-схема алгоритма для одного из примеров осуществления способа распределения электропитания в электрической горной машине.In FIG. 6 is a flowchart for one embodiment of a power distribution method for an electric mining machine.

На фиг. 7 представлен иллюстративный чертеж для одного из примеров осуществления процедуры замены батарейного блока электрической горной машины.In FIG. 7 is an illustrative drawing for one exemplary implementation of a battery pack replacement procedure for an electric mining machine.

На фиг. 8 представлен иллюстративный чертеж для одного из примеров осуществления электрической горной машины с запасным батарейным блоком.In FIG. 8 is an illustrative drawing for one embodiment of an electric mining machine with a spare battery pack.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Электрические горные машины, как правило, питаются от бортовых батарейных блоков. Такие машины могут быть погрузочно-доставочными (load-haul-dump, LHD) машинами, оборщиками кровли, грейдерами, скреперными погрузчиками, камнедробилками, врубовыми машинами, грузовыми автомобилями или их комбинацией. Как правило, электрические горные машины являются тяжелыми транспортными средствами, спроектированными для сложных условий работы под землей в ограниченном пространстве, и питаются от бортовых батарей или иных источников электропитания. Обычно такие машины имеют инструментальную концевую часть, колеса и шины повышенной прочности, место оператора, органы управления, а также могут включать съемный источник электропитания, устанавливаемый на борту машины.Electric mining machines are usually powered by on-board battery packs. Such machines may be load-haul-dump (LHD) machines, roofers, graders, scraper loaders, rock crushers, cutters, trucks, or a combination thereof. Typically, electric mining machines are heavy vehicles designed for difficult underground conditions in confined spaces and are powered by on-board batteries or other power sources. Typically, such machines have a tool end, heavy duty wheels and tires, an operator's station, controls, and may also include a removable power supply mounted on board the machine.

Настоящее изобретение относится к системе и способу распределения электропитания для электрической горной машины, имеющей два основных батарейных блока, каждый из которых питает отдельные электродвигатели на передней и задней осях электрической горной машины. В соответствии с рассмотренными в настоящем описании техническими принципами предложенные способ и система распределения электропитания обеспечивают распределение электропитания между отдельными электродвигателями для выравнивания остаточного уровня заряда в двух основных батарейных блоках.The present invention relates to a power distribution system and method for an electric mining machine having two main battery packs, each of which powers separate electric motors on the front and rear axles of the electric mining machine. In accordance with the technical principles discussed in the present description, the proposed method and power distribution system provides power distribution between individual electric motors to equalize the residual charge level in the two main battery packs.

На фиг. 1 проиллюстрирован пример осуществления электрической горной машины 100. В одномIn FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of an electric mining machine 100. In one

- 2 040986 из вариантов осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 является погрузочно-доставочной (LHD) машиной с производительностью около 10 метрических тонн. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения технические принципы предложенных вариантов осуществления распределения электропитания могут применяться в любых других типах электрических горных машин или электрических транспортных средств.- 2 040986 of the embodiments of the present invention, the electric mining machine 100 is a load-and-dump (LHD) machine with a capacity of about 10 metric tons. However, in other embodiments of the present invention, the technical principles of the proposed power distribution embodiments can be applied to any other types of electric mining machines or electric vehicles.

В соответствии с фиг. 1 в данном варианте осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина включает шасси (или раму) 102, которое содержит основной корпус электрической горной машины 100. Шасси 102 сконфигурировано для сопряжения со съемным источником 104 электропитания, который подает электропитание на электрическую горную машину 100. Съемный источник 104 электропитания включает раму 106 батареи, которая удерживает батарейные блоки, обеспечивающие электрическую горную машину 100 электропитанием. В данном варианте осуществления настоящего изобретения съемный источник 104 электропитания имеет два батарейных блока, включающих первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110. Каждый из батарейных блоков является отдельным и автономным и сконфигурирован для подачи электропитания на отдельные электродвигатели, как это будет описано ниже.In accordance with FIG. 1, in this embodiment of the present invention, the electric mining machine includes a chassis (or frame) 102 that contains the main body of the electric mining machine 100. The chassis 102 is configured to interface with a removable power supply 104 that supplies power to the electric mining machine 100. The removable power supply 104 The power supply includes a battery frame 106 that holds the battery packs that provide power to the electric mining machine 100. In this embodiment of the present invention, the removable power supply 104 has two battery packs, including a first battery pack 108 and a second battery pack 110. Each of the battery packs is separate and self-contained and configured to supply power to separate motors, as will be described below.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения каждый из первого батарейного блока 108 и второго батарейного блока 110 могут быть тяжелыми и мощными батарейными блоками, состоящими из множества батарейных модулей, собранных в корпусе блока. Каждый батарейный модуль (или просто модуль) состоит из множества батарейных элементов (или ячеек). Модули также оснащены массивом рабочих датчиков и электронными компонентами, передающими данные с датчиков в отдельную сеть технического обслуживания. Соответствующие батарейные модули, а также связанные с ними датчики и компоненты описаны в совместных патентах США № 9,960,396 и 10,063,069, которые, как было упомянуто, включены в настоящее описание путем ссылки.In one embodiment of the present invention, each of the first battery pack 108 and the second battery pack 110 may be heavy and powerful battery packs composed of a plurality of battery modules assembled in a pack housing. Each battery module (or simply module) consists of a plurality of battery cells (or cells). The modules are also equipped with an array of operational sensors and electronic components that transmit sensor data to a separate maintenance network. Appropriate battery modules, as well as associated sensors and components, are described in joint US patents No. 9,960,396 and 10,063,069, which, as mentioned, are incorporated herein by reference.

Съемный источник 104 электропитания крепится, с возможность съема, к электрической горной машине 100. В настоящем описании под съемным креплением понимается соединение двух компонентов таким образом, чтобы они могли быть отсоединены без разрушения одного или другого из компонентов. Т.е. компоненты могут быть отсоединены друг от друга без повреждений. Примеры съемного крепления включают соединения с помощью съемных крепежей, защелок, замков, крюков, а также магнитные и другие соединения.Removable power supply 104 is removably attached to electric mining machine 100. In the present description, detachable attachment refers to the connection of two components so that they can be detached without destroying one or the other of the components. Those. components can be detached from each other without damage. Examples of removable fasteners include connections with removable fasteners, latches, locks, hooks, and magnetic and other connections.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения съемный источник 104 электропитания крепится, с возможностью съема, на шасси 102, на задней части электрической горной машины 100. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 1, крепежный механизм 112 входит в зацепление с частью рамы 106 батареи съемного источника 104 электропитания с помощью набора крюков. Нужно понимать, что крепежный механизм 112 на фиг. 1 является лишь одним из примеров, и для крепления съемного источника 104 электропитания на электрическую горную машину 100 могут применяться крепежные механизмы и других типов. При этом в других вариантах осуществления настоящего изобретения может отличаться и место крепления съемного источника 104 электропитания на электрическую горную машину 100.In this embodiment of the present invention, the removable power supply 104 is removably attached to the chassis 102 at the rear of the electric mining machine 100. For example, in accordance with the illustration of FIG. 1, the fastening mechanism 112 is engaged with a portion of the battery frame 106 of the removable power supply 104 by means of a set of hooks. It should be understood that the fastening mechanism 112 in FIG. 1 is just one example, and other types of attachment mechanisms may be used to attach the removable power supply 104 to the electric mining machine 100. However, in other embodiments of the present invention, the place of attachment of the removable power supply 104 to the electric mining machine 100 may also differ.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 представляет собой погрузочно-доставочную (LHD) машину и имеет ковш с передней стороны. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина может быть электрической горной машиной или электрическим транспортным средством любого другого типа. В подобных вариантах осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина может быть оснащена, в зависимости от своих функций, различными механизмами. Т.е. ковш 114 является опциональным и не требуется для реализации предложенных технических принципов в примерах осуществления настоящего изобретения.In one embodiment of the present invention, the electric mining machine 100 is a load-and-dump (LHD) machine and has a bucket on the front side. However, in other embodiments of the present invention, the electric mining machine may be an electric mining machine or any other type of electric vehicle. In such embodiments, the implementation of the present invention, the electric mining machine can be equipped, depending on its functions, various mechanisms. Those. ladle 114 is optional and not required to implement the proposed technical principles in the exemplary embodiments of the present invention.

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения шасси 102, несущее основной корпус электрической горной машины 100, может включать первую часть 116 корпуса и вторую часть 118 корпуса. Первая часть 116 корпуса может быть задней частью электрической горной машины 100. Вторая часть 118 корпуса может быть передней частью электрической горной машины 100. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения механическая сцепка 120 соединяет первую часть 116 корпуса и вторую часть 118 корпуса, благодаря чему эти две части могут двигаться относительно друг друга (например, может применяться поворотное или шарнирное соединение).In some of the embodiments of the present invention, the chassis 102 carrying the main body of the electric mining machine 100 may include a first body part 116 and a second body part 118. The first body part 116 may be the rear part of the electric mining machine 100. The second body part 118 may be the front part of the electric mining machine 100. In some of the embodiments of the present invention, a mechanical hitch 120 connects the first body part 116 and the second body part 118, whereby these the two parts can move relative to each other (for example, a swivel or swivel can be used).

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 имеет систему обеспечения движения, включающую один или более электродвигателей, питаемых одной или более аккумуляторными батареями. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 может включать по меньшей мере два электродвигателя для привода каждой из колесных пар. К примеру, в данном варианте осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 включает первую колесную пару 122, расположенную во второй части 118 корпуса, относящейся к передней части электрической горной машины 100. Первая колесная пара 122 соединена с передней осью 124, приводимой в движение передним электродвигателем. В данном варианте осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 также включает втоIn one embodiment of the present invention, the electric mining machine 100 has a propulsion system including one or more electric motors powered by one or more batteries. In some of the embodiments of the present invention, the electric mining machine 100 may include at least two electric motors to drive each of the wheelsets. For example, in this embodiment of the present invention, the electric mining machine 100 includes a first wheelset 122 located in a second housing portion 118 related to the front of the electric mining machine 100. The first wheelset 122 is connected to a front axle 124 driven by a front electric motor. . In this embodiment of the present invention, the electric mining machine 100 also includes a

- 3 040986 рую колесную пару 126, расположенную в первой части 116 корпуса, относящейся к задней части электрической горной машины 100. Вторая колесная пара 126 соединена с задней осью 128, приводимой в движение задним электродвигателем.- 3 040986 I drive a pair of wheels 126 located in the first part 116 of the body, relating to the rear of the electric mining machine 100. The second pair of wheels 126 is connected to the rear axle 128 driven by the rear electric motor.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения каждая колесная пара (например, первая колесная пара 122 и вторая колесная пара 126) может содержать пару из колес на каждой стороне электрической горной машины 100 (т.е. по одному колесу на каждой стороне). В других вариантах осуществления настоящего изобретения на одной из осей или на обеих осях могут быть установлены дополнительные колеса. Например, в некоторых случаях передняя ось 124 и/или задняя ось 128 могут содержать по два колеса на каждой из сторон электрической горной машины 100.In one embodiment of the present invention, each wheelset (eg, first wheelset 122 and second wheelset 126) may include a pair of wheels on each side of the electric mining machine 100 (ie, one wheel on each side). In other embodiments, implementation of the present invention on one of the axles or on both axles can be installed additional wheels. For example, in some cases, the front axle 124 and/or the rear axle 128 may include two wheels on each side of the electric mining machine 100.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения передняя ось 124 и задняя ось 128 механически не связаны между собой. Т.е. каждая из осей может приводиться в движение независимо собственным соответствующим электродвигателем. Таким образом, первая колесная пара 122 на передней оси 124 и вторая колесная пара 126 на задней оси 128 могут вращаться с различными скоростями и/или на них может подаваться различная мощность.In one of the embodiments of the present invention, the front axle 124 and the rear axle 128 are not mechanically connected to each other. Those. each of the axles can be driven independently by its own respective electric motor. Thus, the first wheelset 122 on the front axle 124 and the second wheelset 126 on the rear axle 128 may rotate at different speeds and/or be supplied with different power.

