FR2969370A1

FR2969370A1 - Switching unit i.e. switch, for e.g. low raise lifting trolley, has current measuring device that is formed of Hall effect sensor and arranged at proximity of switchable main current path in case of unit

Info

Publication number: FR2969370A1
Application number: FR1103851A
Authority: FR
Inventors: Christian Weiner; Paulo Ferreira
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-22
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: DE102010054885A1; FR2969370B1

Abstract

The unit has a current measuring device (20) that is formed of a Hall effect sensor (19) and arranged at proximity of a switchable main current path (17) in a case of the unit. The current measuring device is applied to auxiliary connectors (16) of the unit. An activation element (11) e.g. cut-off button, is provided at an upper side of the unit to manually cut the current path. The current path is electrically switched by a coil or an actuator. Independent claims are also included for the following: (1) a method for determining a charge state of a drive battery of a handling trolley supplied with power by an electric battery (2) a handling trolley comprising a drive battery.

Description

Domaine de l'invention L'invention concerne une unité de commutation de chariot de manutention. En particulier, l'invention concerne une unité de commutation de chariot de manutention alimenté par une batterie électrique, pour raccorder la batterie de traction du chariot de manutention à des consommateurs électriques du chariot de manutention, en particulier à au moins un moteur électrique de roulage et/ ou à un entraînement électrique d'un moyen hydraulique de travail, avec un chemin de courant principal commutable. Field of the Invention The invention relates to a truck handling unit switching unit. In particular, the invention relates to a handling truck switching unit powered by an electric battery, for connecting the traction battery of the industrial truck to electrical consumers of the industrial truck, in particular to at least one electric driving motor. and / or an electric drive of a hydraulic working means, with a switchable main current path.

Etat de la technique Les chariots de manutention à entraînement électrique par batterie, qui tirent l'énergie électrique d'une batterie de traction, doivent être équipés d'un dispositif d'arrêt d'urgence pour pouvoir couper l'alimentation électrique du chariot de manutention de façon rapide et fiable en cas de danger. Il est également souhaitable, lors de l'arrêt du chariot de manutention, de disposer d'un commutateur principal qui peut neutraliser le chariot de manutention globalement en coupant le chemin de courant principal et empêchant ainsi de façon sûre que la batterie de traction se décharge par des courants continuant à circuler à cause de défauts. Les chariots de manutention alimentés par une batterie électrique nécessitent aussi un fusible principal, qui se coupe en cas de courant trop fort ou de court-circuit. Dans un chariot de manutention, les éléments précités doivent être agencés de telle manière qu'ils puissent bien remplir leur fonction. Cela implique que le bouton d'arrêt d'urgence tout comme le commutateur principal, qui peuvent être identiques, soient bien accessibles pour un conducteur. Il est dès lors connu par l'état de la technique de les installer dans la région du tableau de bord ou directement devant le poste de conduite du chariot de manutention, afin qu'ils soient aisément accessibles. Il est également connu, dans les chariots de manutention à entraînement électrique par batterie, de surveiller et d'afficher l'état de charge de la batterie. A cet effet, à côté d'autres procédés, il est connu de mesurer la consommation de courant, de déterminer et d'afficher, l'état de charge résiduel de la batterie en faisant la somme du courant consommé et en tenant compte de l'intensité de courant respectivement prélevée. Souvent l'inconvénient est que la mesure de l'intensité du courant, qui doit comprendre tous les courants pour obtenir une 5 détermination fiable du contenu de charge de la batterie, doit être effectuée sur un câble de raccordement principal à la batterie de traction nécessitant des montages supplémentaires entraînant des coûts. But de l'invention Le but de la présente invention est d'éviter le montage d'éléments individuels en différents points d'installation dans un chariot de manutention et de proposer une solution économique qui permet de remplir toutes les fonctions mentionnées plus haut. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une unité de commutation de chariot de manutention alimenté par une batterie électrique, pour raccorder la batterie de traction du chariot de manutention aux consommateurs électriques du chariot de manutention, en particulier à au moins un moteur électrique de roulage 20 et/ ou à un entraînement électrique d'un moyen hydraulique de travail, avec un chemin de courant principal commutable équipé d'un dispositif de mesure du courant. Avantageusement, on réalise ainsi une unité de montage qui peut être installée dans une zone d'un poste de conduite d'un 25 chariot de manutention, bien accessible pour un conducteur et rassemblant plusieurs fonctions. Ainsi on évite le montage d'une multiplicité d'éléments individuels. Grâce à la seule unité de commutation qui remplit une multiplicité de fonctions, la planification d'un chariot de manutention est déjà fortement simplifiée, on évite des 30 coûts, et on réduit aussi l'encombrement. En mesurant le courant dans le câble principal de la batterie, qui relie la batterie de traction du chariot de manutention aux consommateurs électriques du chariot de manutention, en particulier à au moins un moteur électrique de roulage et/ou à un entraînement électrique d'un moyen hydraulique de travail, 35 on peut détecter tous les courants. Cela se fait d'une manière 10 15 particulièrement simple et efficace dans l'unité de commutation. Le point de mesure dans l'unité de commutation est en général situé relativement près des bornes de la batterie. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de mesure du courant est un capteur à effet Hall. Un capteur à effet Hall offre une possibilité précise, fiable et sans usure de mesurer le courant. Le capteur à effet Hall peut être bien intégré dans l'unité de commutation en raison de son faible encombrement. State of the art Battery powered industrial trucks, which draw electrical energy from a traction battery, must be equipped with an emergency stop device in order to be able to cut off the power supply of the truck. handling quickly and reliably in case of danger. It is also desirable, when stopping the industrial truck, to have a main switch which can neutralize the truck overall by cutting the main current path and thus safely preventing the traction battery from being discharged. by currents continuing to flow due to defects. Hand trucks powered by an electric battery also require a main fuse, which cuts in case of too strong current or short circuit. In a handling truck, the aforementioned elements must be arranged in such a way that they can perform their function well. This implies that the emergency stop button as well as the main switch, which may be identical, are easily accessible to a driver. It is therefore known from the state of the art to install them in the area of the dashboard or directly in front of the driving position of the industrial truck, so that they are easily accessible. It is also known in battery-powered industrial trucks to monitor and display the state of charge of the battery. For this purpose, in addition to other methods, it is known to measure the current consumption, to determine and display the residual state of charge of the battery by summing the current consumed and taking into account the current intensity respectively taken. Often the disadvantage is that the measurement of the current intensity, which must include all the currents to obtain a reliable determination of the charge content of the battery, must be carried out on a main connection cable to the traction battery requiring additional assemblies entailing costs. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to avoid the mounting of individual elements at different installation points in a truck and to provide an economical solution that allows to fulfill all the functions mentioned above. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the invention is a handling truck switching unit powered by an electric battery, for connecting the traction battery of the industrial truck to the electric consumers of the industrial truck, in particular at least one electric driving motor 20 and / or an electric drive of a hydraulic working means, with a switchable main current path equipped with a current measuring device. Advantageously, a mounting unit is thus produced which can be installed in a zone of a driving position of a handling trolley, which is easily accessible for a driver and which combines several functions. Thus one avoids the assembly of a multiplicity of individual elements. Thanks to the single switching unit which fulfills a multiplicity of functions, the planning of a