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 может включать дополнительные компоненты, включая различные стандартные транспортные аппаратные устройства и оборудование. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 1, электрическая горная машина 100 имеет кабину 130 для размещения одного или более операторов электрической горной машины 100. Также, в данном варианте осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 включает вспомогательный батарейный блок 132, размещенный на второй части 118 корпуса на шасси 102. Вспомогательный батарейный блок 132 установлен отдельно от батарейных блоков, входящих в состав съемного источника 104 электропитания (например, первого батарейного блока 108 и второго батарейного блока 110), и сконфигурирован для подачи вспомогательного электропитания для электрической горной машины 100, например, во время замены съемного источника 104 электропитания, как будет более подробно описано ниже.In some of the embodiments of the present invention, the electric mining machine 100 may include additional components, including various standard transport hardware and equipment. For example, in accordance with the illustration of FIG. 1, the electric mining machine 100 has a cabin 130 for accommodating one or more operators of the electric mining machine 100. Also, in this embodiment of the present invention, the electric mining machine 100 includes an auxiliary battery pack 132 located on the second housing part 118 on the chassis 102. The auxiliary battery block 132 is installed separately from the battery packs included in the removable power supply 104 (for example, the first battery pack 108 and the second battery pack 110), and is configured to provide auxiliary power to the electric mining machine 100, for example, during replacement of the removable power supply 104 , as will be described in more detail below.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения съемный источник 104 электропитания размещают на внешней поверхности электрической горной машины 100. А именно, различные внешние поверхности корпуса (т.е. рамы 106 батареи), который содержит первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110, могут составлять часть внешней поверхности электрической горной машины 100. При этом вспомогательный батарейный блок 132 является внутренней аккумуляторной батареей и содержится внутри шасси 102 электрической горной машины 100.In one embodiment of the present invention, a removable power supply 104 is placed on the outer surface of the electric mining machine 100. Namely, various outer surfaces of the housing (i.e., battery frame 106) that contains the first battery pack 108 and the second battery pack 110 may form part of the outer surface of the electric mining machine 100. Meanwhile, the auxiliary battery pack 132 is an internal battery and is contained within the chassis 102 of the electric mining machine 100.

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения вспомогательный батарейный блок 132 может быть жестко закреплен на электрической горной машине 100. Т.е. вспомогательный батарейный блок 132 не может быть отделен от электрической горной машины 100 без частичной разборки электрической горной машины 100 и/или без разрушения одной или более частей.In some of the embodiments of the present invention, the auxiliary battery pack 132 may be rigidly attached to the electric mining machine 100. That is, the auxiliary battery pack 132 cannot be separated from the electric mining machine 100 without partially dismantling the electric mining machine 100 and/or destroying one or more parts.

Обратимся к фиг. 2, где приведен контурный чертеж электрической горной машины 100 для иллюстрации компонентов системы 200 управления электропитанием. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения каждый из батарейных блоков съемного источника 104 электропитания (т.е. первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110) могут подавать электропитание на различные электродвигатели (и соответственно, на различные колесные пары). В некоторых случаев каждый из батарейных блоков может питать электродвигатель на отдельной оси (например, передней оси 124 или задней оси 128). К примеру, в данном варианте осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 подает электропитание на передний электродвигатель 202 для привода передней оси 124, и соответственно, передней колесной пары 122 электрической горной машины 100. Аналогично, второй батарейный блок 110 подает электропитание на задний электродвигатель 204 для привода задней оси 128, и соответственно, второй колесной пары 126.Let us turn to Fig. 2, which is an outline drawing of an electric mining machine 100 to illustrate the components of the power management system 200. In some of the embodiments of the present invention, each of the battery packs of the removable power supply 104 (i.e., the first battery pack 108 and the second battery pack 110) can supply power to different electric motors (and thus different wheelsets). In some cases, each of the battery packs may power a motor on a separate axle (eg, front axle 124 or rear axle 128). For example, in this embodiment of the present invention, the first battery pack 108 supplies power to the front motor 202 to drive the front axle 124, and accordingly, the front wheelset 122 of the electric mining machine 100. Similarly, the second battery pack 110 supplies power to the rear motor 204 to drive the front axle 124. rear axle drive 128, and accordingly, the second wheelset 126.

В одном из ов осуществления настоящего изобретения, в соответствии с иллюстрацией фиг. 2 первый батарейный блок 108 может быть подключен, при помощи питающего кабеля 206, для подачи электропитания на компоненты на передней оси 124, включая передний электродвигатель 202. Аналогично, второй батарейный блок 110 может быть подключен, при помощи питающего кабеля 208, для подачи электропитания на компоненты на задней оси 128, включая задний электродвигатель 204.In one embodiment of the present invention, in accordance with the illustration of FIG. 2, a first battery pack 108 may be connected, via a power cable 206, to supply power to components on the front axle 124, including a front motor 202. Similarly, a second battery pack 110 may be connected, via a power cable 208, to supply power to the components on the rear axle 128, including the rear electric motor 204.

За счет того, что передняя и задняя оси получают питание от отдельных батарейных блоков (например, первый батарейный блок 108 питает переднюю ось 124, а второй батарейный блок 110 питает заднюю ось 128), мощность, подаваемая на каждый источник, уменьшается. Это позволяет применять более компактные питающие кабели (или кабели с меньшей токовой нагрузкой), с которыми проще обращаться и/или вероятность отказа которых меньше.By having the front and rear axles powered by separate battery packs (for example, the first battery pack 108 powers the front axle 124 and the second battery pack 110 powers the rear axle 128), the power delivered to each source is reduced. This allows the use of smaller power cables (or cables with lower current carrying capacity) that are easier to handle and/or are less likely to fail.

При этом в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения система 200 управления электропитанием может включать дополнительные компоненты. К примеру, как упоминалось выше, в основном корпусе (например, шасси 102) электрической горной машины 100 может быть установлен вспомогательный батарейный блок 132. Вспомогательный батарейный блок 132 подключают питающим кабелем 210 к заднему электродвигателю 204 и/или питающим кабелем 212 к переднему электродвигателю 202. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения вспомогательный батарейныйHowever, in some of the embodiments of the present invention, the power management system 200 may include additional components. For example, as mentioned above, an auxiliary battery pack 132 may be installed in the main body (eg, chassis 102) of the electric mining machine 100. The auxiliary battery pack 132 is connected by a power cable 210 to the rear motor 204 and/or a power cable 212 to the front motor 202 In some of the embodiments of the present invention, the auxiliary battery

- 4 040986 блок 132 может быть подключен только к одному из электродвигателей питающим кабелем 210 или питающим кабелем 212. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения может применяться соединительное устройство, которое связывает вспомогательный батарейный блок 132 с обоими электродвигателями, чтобы питать одновременно переднюю ось 124 и заднюю ось 128, например, в соответствии с иллюстрацией фиг. 7 ниже.- 4 040986 box 132 can be connected to only one of the electric motors by power cable 210 or power cable 212. In such embodiments of the present invention, a coupling device can be used that connects the auxiliary battery pack 132 to both electric motors to power both the front axle 124 and the rear axis 128, for example, in accordance with the illustration of FIG. 7 below.

Рассмотрим фиг. 3, где показано эскизное изображение компонентов системы 200 управления электропитанием электрической горной машины 100. В данном варианте осуществления настоящего изобретения система 200 управления электропитанием электрической горной машины 100 включает компоненты, описанные в соответствии с фиг. 2. В дополнение, как упоминалось выше, в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина 100 может включать и другие компоненты. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 3, электрическая горная машина 100 может включать одно или более вспомогательных приспособлений 300. Вспомогательные приспособления 300 могут включать различные компоненты, установленные на электрической горной машине 100 и потребляющие электропитание от системы 200 управления электропитанием. К примеру, такими приспособлениями 300 могут быть фары, радиостанции, обогревательные и/или охлаждающие приборы, блоки отбора мощности или другие компоненты, которые подключены к системе 200 управления электропитанием и потребляют электрическую мощность от нее.Consider Fig. 3, which shows a sketch of the components of the power management system 200 of the electric mining machine 100. In this embodiment of the present invention, the power management system 200 of the electric mining machine 100 includes the components described in accordance with FIG. 2. In addition, as mentioned above, in some of the embodiments of the present invention, the electric mining machine 100 may include other components. For example, in accordance with the illustration of FIG. 3, the electric mining machine 100 may include one or more accessories 300. The accessories 300 may include various components installed on the electric mining machine 100 and consuming power from the power management system 200. For example, such devices 300 may be lights, radios, heating and/or cooling appliances, power take-offs, or other components that are connected to and draw electrical power from the power management system 200.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения вспомогательные приспособления 300 получают питание от первого батарейного блока 108 питающим кабелем 302. Таким образом, в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 103 подает электропитание не только на передний электродвигатель 202 для привода передней оси 124, но также и на вспомогательные приспособления 300. В результате в подобных вариантах осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 может испытывать большую нагрузку, или разряжаться быстрее, чем второй батарейный блок 110, который питает только задний электродвигатель 204 для привода задней оси 128. В других вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательные приспособления 300 могут получать питание от второго батарейного блока 110 вместо первого батарейного блока 108.In this embodiment of the present invention, the accessories 300 are powered from the first battery pack 108 by the power cable 302. Thus, in some of the embodiments of the present invention, the first battery pack 103 provides power not only to the front electric motor 202 to drive the front axle 124, but also and accessories 300. As a result, in such embodiments of the present invention, the first battery pack 108 may be under greater stress, or discharge faster, than the second battery pack 110, which powers only the rear motor 204 to drive the rear axle 128. In other embodiments, the implementation of the present of the invention, accessories 300 may be powered by a second battery pack 110 instead of the first battery pack 108.

Соответственно, система и способ распределения электропитания, соответствующие техническим принципам рассмотренных здесь вариантов осуществления настоящего изобретения, обеспечивают распределение электропитания между отдельными электродвигателями (например, передним электродвигателем 202 и задним электродвигателем 204) таким образом, чтобы выравнивать оставшийся уровень заряда между двумя батарейными блоками (например, первым батарейным блоком 108 и вторым батарейным блоком 110). При такой схеме неравномерная нагрузка и/или скорость разряда в первом батарейном блоке 108 и втором батарейном блоке 110 могут быть скомпенсированы для обеспечения лучшего распределения электрической силовой нагрузки и/или скоростей разряда.Accordingly, a power distribution system and method consistent with the technical principles of the embodiments of the present invention discussed herein distributes power between individual motors (for example, front motor 202 and rear motor 204) in such a way as to equalize the remaining charge level between two battery packs (for example, first battery pack 108 and second battery pack 110). With such a scheme, uneven load and/or discharge rate in the first battery pack 108 and the second battery pack 110 can be compensated to provide a better distribution of electrical power load and/or discharge rates.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения система 200 управления электропитанием в электрической горной машине 100 может включать контроллер 310 системы электропитания, связанный с компонентами системы 200 управления электропитанием. К примеру, в данном варианте осуществления настоящего изобретения контроллер 310 системы электропитания связан, по меньшей мере, с первым батарейным блоком 108, передним электродвигателем 202, вторым батарейным блоком 110, и задним электродвигателем 204. В некоторых случаях один или более питающих кабелей могут иметь функции связи, например, это могут быть питающие кабеля 206, 208, 210, 212, описанные выше. В других вариантах осуществления настоящего изобретения между компонентами системы 200 управления электропитанием для связи с контроллером 310 системы электропитания могут быть использованы отдельные кабели связи.In one embodiment of the present invention, power management system 200 in electric mining machine 100 may include a power system controller 310 associated with components of power management system 200. For example, in this embodiment of the present invention, the controller 310 of the power system is associated with at least the first battery pack 108, the front motor 202, the second battery pack 110, and the rear motor 204. In some cases, one or more power cables may have the functions connection, for example, it can be the supply cables 206, 208, 210, 212, described above. In other embodiments of the present invention, separate communication cables may be used between the components of the power management system 200 to communicate with the power system controller 310.

Также, в данном варианте осуществления настоящего изобретения каждый из батарейных блоков в съемном источнике 104 электропитания (например, первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110) питает компоненты системы 200 управления электропитанием электрической горной машины 100 при помощи соединения с контроллером 310 системы электропитания. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 3, первый батарейный блок 108 соединен с контроллером 310 системы электропитания и системой 200 управления электропитанием питающим кабелем 304. Аналогично, второй батарейный блок 110 соединен с контроллером 310 системы электропитания и системой 200 управления электропитанием питающим кабелем 306.Also, in this embodiment of the present invention, each of the battery packs in the removable power supply 104 (e.g., the first battery pack 108 and the second battery pack 110) powers the components of the power management system 200 of the electric mining machine 100 by connecting to the power system controller 310. For example, in accordance with the illustration of FIG. 3, first battery pack 108 is connected to power system controller 310 and power management system 200 via power cable 304. Similarly, second battery pack 110 is connected to power system controller 310 and power management system 200 via power cable 306.

После того, как все батарейные блоки подключены к контроллеру 310 системы электропитания, они могут подавать электропитание на соответствующие связанные с ними компоненты. К примеру, первый батарейный блок 108 может подавать электропитание на передний электродвигатель 202 и вспомогательные приспособления 300 по питающему кабелю 304, питающему кабелю 206 и питающему кабелю 302. Второй батарейный блок 110 может подавать электропитание на задний электродвигатель 204 по питающему кабелю 306 и питающему кабелю 208. В данном варианте осуществления настоящего изобретения питающие кабели, проложенные между батарейными блоками в съемном источнике 104 электропитания и шасси 102 электрической горной машины 100, сконфигурированы для соединения с возможностью съема для оперативной замены съемного источника 104 электропитания. Соответственно,Once all battery packs are connected to the power system controller 310, they can supply power to their respective associated components. For example, the first battery pack 108 may supply power to the front motor 202 and accessories 300 through power cable 304, power cable 206, and power cable 302. Second battery pack 110 may supply power to rear motor 204 through power cable 306 and power cable 208. In this embodiment of the present invention, the power cables routed between the battery packs in the removable power supply 104 and the chassis 102 of the electric mining machine 100 are configured to be removably connected for hot replacement of the removable power supply 104. Respectively,

- 5 040986 питающий кабель 304 и питающий кабель 306 сконфигурированы для разъемного соединения и разъединения с разъемами, связанными с контроллером 310 системы электропитания на основном корпусе электрической горной машины 100 для гальванического соединения и разъединения съемного источника 104 электропитания и системы 200 управления электропитанием.- 5 040986 power cable 304 and power cable 306 are configured to releasably connect and disconnect with connectors associated with the controller 310 of the power system on the main body of the electric mining machine 100 to galvanically connect and disconnect the removable power supply 104 and the power management system 200.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения контроллер 310 системы электропитания может быть сконфигурирован для реализации рассмотренных в настоящем описании технических принципов распределения электропитания. К примеру, контроллер 310 системы электропитания может иметь в своем составе компьютер или процессор, сконфигурированный для исполнения инструкций, реализующих способ распределения электропитания, соответствующий примерам осуществления настоящего изобретения.In one embodiment of the present invention, the power system controller 310 may be configured to implement the technical principles of power distribution discussed herein. For example, the power system controller 310 may include a computer or processor configured to execute instructions that implement the power distribution method of the embodiments of the present invention.

Рассмотрим фиг. 4 и 5, где проиллюстрированы примеры сценариев для распределения электропитания в электрической горной машине 100, соответствующие техническим принципам, предложенным в настоящем изобретении. На фиг. 4 представлен иллюстративный чертеж одного из примеров осуществления распределения электропитания в электрической горной машине 100 под нагрузкой. В соответствии с иллюстрацией фиг. 4, электрическая горная машина 100 находится под нагрузкой, например загружает породу и/или поднимается по наклонной поверхности 400. При нагрузке электропитание, подаваемое на электродвигатели (например, передний электродвигатель 202 и задний электродвигатель 204), как правило, должна быть увеличена для компенсации нагрузки.Consider Fig. 4 and 5, which illustrate exemplary scenarios for power distribution in an electric mining machine 100 according to the technical principles proposed in the present invention. In FIG. 4 is an illustrative drawing of one exemplary embodiment of power distribution in an electric mining machine 100 under load. In accordance with the illustration of FIG. 4, the electric mining machine 100 is under load, such as loading rock and/or climbing an incline 400. When under load, the power supplied to the electric motors (eg, front motor 202 and rear motor 204) typically must be increased to compensate for the load. .

В данном варианте осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108, который подает электропитание на передний электродвигатель 202 для привода передней оси 124 электрической горной машины 100, имеет низкий уровень 402 заряда. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 4, уровень 402 заряда первого батарейного блока 108 указывает на то, что первый батарейный блок 108 имеет около 10% или менее от своей зарядной емкости. В то же время второй батарейный блок 110, который подает электропитание на задний электродвигатель 204 для привода задней оси 128 электрической горной машины 100, имеет более высокий уровень 404 заряда. Например, в соответствии с иллюстрацией фиг. 4, уровень 404 заряда второго батарейного блока 110 указывает на то, что второй батарейный блок 110 имеет около 80% или более от своей зарядной емкости.In this embodiment of the present invention, the first battery pack 108, which supplies power to the front motor 202 to drive the front axle 124 of the electric mining machine 100, has a low charge level 402. For example, in accordance with the illustration of FIG. 4, the charge level 402 of the first battery pack 108 indicates that the first battery pack 108 has about 10% or less of its charging capacity. At the same time, the second battery pack 110, which supplies power to the rear motor 204 for driving the rear axle 128 of the electric mining machine 100, has a higher charge level 404. For example, in accordance with the illustration of FIG. 4, the charge level 404 of the second battery pack 110 indicates that the second battery pack 110 has about 80% or more of its charging capacity.

Различия в уровнях заряда двух батарейных блоков (т.е. между низким уровнем 402 заряда первого батарейного блока 108 и высоким уровнем 404 заряда, второго батарейного блока 110) могут быть обусловлены различными факторами. Например, как упоминалось выше, в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 может также питать вспомогательные приспособления 300 и может иметь более высокую скорость разряда, чем второй батарейный блок 110. В других вариантах осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 может быть менее эффективен, может иметь один или более неисправных батарейных элементов, или может работать в отличающихся условиях, приводящих к его разрядке. Независимо от причины неравенства в уровне заряда, описанные здесь технические принципы обеспечивают механизм выравнивания остаточного уровня заряда в двух основных батарейных блоках (например, в первом батарейном блоке 108 и втором батарейном блоке 110).The differences in the charge levels of the two battery packs (ie, between the low charge level 402 of the first battery pack 108 and the high charge level 404 of the second battery pack 110) can be due to various factors. For example, as mentioned above, in some of the embodiments of the present invention, the first battery pack 108 may also power accessories 300 and may have a faster discharge rate than the second battery pack 110. In other embodiments of the present invention, the first battery pack 108 may be less efficient, may have one or more defective battery cells, or may operate under different conditions causing it to run out. Regardless of the cause of the disparity in charge level, the technical principles described herein provide a mechanism for equalizing the residual charge level in the two main battery packs (eg, the first battery pack 108 and the second battery pack 110).

В соответствии с иллюстрацией фиг. 4, когда электрическая горная машина 100 находится под нагрузкой, например поднимается по наклонной поверхности 400 и/или загружает породу, способ распределения электропитания, предложенный в вариантах осуществления настоящего изобретения, сконфигурирован для увеличения электропитания 406 заднего электродвигателя 204 электрической горной машины 100. Увеличенное электропитание 406, подаваемое на задний электродвигатель 204, обеспечивает повышенное тяговое усилие на задней оси 128, и, следовательно, второй колесной паре 126. Увеличение электропитания 406 на заднем электродвигателе 204 обеспечивает подачу, вторым батарейным блоком 110, соответствующей повышенной электрической мощности, что приводит к потере вторым батарейным блоком 110 величины 408 заряда от высокого уровня 404 заряда.In accordance with the illustration of FIG. 4, when the electric mining machine 100 is under load, such as climbing an incline 400 and/or loading rock, the power distribution method proposed in the embodiments of the present invention is configured to increase the power supply 406 of the rear motor 204 of the electric mining machine 100. Increased power supply 406 applied to the rear motor 204 provides increased traction to the rear axle 128, and hence the second wheelset 126. The increase in power 406 to the rear motor 204 provides the second battery pack 110 with the corresponding increased electrical power, resulting in a loss of the second by the battery pack 110 of the charge value 408 from the high charge level 404 .

В то же время, поскольку электрическая горная машина 100 под нагрузкой приводится в движение в основном задним электродвигателем 204, приводящим вторую колесную пару 126 на задней оси 128, первый батарейный блок 108 может подавать меньшее электропитание или вообще не подавать электропитание на передний электродвигатель 202 для привода первой колесной пары 122 на передней оси 124. При такой схеме второй батарейный блок 110 подает увеличенное электропитание на задний электродвигатель 204 и разряжается больше (т.е. на величину 408 заряда), чем первый батарейный блок 108, чтобы компенсировать неравенство уровней заряда между двумя батарейными блоками (т.е. неравенство между низким уровнем 402 заряда первого батарейного блока 108 и исходно более высоким уровнем 404 заряда второго батарейного блока 110). Таким образом, в подобных условиях, предложенные в вариантах осуществления настоящего изобретения система и способ распределения электропитания обеспечивают распределение электропитания между отдельными электродвигателями в попытке выровнять остаточный уровень заряда в двух основных батарейных блоках.At the same time, since the electric mining machine 100 under load is driven primarily by the rear motor 204 driving the second wheelset 126 on the rear axle 128, the first battery pack 108 may supply less or no power to the front motor 202 to drive of the first wheelset 122 on the front axle 124. In this arrangement, the second battery pack 110 provides increased power to the rear motor 204 and discharges more (i.e., by a charge 408) than the first battery pack 108 to compensate for the disparity in charge levels between the two battery packs (ie, disparity between the low charge level 402 of the first battery pack 108 and the initially high charge level 404 of the second battery pack 110). Thus, under such conditions, the power distribution system and method provided in the embodiments of the present invention distributes power between the individual motors in an attempt to equalize the residual charge level in the two main battery packs.

При этом в сценарии, рассмотренном на примере фиг. 4, первый батарейный блок 108 имел меньший уровень заряда, чем второй батарейный блок 110. Однако нужно понимать, что в случае, когда второй батарейный блок 110 имеет меньший уровень заряда, чем первый батарейный блок 108, аналогичным образом увеличенное электропитание может подаваться на передний электродвигатель 202, чтобыAt the same time, in the scenario considered in the example of Fig. 4, the first battery pack 108 had a lower charge level than the second battery pack 110. However, it should be understood that in the case where the second battery pack 110 has a lower charge level than the first battery pack 108, similarly increased power can be supplied to the front motor. 202 to

- 6 040986 более сильно разрядить первый батарейный блок 108 в попытке выровнять остаточный уровень заряда двух основных батарейных блоков.- 6 040986 more heavily discharge the first battery pack 108 in an attempt to equalize the remaining charge level of the two main battery packs.

На фиг. 5 представлен иллюстративный чертеж одного из примеров осуществления распределения электропитания в электрической горной машине 100 во время рекуперативного торможения. В соответствии с иллюстрацией фиг. 5 электрическая горная машина 100 выполняет рекуперативное торможение, например, при движении вниз по наклонной поверхности 500. При регенеративном торможении кинетическая энергия транспортного средства преобразуется в электричество, которое может накапливаться в его батарейных блоках. К примеру, в случае электрической горной машины 100 электродвигатели (например, передний электродвигатель 202 и/или задний электродвигатель 204) могут применяться для торможения соответствующих осей (например, передней оси 124 и/или задней оси 128) для снижения скорости вращения соответствующих колесных пар (например, первой колесной пары 122 и/или второй колесной пары 126), и соответственно, для замедления движения электрической горной машины 100. В процессе подобного рекуперативного торможения накапливаемое электричество, выработанное за счет торможения электродвигателями, может использоваться для подзарядки батарейных блоков (например, первого батарейного блока 108 и второго батарейного блока 110). При этом в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения для дополнительного, или вспомогательного, тормозного усилия, помимо рекуперативного торможения могут применяться и обычные тормоза.In FIG. 5 is an illustrative drawing of one example of power distribution in an electric mining machine 100 during regenerative braking. In accordance with the illustration of FIG. 5, the electric mining machine 100 performs regenerative braking, such as when driving down an incline 500. Regenerative braking converts the vehicle's kinetic energy into electricity that can be stored in its battery packs. For example, in the case of an electric mining machine 100, electric motors (e.g., front electric motor 202 and/or rear electric motor 204) may be used to brake respective axles (e.g., front axle 124 and/or rear axle 128) to reduce the speed of rotation of the respective wheel sets ( for example, the first wheelset 122 and/or the second wheelset 126), and respectively, to slow down the movement of the electric mining machine 100. During such regenerative braking, the accumulated electricity generated by braking by the electric motors can be used to recharge the battery packs (for example, the first battery pack 108 and second battery pack 110). However, in some of the embodiments of the present invention for additional, or auxiliary, braking force, in addition to regenerative braking, conventional brakes can also be used.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108, который подает электропитание на передний электродвигатель 202 для привода передней оси 124 электрической горной машины 100, имеет низкий уровень 502 заряда. Например, в соответствии с иллюстрацией фиг. 5, уровень 502 заряда первого батарейного блока 108 указывает на то, что первый батарейный блок 108 имеет около 10% или меньше от своей зарядной емкости. В то же время второй батарейный блок 110, который подает электропитание на задний электродвигатель 204 для привода задней оси 128 электрической горной машины 100, имеет более высокий уровень 504 заряда. Например, в соответствии с иллюстрацией фиг. 5, уровень 504 заряда второго батарейного блока 110 указывает на то, что второй батарейный блок 110 имеет около 80% или более от своей зарядной емкости.In this embodiment of the present invention, the first battery pack 108, which supplies power to the front motor 202 to drive the front axle 124 of the electric mining machine 100, has a low charge level 502. For example, in accordance with the illustration of FIG. 5, the charge level 502 of the first battery pack 108 indicates that the first battery pack 108 has about 10% or less of its charging capacity. At the same time, the second battery pack 110, which supplies power to the rear motor 204 for driving the rear axle 128 of the electric mining machine 100, has a higher charge level 504. For example, in accordance with the illustration of FIG. 5, the charge level 504 of the second battery pack 110 indicates that the second battery pack 110 has about 80% or more of its charging capacity.

Как упоминалось выше, различия в уровне заряда двух батарейных блоков (т.е. между низким уровнем 502 заряда первого батарейного блока 108 и высоким уровнем 504 заряда второго батарейного блока 110) могут быть обусловлены различными факторами. Например, как упоминалось выше, в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 может также питать вспомогательные приспособления 300 и может иметь большую скорость разряда, чем второй батарейный блок 110. В других вариантах осуществления настоящего изобретения первый батарейный блок 108 может быть менее эффективен, может иметь один или более неисправных батарейных элементов, или может работать в отличающихся условиях, приводящих к его разрядке. Независимо от причины неравенства в уровне заряда, описанные здесь технические принципы обеспечивают механизм выравнивания остаточного уровня заряда между двумя основными батарейными блоками (например, в первом батарейным блоке 108 и втором батарейным блоке 110).As mentioned above, differences in the charge level of the two battery packs (ie, between the low charge level 502 of the first battery pack 108 and the high charge level 504 of the second battery pack 110) can be due to various factors. For example, as mentioned above, in some of the embodiments of the present invention, the first battery pack 108 may also power accessories 300 and may have a faster discharge rate than the second battery pack 110. In other embodiments of the present invention, the first battery pack 108 may be less efficient. , may have one or more defective battery cells, or may operate under different conditions that cause it to discharge. Regardless of the cause of the disparity in charge level, the technical principles described herein provide a mechanism for equalizing the residual charge level between two main battery packs (eg, in the first battery pack 108 and the second battery pack 110).

В соответствии с иллюстрацией фиг. 5, когда электрическая горная машина 100 выполняет рекуперативное торможение, например, при спуске по наклонной поверхности 500, способ распределения электропитания, предложенный в вариантах осуществления настоящего изобретения, сконфигурирован для зарядки первого батарейного блока 108 электрической горной машины 100. Электричество, вырабатываемое в процессе рекуперативного торможения (например, за счет торможения при помощи переднего электродвигателя 202 и/или заднего электродвигателя 204) может подаваться в систему 200 управления электропитанием электрической горной машины 100, и перенаправляться, или передаваться, в первый батарейный блок 108. К примеру, контроллер 310 системы электропитания может направлять электричество, вырабатываемое при рекуперативном торможении, в первый батарейный блок 108 по питающему кабелю 304.In accordance with the illustration of FIG. 5, when the electric mining machine 100 performs regenerative braking, such as when descending the slope 500, the power distribution method proposed in the embodiments of the present invention is configured to charge the first battery pack 108 of the electric mining machine 100. Electricity generated in the regenerative braking process (e.g., by braking by the front motor 202 and/or the rear motor 204) may be supplied to the power management system 200 of the electric mining machine 100 and redirected, or transmitted, to the first battery pack 108. For example, the power system controller 310 may direct the electricity generated by the regenerative braking to the first battery pack 108 via the supply cable 304.

Электричество, подаваемое в первый батарейный блок 108 при рекуперативном торможении, обеспечивает повышение уровня заряда первого батарейного блока 108 от низкого уровня 502 заряда до более высокого уровня 506 заряда. Например, в соответствии с иллюстрацией фиг. 5 уровень 506 заряда первого батарейного блока 108 указывает на то, что остаточный уровень заряда первого батарейного блока 108 повысился от приблизительно 10% или менее до приблизительно 50% или более от его зарядной емкости. При такой схеме электричество, полученное в результате рекуперативного торможения, обеспечивает зарядку первого батарейного блока 108 для компенсации отличий в уровне заряда между двумя батарейными блоками (т.е. между исходно низким уровнем 502 заряда первого батарейного блока 108 и более высоким уровнем 504 заряда второго батарейного блока 110). Таким образом, в подобных условиях, предложенные в вариантах осуществления настоящего изобретения система и способ распределения электропитания обеспечивают распределение зарядки в попытке выровнять остаточный уровень заряда в двух основных батарейных блоках.Electricity supplied to the first battery pack 108 during regenerative braking causes the charge level of the first battery pack 108 to rise from a low charge level 502 to a higher charge level 506. For example, in accordance with the illustration of FIG. 5, the charge level 506 of the first battery pack 108 indicates that the remaining charge level of the first battery pack 108 has increased from about 10% or less to about 50% or more of its charging capacity. In this arrangement, the electricity generated by regenerative braking charges the first battery pack 108 to compensate for differences in charge level between the two battery packs (i.e., between the initially low charge level 502 of the first battery pack 108 and the higher charge level 504 of the second battery pack 108). block 110). Thus, under such conditions, the power distribution system and method provided in the embodiments of the present invention provides charge distribution in an attempt to equalize the residual charge level in the two main battery packs.

При этом в сценарии, рассмотренном на примере фиг. 5, первый батарейный блок 108 имел меньший уровень заряда, чем второй батарейный блок 110. Однако нужно понимать, что в случае когда второй батарейный блок 110 имеет меньший уровень заряда, чем первый батарейный блок 108, электричество, вырабатываемое при рекуперативном торможении, аналогичным образом может подаваться на втоAt the same time, in the scenario considered in the example of Fig. 5, the first battery pack 108 had a lower charge level than the second battery pack 110. However, it should be understood that in the case where the second battery pack 110 has a lower charge level than the first battery pack 108, the electricity generated by regenerative braking can similarly apply for the WTO

- 7 040986 рой батарейный блок 110, чтобы увеличить уровень заряда второго батарейного блока 110 в попытке выровнять остаточный уровень заряда между двумя основными батарейными блоками.- 7 040986 swarm the battery pack 110 to increase the charge level of the second battery pack 110 in an attempt to equalize the remaining charge level between the two main battery packs.

На фиг. 6 представлена блок-схема алгоритма для одного из примеров осуществления способа 600 распределения электропитания в электрической горной машине. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения способ 600 может быть реализован в электрической горной машине 100. В других вариантах осуществления настоящего изобретения способ 600 может быть реализован в других электрических горных машинах и/или электрических транспортных средствах. В одном из примеров осуществления настоящего изобретения способ 600 может выполняться контроллером 310 системы электропитания электрической горной машины 100.In FIG. 6 is a flow diagram for one embodiment of a method 600 for power distribution in an electric mining machine. In some of the embodiments of the present invention, the method 600 may be implemented in an electric mining machine 100. In other embodiments of the present invention, the method 600 may be implemented in other electric mining machines and/or electric vehicles. In one embodiment of the present invention, method 600 may be performed by power system controller 310 of electric mining machine 100.

В таком варианте осуществления настоящего изобретения способ 600 начинается с операции 602 начало. В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения операция 602 начало может автоматически запускаться при обнаружении нагрузки на электрическую горную машину или при обнаружении того, что выполняется рекуперативное торможение. В других вариантах осуществления настоящего изобретения операция 602 начало может запускаться вручную оператором электрической горной машины.In such an embodiment of the present invention, method 600 begins at operation 602 start. In some of the embodiments of the present invention, start operation 602 may automatically start upon detecting a load on the electric mining machine or upon detecting that regenerative braking is in progress. In other embodiments of the present invention, start operation 602 may be manually initiated by an electric mining machine operator.

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения операция 602 начало может включать прием информации об уровне заряда, относящейся к двум основным батарейными блокам электрической горной машины. К примеру, операция 602 начало может включать прием информации, относящейся к уровню заряда первого батарейного блока, который питает передний электродвигатель, сконфигурированный для привода передней оси электрической горной машины, и прием информации относящейся к уровню заряда второго батарейного блока, который питает задний электродвигатель, сконфигурированный для привода задней оси электрической горной машины.In some of the embodiments of the present invention, start operation 602 may include receiving charge level information related to the two main battery packs of the electric mining machine. For example, operation 602 start may include receiving information related to the charge level of a first battery pack that powers a front motor configured to drive the front axle of an electric mining machine, and receiving information related to the charge level of a second battery pack that powers a rear motor configured to drive the rear axle of an electric mining machine.

После операции 602 начало способ 600 переходит к операции 604, на которой сравнивают уровни заряда двух основных батарейных блоков. Например, в операции 604 уровень заряда второго батарейного блока (например, второго батарейного блока 110), который питает задний электродвигатель, сконфигурированный для привода задней оси электрической горной машины, сравнивают с уровнем заряда первого батарейного блока (например, первого батарейного блока 108), который питает передний электродвигатель, сконфигурированный для привода передней оси электрической горной машины. В операции 604 определяют, является ли уровень заряда второго батарейного блока более высоким, чем уровень заряда первого батарейного блока.After step 602, method 600 proceeds to step 604, which compares the charge levels of the two main battery packs. For example, at operation 604, the charge level of a second battery pack (eg, second battery pack 110) that powers a rear motor configured to drive the rear axle of an electric mining machine is compared with the charge level of a first battery pack (eg, first battery pack 108), which powers the front electric motor configured to drive the front axle of the electric mining machine. At operation 604, it is determined if the charge level of the second battery pack is higher than the charge level of the first battery pack.

После определения, в операции 604, является ли уровень заряда второго батарейного блока более высоким, чем уровень заряда первого батарейного блока, способ 600 переходит к операции 606. Во время операции 606 определяют, находится ли транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) под нагрузкой, например загружает породу и/или движется вверх по наклонной поверхности. Например, это может соответствовать сценарию, проиллюстрированному выше на фиг. 4.After determining, at operation 604, whether the second battery pack's charge level is higher than the first battery pack's charge level, method 600 proceeds to operation 606. At operation 606, it is determined whether a vehicle (eg, electric mining machine 100) is under load, such as loading rock and/or moving up an incline. For example, this may correspond to the scenario illustrated above in FIG. 4.

Когда в операции 606 определено, что транспортное средство находится под нагрузкой, способ 600 переходит к операции 608. Во время операции 608 увеличивают электропитание на заднем электродвигателе (например, электродвигателе, получающем питание от второго батарейного блока, имеющего более высокий уровень заряда). При этом в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения, во время операции 608, дополнительно или альтернативно, электропитание на переднем электродвигателе может быть уменьшено (например, на электродвигателе, получающем питание от первого батарейного блока с меньшим уровнем заряда).When it is determined at step 606 that the vehicle is under load, method 600 proceeds to step 608. At step 608, power is increased to the rear motor (eg, a motor powered by a second battery pack having a higher charge level). However, in some of the embodiments of the present invention, during operation 608, additionally or alternatively, the power supply on the front motor can be reduced (for example, on the motor powered by the first battery pack with a lower charge level).

Соответственно, благодаря увеличению электропитания, подаваемого на задний электродвигатель (и/или уменьшению электропитания на переднем электродвигателе), второй батарейный блок разряжается сильнее (например, второй батарейный блок 110), чем первый батарейный блок (например, первый батарейный блок 108). При такой схеме способ 600 может применяться для выравнивания остаточного уровня заряда между двумя основными батарейными блоками (например, в первом батарейном блоке 108 и втором батарейном блоке 110).Accordingly, by increasing power supplied to the rear motor (and/or decreasing power to the front motor), the second battery pack is more discharged (eg, second battery pack 110) than the first battery pack (eg, first battery pack 108). With this arrangement, method 600 may be used to equalize the residual charge level between two main battery packs (eg, in the first battery pack 108 and the second battery pack 110).

Вернемся к рассмотрению операции 606: если определено, что транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) не под нагрузкой, то способ 600 переходит к операции 610. Во время операции 610 определяют, выполняет ли транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) рекуперативное торможение. Например, это может соответствовать сценарию, проиллюстрированному выше на фиг. 5.Returning to operation 606, if it is determined that the vehicle (e.g., electric mining machine 100) is not under load, then method 600 proceeds to operation 610. At operation 610, it is determined whether the vehicle (e.g., electric mining machine 100) is performing regenerative braking. For example, this may correspond to the scenario illustrated above in FIG. 5.

Когда во время операции 610 определено, что транспортное средство выполняет рекуперативное торможение, способ 600 переходит к операции 612. Во время операции 612 полученное электричество, выработанное в процессе рекуперативного торможения, используют для зарядки первого батарейного блока (например, батарейного блока, имеющего меньший уровень заряда). Если во время операции 610 определено, что транспортное средство не выполняет рекуперативное торможение, способ 600 возвращается к операции 602 начало до ее нового выполнения.When it is determined at step 610 that the vehicle is performing regenerative braking, method 600 proceeds to step 612. At step 612, the generated electricity generated from the regenerative braking process is used to charge a first battery pack (e.g., a battery pack having a lower charge level). ). If during operation 610 it is determined that the vehicle is not performing regenerative braking, method 600 returns to operation 602 start before executing it again.

Вернемся к рассмотрению операции 604: если определено, что уровень заряда второго батарейного блока не больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, способ 600 переходит к операции 614. Во время операции 614 определяют, является ли уровень заряда первого батарейного блока более высоким,Returning to operation 604, if it is determined that the second battery pack's charge level is not greater than the first battery pack's charge level, method 600 proceeds to operation 614. At operation 614, it is determined whether the first battery pack's charge level is higher,

- 8 040986 чем уровень заряда второго батарейного блока. Если во время операции 614 определено, что уровень заряда первого батарейного блока не больше, чем уровень заряда второго батарейного блока, способ 600 возвращается к операции 602 до ее нового выполнения. Другими словами, в этот момент нет разницы в уровне заряда между двумя батарейными блоками, который было бы необходимо выровнять в этот момент.- 8 040986 than the charge level of the second battery pack. If it is determined at operation 614 that the charge level of the first battery pack is not greater than the charge level of the second battery pack, method 600 returns to operation 602 until it is re-executed. In other words, at this moment there is no difference in charge level between the two battery packs that needs to be equalized at this moment.

Если во время операции 614 определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока, способ 600 переходит к операции 616. Во время операции 616 определяют, находится ли транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) под нагрузкой, например загружает породу и/или движется вверх по наклонной поверхности. Например, это может выполняться в соответствии со сценарием, рассмотренным выше на примере фиг. 4.If it is determined at step 614 that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack, method 600 proceeds to step 616. At operation 616, it is determined whether the vehicle (eg, electric mining machine 100) is under load, for example, loads rock and/or moves up an incline. For example, this may be performed in accordance with the scenario discussed above with the example of FIG. 4.

Если во время операции 616 определено, что транспортное средство находится под нагрузкой, способ 600 переходит к операции 618. Во время операции 618 увеличивают электропитание на первом электродвигателе (например, электродвигателе, получающем питание от первого батарейного блока с более высоким уровнем заряда). При этом в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения во время операции 618, альтернативно или в дополнение, может быть уменьшено электропитание на заднем электродвигателе (например, электродвигателе, получающем питание от второго батарейного блока с меньшим уровнем заряда).If it is determined at step 616 that the vehicle is under load, method 600 proceeds to step 618. At step 618, power is increased to the first motor (eg, the motor powered by the first battery pack with a higher state of charge). However, in some of the embodiments of the present invention, during operation 618, alternatively or in addition, the power supply to the rear motor (eg, a motor powered by a second battery pack with a lower charge level) can be reduced.

Соответственно, из-за увеличения электропитания на переднем электродвигателе (и/или понижения электропитания на заднем электродвигателе) первый батарейный блок (например, первый батарейный блок 108) разряжается сильнее, чем второй батарейный блок (например, второй батарейный блок 110). При такой схеме способ 600 может использоваться для выравнивания остаточного уровня заряда между двумя основными батарейными блоками (например, в первом батарейном блоке 108 и втором батарейном блоке 110).Accordingly, due to an increase in power to the front motor (and/or a decrease in power to the rear motor), the first battery pack (eg, first battery pack 108) is more discharged than the second battery pack (eg, second battery pack 110). With such an arrangement, method 600 may be used to equalize the residual charge level between two main battery packs (eg, in the first battery pack 108 and the second battery pack 110).

Вернемся к рассмотрению операции 616, если определено, что транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) не испытывает нагрузки, способ 600 переходит к операции 620. Во время операции 620 определяют, выполняет ли транспортное средство (например, электрическая горная машина 100) рекуперативное торможение. Например, это может выполняться в соответствии со сценарием, рассмотренным выше на примере фиг. 5.Returning to step 616, if it is determined that the vehicle (e.g., electric mining machine 100) is not under load, method 600 proceeds to step 620. At step 620, it is determined whether the vehicle (e.g., electric mining machine 100) is performing regenerative braking. For example, this may be performed in accordance with the scenario discussed above with the example of FIG. 5.

Если во время операции 620 определено, что транспортное средство испытывает, или выполняет, рекуперативное торможение, способ 600 переходит к операции 622. Во время операции 622 полученное электричество, выработанное в процессе рекуперативного торможения, используют для зарядки второго батарейного блока (например, батарейного блока, имеющего меньший уровень заряда). Если во время операции 620 определено, что транспортное средство не выполняет рекуперативное торможение, способ 600 возвращается к операции 602 начало до ее нового выполнения.If, at step 620, it is determined that the vehicle is experiencing, or performing, regenerative braking, method 600 proceeds to step 622. At step 622, the generated electricity generated from the regenerative braking process is used to charge a second battery pack (e.g., battery pack, having a lower charge level). If it is determined during operation 620 that the vehicle is not performing regenerative braking, method 600 returns to operation 602 start before executing it again.

При такой схеме способ 600 распределения электропитания может использоваться для выравнивания остаточного уровня заряда между двумя основными батарейными блоками (например, в первом батарейном блоке 108 и втором батарейном блоке 110) электрической горной машины (например, электрической горной машины 100).With such a scheme, the power distribution method 600 can be used to equalize the residual charge level between the two main battery packs (eg, in the first battery pack 108 and the second battery pack 110) of the electric mining machine (eg, electric mining machine 100).

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения электрическая горная машина может иметь в своем составе вспомогательный батарейный блок, служащий для обеспечения возможности замены съемного источника электропитания. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный батарейный блок сконфигурирован для подачи электропитания на задний электродвигатель и передний электродвигатель электрической горной машины во время замены какого-либо батарейного блока. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 1-3 выше, электрическая горная машина 100 имеет вспомогательный батарейный блок 132, который подает электропитание на задний электродвигатель 204 и/или передний электродвигатель 202 во время замены съемного источника 104 электропитания, включающего первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110.In some of the embodiments of the present invention, the electric mining machine may include an auxiliary battery pack to allow replacement of the removable power supply. In such embodiments of the present invention, the auxiliary battery pack is configured to supply power to the rear motor and front motor of the electric mining machine during the replacement of any battery pack. For example, in accordance with the illustration of FIG. 1-3 above, the electric mining machine 100 has an auxiliary battery pack 132 that supplies power to the rear motor 204 and/or the front motor 202 during replacement of the removable power supply 104 including the first battery pack 108 and the second battery pack 110.

Рассмотрим теперь фиг. 7 и 8, на которых представлены иллюстративные чертежи одного из примеров осуществления процедуры замены батарейного блока электрической горной машины. В соответствии с иллюстрацией фиг. 7, когда один из основных батарейных блоков электрической горной машины 100, или оба этих блока, разряжены или достигли минимального порога остаточного уровня заряда, съемный источник 104 электропитания может заменяться на другой съемный источник электропитания, имеющий заряженные батарейные блоки. В одном из примеров, показанном на фиг. 7, первый батарейный блок 108 разряжен, что проиллюстрировано уровнем 700 заряда, указывающим на малый уровень заряда или его полное отсутствие. Аналогично, второй батарейный блок 110 тоже значительно разряжен, что проиллюстрировано уровнем 702 заряда, указывающим на низкий остаточный уровень заряда. В этом варианте осуществления настоящего изобретения малый остаточный уровень заряда, проиллюстрированный уровнем 702 заряда второго батарейного блока 110, может быть ниже минимального порога, например менее 5% от остаточной емкости.Consider now FIG. 7 and 8, which are illustrative drawings of one exemplary implementation of the procedure for replacing the battery pack of an electric mining machine. In accordance with the illustration of FIG. 7, when one or both of the main battery packs of the electric mining machine 100 is discharged or has reached the minimum remaining charge level, the plug-in power supply 104 may be replaced with another plug-in power supply having charged battery packs. In one example, shown in FIG. 7, the first battery pack 108 is discharged, as illustrated by the charge level 700 indicating little or no charge. Similarly, the second battery pack 110 is also significantly discharged, as illustrated by the charge level 702 indicating a low remaining charge level. In this embodiment of the present invention, the low remaining charge level, illustrated by the charge level 702 of the second battery pack 110, may be below a minimum threshold, such as less than 5% of the remaining capacity.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения, соответственно, съемный источник 104 электропитания, содержащий первый батарейный блок 108 и второй батарейный блок 110, может быть заменен, с установкой на электрическую горную машину другого съемного источника электропитания, имеющего заряженные батарейные блоки. В одном из примеров осуществления настоящего изобретенияIn this embodiment of the present invention, respectively, the removable power supply 104 comprising the first battery pack 108 and the second battery pack 110 can be replaced to install another removable power supply having charged battery packs on the electric mining machine. In one embodiment of the present invention

- 9 040986 электрическая горная машина 100 имеет вспомогательный батарейный блок 132, который сконфигурирован для подачи электропитания на задний электродвигатель 204 и/или передний электродвигатель 202 во время замены съемного источника 104 электропитания. В данном варианте осуществления настоящего изобретения съемный источник 104 электропитания отсоединен от основного корпуса, или шасси 102, электрической горной машины 100. К примеру, съемный источник 104 электропитания может быть отсоединен от шасси 102 за счет размыкания крепежного механизма 112.- 9 040986 electric mining machine 100 has an auxiliary battery pack 132 that is configured to supply power to the rear motor 204 and/or front motor 202 during replacement of the removable power supply 104. In this embodiment of the present invention, the removable power supply 104 is disconnected from the main body, or chassis 102, of the electric mining machine 100. For example, the removable power supply 104 can be disconnected from the chassis 102 by releasing the securing mechanism 112.

Пока съемный источник 104 электропитания отсоединен от электрической горной машины 100, вспомогательный батарейный блок 132 подает электропитание на задний электродвигатель 204 и/или передний электродвигатель 202. В соответствии с иллюстрацией фиг. 7, вспомогательный батарейный блок 132 имеет уровень 704 заряда, указывающий на то, что вспомогательный батарейный блок имеет значительный остаточный уровень заряда, например около 90% или более от его зарядной емкости. Соответственно, вспомогательный батарейный блок 132 может использоваться для подачи электропитания на задний электродвигатель 204 и/или передний электродвигатель 202 для перемещения и/или позиционирования электрической горной машины 100 для приема съемного источника электропитания, имеющего заряженные батарейные блоки.While the removable power supply 104 is disconnected from the electric mining machine 100, the auxiliary battery pack 132 supplies power to the rear motor 204 and/or front motor 202. Referring to the illustration of FIG. 7, the accessory battery pack 132 has a charge level 704 indicating that the accessory battery pack has a significant remaining charge level, such as about 90% or more of its charge capacity. Accordingly, the auxiliary battery pack 132 may be used to supply power to the rear motor 204 and/or the front motor 202 to move and/or position the electric mining machine 100 to receive a removable power supply having charged battery packs.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения могут быть проложены питающие кабели между основным корпусом или шасси 102 электрической горной машины 100 и каждым из основных батарейных блоков (например, первым батарейным блоком 108 и вторым батарейным блоком 110) для гальванического соединения электродвигателей с соответствующими батарейными блоками, подающими электропитание на соответствующие электродвигатели. К примеру, в соответствии с иллюстрацией фиг. 7, первый питающий кабель 706 сконфигурирован для соединения с первым батарейным блоком 108, а второй питающий кабель 708 сконфигурирован для соединения со вторым батарейным блоком 110. В процессе замены съемного источника 104 электропитания первый питающий кабель 706 отсоединяют от первого батарейного блока 108, а второй питающий кабель 708 отсоединяют от второго батарейного блока 110.In one embodiment of the present invention, power cables may be run between the main body or chassis 102 of the electric mining machine 100 and each of the main battery packs (e.g., the first battery pack 108 and the second battery pack 110) to galvanically connect the electric motors to their respective battery packs, supplying power to the respective motors. For example, in accordance with the illustration of FIG. 7, the first supply cable 706 is configured to connect to the first battery pack 108, and the second supply cable 708 is configured to connect to the second battery pack 110. In the process of replacing the plug-in power supply 104, the first supply cable 706 is disconnected from the first battery pack 108 and the second supply cable cable 708 is disconnected from second battery pack 110.

В некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения вспомогательный батарейный блок 132 может быть гальванически связан только с задним электродвигателем 204 или передним электродвигателем 202. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения может применяться соединительное устройство, которое связывает обе электросистемы для заднего электродвигателя 204 и переднего электродвигателя 202 вместе, благодаря чему оба электродвигателя могут получать питание от вспомогательной аккумуляторной батареи 132. Например, соединительное устройство может использоваться для соединения конца 710 первого питающего кабеля 706, относящегося к переднему электродвигателю 202, с концом 712 второго питающего кабеля 708, относящегося к заднему электродвигателю 204, в результате чего вспомогательный батарейный блок 132 оказывается соединен с обоими двигателями.In some of the embodiments of the present invention, the auxiliary battery pack 132 may be electrically coupled to either the rear motor 204 or the front motor 202 only. whereby both motors can be powered by the auxiliary battery 132. For example, a connector can be used to connect the end 710 of the first power cable 706 associated with the front motor 202 to the end 712 of the second power cable 708 associated with the rear motor 204, resulting in whereby the auxiliary battery pack 132 is connected to both engines.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения для соединения вспомогательного батарейного блока 132 с задним электродвигателем 204 и передним электродвигателем 202 в состав системы 200 управления электропитанием может быть введен переключатель или иное устройство, например как часть контроллера 310 системы электропитания, или как устройство, находящееся под управлением упомянутого контроллера. В подобных вариантах осуществления настоящего изобретения соединение может выполняться автоматически, например, при отсоединении съемного источника 104 электропитания, или вручную, например оно может инициироваться оператором электрической горной машины 100.In other embodiments of the present invention, a switch or other device may be incorporated into the power management system 200 to connect the auxiliary battery pack 132 to the rear motor 204 and front motor 202, such as as part of the power system controller 310, or as a device under the control of the aforementioned controller. In such embodiments of the present invention, the connection may be automatic, such as when the plug-in power supply 104 is disconnected, or manually, such as initiated by the operator of the electric mining machine 100.

В соответствии с иллюстрацией фиг. 8 электрическая горная машина 100 оснащена еще одним съемным источником 806 электропитания, который включает запасные батарейные блоки, включая первый запасной батарейный блок 808 (сконфигурированный для подачи электропитания на передний электродвигатель 202) и второй запасной батарейный блок 810 (сконфигурированный для подачи электропитания на задний электродвигатель 204). Съемный источник 806 электропитания имеет конфигурацию, по существу аналогичную описанному выше съемному источнику 104 электропитания, и включает раму батареи, которая сконфигурирована для удерживания и фиксации первого запасного батарейного блока 808 и второго запасного батарейного блока 810. При этом съемный источник 806 электропитания имеет аналогичный механизм крепления, позволяющий присоединять его и отсоединять от основного корпуса или шасси 102 электрической горной машины 100, например, при помощи крепежного механизма 112.In accordance with the illustration of FIG. 8, the electric mining machine 100 is equipped with another removable power supply 806 that includes spare battery packs, including a first spare battery pack 808 (configured to power the front motor 202) and a second spare battery pack 810 (configured to power the rear motor 204). ). Removable power supply 806 has a configuration substantially similar to removable power supply 104 described above and includes a battery frame that is configured to hold and secure the first spare battery pack 808 and the second spare battery pack 810. Wherein, the removable power supply 806 has a similar attachment mechanism. , allowing it to be attached to and detached from the main body or chassis 102 of the electric mining machine 100, for example, using a fastening mechanism 112.

При такой схеме, когда съемный источник 806 электропитания подключен к системе 200 управления электропитанием, первый запасной батарейный блок 808 может подавать электропитание на передний электродвигатель 202, а второй запасной батарейный блок 810 может подавать электропитание на задний электродвигатель 204. В соответствии с иллюстрацией фиг. 8 запасной первый батарейный блок 108 имеет уровень 800 заряда, который указывает на то, что первый запасной батарейный блок 808 полностью заряжен (т.е. остается около 100% от его зарядной емкости), а второй запасной батарейный блок 810 имеет уровень 802 заряда, указывающий на то, что второй запасной батарейный блок 810 полностью заряжен (т.е. остается около 100% от его зарядной емкости).With this arrangement, when the removable power supply 806 is connected to the power management system 200, the first spare battery pack 808 may supply power to the front motor 202, and the second spare battery pack 810 may supply power to the rear motor 204. Referring to the illustration of FIG. 8, the spare first battery pack 108 has a charge level 800, which indicates that the first spare battery pack 808 is fully charged (i.e., about 100% of its charge capacity remains), and the second spare battery pack 810 has a charge level 802, indicating that the second spare battery pack 810 is fully charged (i.e., about 100% of its charging capacity remains).

Напротив, вспомогательный батарейный блок 132 имеет уровень 804 заряда, который указывает на то, что остаточный уровень заряда вспомогательного батарейного блока 132 уменьшился по сравнению с предыдущим уровнем 704 заряда, до его использования в процессе замены батарейных блоков. СоответIn contrast, the auxiliary battery pack 132 has a charge level 804 which indicates that the remaining charge level of the auxiliary battery pack 132 has decreased from the previous charge level 704 prior to being used in the battery pack replacement process. Reply

- 10 040986 ственно, вспомогательный батарейный блок 132 может подавать достаточное электропитание на задний электродвигатель 204 и/или передний электродвигатель 202 для перемещения и/или позиционирования электрической горной машины 100 для приема съемного источника 806 электропитания, имеющего заряженные батарейные блоки (например, первый запасной батарейный блок 808 и второй запасной батарейный блок 810). Таким образом, вспомогательный батарейный блок 132 обеспечивает возможность замены съемного источника электропитания электрической горной машины 100. При такой схеме полностью заряженные запасные батарейные блоки могут быть оперативно и с высокой степенью удобства установлены на электрическую горную машину 100, что позволяет снизить или совсем устранить время простоя электрической горной машины 100.- 10 040986 As such, the auxiliary battery pack 132 can supply sufficient power to the rear motor 204 and/or front motor 202 to move and/or position the electric mining machine 100 to receive a removable power source 806 having charged battery packs (e.g., a first spare battery unit 808 and a second spare battery pack 810). Thus, the auxiliary battery pack 132 enables the replacement of the removable power supply of the electric mining machine 100. With this arrangement, fully charged spare battery packs can be quickly and conveniently installed on the electric mining machine 100, thereby reducing or eliminating the downtime of the electric mining machine 100. mining machine 100.

При этом в некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения после установки запасного съемного источника 806 электропитания на электрическую горную машину 100 первый запасной батарейный блок 808 и/или второй запасной батарейный блок 810 могут использоваться для зарядки вспомогательного батарейного блока 132.However, in some of the embodiments of the present invention, after the spare plug-in power supply 806 is installed on the electric mining machine 100, the first spare battery pack 808 and/or the second spare battery pack 810 can be used to charge the auxiliary battery pack 132.

Предложенные варианты осуществления для распределения электропитания были рассмотрены на примере электрической горной машины, имеющей две оси, каждая из которых приводится в движение отдельным электродвигателем, получающим питание от соответствующего батарейного блока. Нужно понимать, что технические принципы, описанные в данном документе, могут применяться также для электрических горных машин и/или электрических транспортных средств, имеющих большее количество ведущих осей. К примеру, рассмотренные здесь технические принципы могут быть также применимы для электрической горной машины и/или электрического транспортного средства с тремя осями, каждая из которых приводится в движение в движение отдельным электродвигателем, получающим питание от соответствующего батарейного блока. В подобных вариантах осуществления настоящего изобретения система и способ управления электропитанием, рассмотренные в примерах осуществления настоящего изобретения, могут использоваться для выравнивания уровня заряда в трех батарейных блоков, аналогично приведенному выше описанию для двух батарейных блоков. Подобным образом рассмотренные здесь технические принципы распределения электропитания могут применяться и в других вариантах осуществления настоящего изобретения, имеющих любое количество независимых ведущих осей.Proposed embodiments for power distribution were considered using an electric mining machine having two axles, each driven by a separate electric motor powered by a respective battery pack. It should be understood that the technical principles described herein can also be applied to electric mining machines and/or electric vehicles having more drive axles. For example, the technical principles discussed here may also be applicable to an electric mining machine and/or an electric vehicle with three axles, each driven by a separate electric motor powered by a respective battery pack. In such embodiments of the present invention, the power management system and method discussed in the embodiments of the present invention can be used to equalize the charge level in three battery packs, similar to the above description for two battery packs. Similarly, the technical principles of power distribution discussed here can be applied to other embodiments of the present invention having any number of independent drive axles.

Настоящее описание в основном касается бортовых съемных аккумуляторных батарей, таких как съемный источник электропитания и/или батарейные блоки, описанные выше, однако нужно понимать, что в объем настоящего изобретения попадают и различные вариации источников энергии. Т.е. сменным устройством для подачи энергии может быть аккумуляторная батарея, аккумулятор иного типа, генератор, топливный двигатель или адаптер для любой существующей инфраструктуры энергоснабжения. Нужно также понимать, что предложенная система может применяться вместе с любой комбинацией устройств, например аккумуляторных батарей, адаптеров и т.п. Также, нужно понимать, что источник энергии совместим с системой привода и с контроллером привода, и связан с ними. Источник энергии, будь это аккумулятор или токосъемное устройство, или источник иного типа, должен быть совместим с системой и контроллером привода. В соответствии с настоящим описанием система контактной подвески (overhead catenary system, OCS) или контактного рельса может иметь возможность работы в беспроводном режиме, например с помощью системы питания с уровня земли или бортовых систем накопления энергии. Еще одним, третьим, менее разработанным вариантом, является выработка электроэнергии на борту, однако это может измениться с развитием технологий водородных топливных элементов. В объем настоящего изобретения попадает любая комбинация энергетических систем. Система питания с уровня земли может быть как контактной, так и бесконтактной. В контактных системах питания с уровня земли чаще всего применяют проложенный третий рельс, применяемый, как правило, в системах метрополитена, который также применялся в ранних вариантах трамвайных линий. Значительно более совершенные варианты этой технологии имеют свои преимущества при применении в сложных условиях окружающей среды, где присутствуют большие нагрузки из-за необходимости нагрева или охлаждения, или необходимость преодолевать крутые уклоны, что может приводить к быстрому разряду системы накопления электроэнергии.The present description is generally directed to on-board removable batteries such as the removable power supply and/or battery packs described above, however, it should be understood that variations of power sources fall within the scope of the present invention. Those. The replacement power supply can be a battery, another type of battery, a generator, a fuel engine, or an adapter for any existing power infrastructure. It should also be understood that the proposed system can be used with any combination of devices, such as batteries, adapters, and the like. Also, it must be understood that the power source is compatible with and associated with the drive system and drive controller. The power source, whether it be a battery or current collector or other type of source, must be compatible with the drive system and controller. As used herein, an overhead catenary system (OCS) or catenary rail system may be capable of operating wirelessly, such as via a ground-level power system or on-board energy storage systems. Another, third, less developed option is on-board power generation, but this may change with advances in hydrogen fuel cell technology. Any combination of energy systems falls within the scope of the present invention. The power supply system from ground level can be either contact or non-contact. Contact power systems from ground level most often use a laid third rail, usually used in subway systems, which was also used in early versions of tram lines. Significantly improved versions of this technology have their advantages when used in difficult environments, where there are high loads due to the need for heating or cooling, or the need to overcome steep slopes, which can lead to a rapid discharge of the energy storage system.

Еще одним типом существующей инфраструктуры может быть бесконтактная система питания с уровня земли, в которой для электропитания транспортного средства применяют индукционные катушки. Как правило, передача электроэнергии происходит, только когда транспортное средство находится непосредственно над катушками, при этом дальность действия такой системы может быть расширена за счет комбинирования ее с бортовым энергонакопителем, благодаря которому снимается необходимость наличия катушек на всем протяжении системы. Бортовой энергонакопитель является альтернативой или дополнением для питания с уровня земли. Механизмы накопления могут включать аккумуляторные батареи, конденсаторы, маховики, и в некоторых случаях кинетическая энергия при торможении может использоваться для повышения энергоэффективности системы. Система, которая не обеспечивает электроснабжения на некотором ограниченном сегменте, чаще всего обеспечивает дозарядку бортового энергонакопителя при движении на подключенном сегменте. Продолжительные периоды работы без подключения к сети могут требовать подхода с применением зарядных станций, остановки на которых будут требовать достаточного времени выдержки. К примеру, в некоторых трамвайных системах запрограммированного времени выдержки для контакта на зарядной станции достаточно для перезарядки установAnother type of existing infrastructure could be a non-contact ground level power system that uses induction coils to power the vehicle. Typically, power transmission occurs only when the vehicle is directly above the coils, and the range of such a system can be extended by combining it with an on-board energy storage, which eliminates the need for coils throughout the system. The onboard power storage is an alternative or supplement to ground level power. Storage mechanisms can include batteries, capacitors, flywheels, and in some cases, braking kinetic energy can be used to improve system energy efficiency. A system that does not provide power to some limited segment will most often recharge the onboard energy storage while driving on the connected segment. Long periods of work without being connected to the grid may require an approach using charging stations, stops at which will require sufficient waiting time. For example, in some tram systems, the programmed dwell time for contact at the charging station is sufficient to recharge the set.

- 11 040986 ленных на крыше ионисторов, которые заряжаются в течение короткого времени благодаря характеристикам их рабочего цикла.- 11 040986 superchargers on the roof that charge in a short time due to their duty cycle characteristics.

В общем случае, в настоящем документе, под электрическим транспортным средством понимают транспортное средство, в котором для обеспечения движения используют электрическую энергию по меньшей мере в одном из режимов работы. Т.е. электрические транспортные средства включают полностью электрические транспортные средства (например, транспортные средства с тяговым двигателем и исключительно бортовым устройством накопления электроэнергии или механизмом для приема электроэнергии от внебортового источника, такого как контактная подвеска или контактный рельс), гибридноэлектрические транспортные средства (например, транспортные средства с тяговым двигателем, устройством накопления энергии, гидрореактивным двигателем, и топливным двигателем, топливным элементом или аналогичным устройством для подзарядки устройства накопления энергии и/или непосредственной выработки энергии для работы тягового двигателя), двухрежимные транспортные средства (например, транспортные средства с режимом работы только от двигателя и режимом работы только от электричества, или транспортные средства с первым режимом работы, в котором тяговое электричество обеспечивается двигателем, и вторым режимом работы, в котором тяговое электричество предоставляется из другого источника), дизельно-электрические и другие топливно-электрические транспортные средства (например, транспортные средства с двигателем, который вырабатывает электроэнергию для работы тягового двигателя), а также их комбинации и вариации. Электрические транспортные средства могут иметь как один, так и несколько тяговых двигателей, при этом под тяговым двигателем понимают двигатель достаточного размера и мощности для перемещения транспортного средства существенного размера для использования по его целевому назначению.In general, in this document, an electric vehicle means a vehicle that uses electrical energy in at least one of the modes of operation to provide propulsion. Those. electric vehicles include all-electric vehicles (e.g. vehicles with a traction motor and a purely on-board power storage device or a mechanism for receiving power from an off-board source such as a catenary or catenary rail), hybrid electric vehicles (e.g. vehicles with a traction engine, power storage device, hydrojet, and a fuel engine, fuel cell, or similar device for recharging the power storage device and/or directly generating power to operate the traction motor), dual-mode vehicles (e.g., vehicles with engine-only and electric-only mode of operation, or vehicles with a first mode of operation in which traction electricity is provided by the engine and a second mode of operation in which traction electricity is provided derived from another source), diesel-electric and other fuel-electric vehicles (for example, vehicles with an engine that generates electricity to run a traction motor), and combinations and variations thereof. Electric vehicles may have one or more traction motors, whereby a traction motor is understood to mean a motor of sufficient size and power to propel a vehicle of sufficient size to be used for its intended purpose.

При этом оборудование для стыковки с транспортным средством в придорожных станциях может включать подключаемые модули, например транспортное средство может соединяться штепселем с розеткой в придорожной станции для приема от нее электроэнергии; интерфейс непрерывной подачи электропитания, при помощи которого транспортное средство может получать внебортовое электропитание во время движения, например упомянутую выше контактную подвеску или третий рельс; и т.п.The equipment for docking with a vehicle in roadside stations may include plug-in modules, for example, the vehicle can be connected by a plug to a socket in a roadside station to receive electricity from it; an uninterruptible power supply interface by which the vehicle can receive off-board power while driving, such as the aforementioned catenary or third rail; and so on.

Приведенное выше описание различных вариантов осуществления настоящего изобретения является исключительно иллюстративным и не ограничивает настоящее изобретение, при этом специалисты в данной области техники должны понимать, что в пределах объема настоящего изобретения возможны множество дополнительных вариантов его осуществления и реализаций. Соответственно, настоящее изобретение ограничено исключительно пунктами приложенной формулы изобретения и их эквивалентами. Однако в пределах объема приложенной формулы изобретения также возможны множество изменений и модификаций.The above description of the various embodiments of the present invention is purely illustrative and does not limit the present invention, while those skilled in the art should understand that many additional embodiments and implementations are possible within the scope of the present invention. Accordingly, the present invention is limited solely by the appended claims and their equivalents. However, many changes and modifications are also possible within the scope of the appended claims.

Claims (20)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ распределения электропитания в электрической горной машине, включающий:1. A method for distributing power in an electric mining machine, including: прием информации, относящейся к уровню заряда первого батарейного блока, при этом первый батарейный блок подает электропитание на передний электродвигатель, выполненный с возможностью привода передней оси электрической горной машины;receiving information related to the charge level of the first battery pack, wherein the first battery pack supplies power to a front motor configured to drive a front axle of the electric mining machine; прием информации, относящейся к уровню заряда второго батарейного блока, при этом второй батарейный блок подает электропитание на задний электродвигатель, выполненный с возможностью привода задней оси электрической горной машины;receiving information related to the charge level of the second battery pack, wherein the second battery pack supplies power to a rear motor configured to drive a rear axle of the electric mining machine; сравнение уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока; и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, увеличение электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.comparing a charge level of the first battery pack with a charge level of the second battery pack; and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, increasing power supply to the rear motor of the electric mining machine. 2. Способ по п.1, в котором, когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, способ дополнительно включает уменьшение электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины.2. The method of claim 1, wherein when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, the method further comprises reducing the power supply to the front motor of the electric mining machine. 3. Способ по п.1, также включающий, когда определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока, увеличение электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины.3. The method of claim 1 further comprising, when it is determined that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack, increasing power supply to the front motor of the electric mining machine. 4. Способ по п.1, в котором, когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, способ дополнительно включает зарядку первого батарейного блока во время рекуперативного торможения.4. The method of claim 1, wherein when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, the method further comprises charging the first battery pack during regenerative braking. 5. Способ по п.1, также включающий, когда определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока, зарядку второго батарейного блока во время рекуперативного торможения.5. The method of claim 1, further comprising, when it is determined that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack, charging the second battery pack during regenerative braking. 6. Способ по п.1, в котором передняя ось и задняя ось механически не связаны.6. The method according to claim 1, wherein the front axle and the rear axle are not mechanically connected. 7. Способ по п.1, в котором электрическая горная машина дополнительно включает вспомогательный батарейный блок; при этом вспомогательный батарейный блок выполнен с возможностью подачи 7. The method according to claim 1, in which the electric mining machine further includes an auxiliary battery pack; wherein the auxiliary battery pack is configured to supply - 12 040986 электропитания на задний электродвигатель и передний электродвигатель во время замены батарейного блока.- 12 040986 power supply to the rear motor and front motor during battery replacement. 8. Система управления электропитанием в электрической горной машине для обеспечения распределения электропитания, включающая:8. Power management system in an electric mining machine to ensure power distribution, including: ко нтроллер системы электропитания, связанный, по меньшей мере, с первым батарейным блоком и вторым батарейным блоком электрической горной машины;a power system controller in communication with at least the first battery pack and the second battery pack of the electric mining machine; пер вый батарейный блок, выполненный с возможностью подачи электропитания на передний электродвигатель для привода передней оси электрической горной машины;a first battery pack configured to supply power to a front electric motor for driving a front axle of the electric mining machine; вто рой батарейный блок, выполненный с возможностью подачи электропитания на задний электродвигатель для привода задней оси электрической горной машины;a second battery pack configured to supply power to a rear electric motor for driving a rear axle of the electric mining machine; при этом контроллер системы электропитания выполнен с возможностью сравнения уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока; и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, увеличения электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.wherein the power system controller is configured to compare a charge level of the first battery pack with a charge level of the second battery pack; and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, increasing power supply to the rear motor of the electric mining machine. 9. Система управления электропитанием по п.8, в которой, когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, контроллер системы электропитания выполнен с возможностью уменьшения электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины.9. The power management system of claim 8, wherein when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, the power system controller is configured to reduce the power supply to the front motor of the electric mining machine. 10. Система управления электропитанием по п.8, в которой контроллер системы электропитания дополнительно выполнен с возможностью увеличения электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины, когда определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока.10. The power management system of claim 8, wherein the power system controller is further configured to increase power to the front motor of the electric mining machine when it is determined that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack. 11. Система управления электропитанием по п.8, в которой, когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, контроллер системы электропитания выполнен с возможностью зарядки первого батарейного блока во время рекуперативного торможения.11. The power management system of claim 8, wherein when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, the power system controller is configured to charge the first battery pack during regenerative braking. 12. Система управления электропитанием по п.8, в которой контроллер системы электропитания дополнительно выполнен с возможностью зарядки второго батарейного блока во время рекуперативного торможения, когда определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока.12. The power management system of claim 8, wherein the power system controller is further configured to charge the second battery pack during regenerative braking when it is determined that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack. 13. Система управления электропитанием по п.8, в которой передняя ось и задняя ось механически не связаны.13. The power management system of claim 8, wherein the front axle and rear axle are not mechanically coupled. 14. Система управления электропитанием по п.8, в которой электрическая горная машина дополнительно включает вспомогательный батарейный блок; при этом контроллер системы электропитания выполнен с возможностью управления вспомогательным батарейным блоком для подачи электропитания на задний электродвигатель и передний электродвигатель электрической горной машины во время замены батарейного блока.14. The power management system of claim 8, wherein the electric mining machine further includes an auxiliary battery pack; wherein the power system controller is configured to control the auxiliary battery pack to supply power to the rear motor and the front motor of the electric mining machine during battery pack replacement. 15. Электрическая горная машина, включающая:15. Electric mining machine, including: передний электродвигатель, выполненный с возможностью привода передней оси электрической горной машины;a front electric motor configured to drive the front axle of the electric mining machine; задний электродвигатель, выполненный с возможностью привода задней оси электрической горной машины;a rear electric motor configured to drive a rear axle of the electric mining machine; первый батарейный блок, выполненный с возможностью подачи электропитания на передний электродвигатель;a first battery pack configured to supply power to the front motor; второй батарейный блок, выполненный с возможностью подачи электропитания на задний электродвигатель; и контроллер системы электропитания, связанный, по меньшей мере, с первым батарейным блоком, передним электродвигателем, вторым батарейным блоком и задним электродвигателем, при этом контроллер системы электропитания выполнен с возможностью сравнения уровня заряда первого батарейного блока с уровнем заряда второго батарейного блока; и когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, увеличения электропитания заднего электродвигателя электрической горной машины.a second battery pack configured to supply power to the rear motor; and a power system controller associated with at least the first battery pack, the front motor, the second battery pack, and the rear motor, the power system controller being configured to compare the charge level of the first battery pack with that of the second battery pack; and when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, increasing power supply to the rear motor of the electric mining machine. 16. Электрическая горная машина по п.15, в которой, когда определено, что уровень заряда второго батарейного блока больше, чем уровень заряда первого батарейного блока, контроллер системы электропитания выполнен с возможностью уменьшения электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины.16. The electric mining machine according to claim 15, wherein when it is determined that the charge level of the second battery pack is greater than the charge level of the first battery pack, the power system controller is configured to reduce the power supply to the front motor of the electric mining machine. 17. Электрическая горная машина по п.15, в которой контроллер системы электропитания дополнительно выполнен с возможностью увеличения электропитания переднего электродвигателя электрической горной машины, когда определено, что уровень заряда первого батарейного блока больше, чем уровень заряда второго батарейного блока.17. The electric mining machine of claim 15, wherein the power system controller is further configured to increase power to the front motor of the electric mining machine when it is determined that the charge level of the first battery pack is greater than the charge level of the second battery pack. 18. Электрическая горная машина по п.15, в которой, во время рекуперативного торможения, контроллер системы электропитания выполнен с возможностью выбора первого батарейного блока или вто18. The electric mining machine of claim 15, wherein, during regenerative braking, the power system controller is configured to select the first battery pack or the second - 13 040986 рого батарейного блока для зарядки на основе того, какой из первого батарейного блока или второго батарейного блока имеет меньший уровень заряда.- 13 040986 of a different battery pack to be charged based on which of the first battery pack or the second battery pack has a lower charge level. 19. Электрическая горная машина по п.15, в которой передняя ось и задняя ось механически не связаны.19. The electric mining machine of claim 15, wherein the front axle and rear axle are not mechanically coupled. 20. Электрическая горная машина по п.15, дополнительно включающая вспомогательный батарейный блок; при этом контроллер системы электропитания выполнен с возможностью управления вспомогательным батарейным блоком для подачи электропитания на задний электродвигатель и передний электродвигатель электрической горной машины во время замены батарейного блока.20. Electric mining machine according to claim 15, further including an auxiliary battery pack; wherein the power system controller is configured to control the auxiliary battery pack to supply power to the rear motor and the front motor of the electric mining machine during battery pack replacement.
EA202190432 2018-09-06 2019-09-06 SYSTEM AND METHOD OF POWER SUPPLY DISTRIBUTION FOR ELECTRIC MINING MACHINE EA040986B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/727,930 2018-09-06
US16/434,400 2019-06-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040986B1 true EA040986B1 (en) 2022-08-26

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11453309B2 (en) Electric power distribution system and method for electric mining machine
US6390215B1 (en) Electric vehicle
US20110114398A1 (en) Battery Power System for Plug In Hybrid Tractor Trailers
US20110253463A1 (en) Modular hybrid electric vehicle system
CN107206888B (en) Electric propulsion system for a vehicle
CA2766999A1 (en) Energy supply unit, land vehicle, replacement station and method for replacement of an energy supply unit contained in a land vehicle
CA2694420C (en) Container-based locomotive power source
CN110014878B (en) Motor-driven vehicle
AU2019335037A1 (en) Electric load-haul-dump mining machine
US9722442B2 (en) System and method for transferring energy between vehicles
US11254224B2 (en) Battery load mechanism for electric LHD mining machine
US11691526B2 (en) Mobile charging station
JP2016022890A (en) Plug-in hybrid vehicle
US11241974B2 (en) Interchangeable energy device for electric vehicle
US20200384969A1 (en) Separable tow hook brake release system
US10562403B2 (en) Electrified vehicles equipped with range extending secondary battery packs
EA040986B1 (en) SYSTEM AND METHOD OF POWER SUPPLY DISTRIBUTION FOR ELECTRIC MINING MACHINE
JP2016022891A (en) Hybrid vehicle
US20220371576A1 (en) Controllable electric vehicle and a control system therefor
KR20140065730A (en) Sub charging device of electric driving type multi-purpose utility vehicle and generation controlling method for sub charging
WO2023170853A1 (en) Hybrid vehicle regenerative braking apparatus
CN114040853B (en) Power module system
EA044496B1 (en) INTERCHANGEABLE ENERGY DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE
CN107323241B (en) Battery-replacing type electric automobile
CN116529144A (en) Articulated wagon device for a rail freight train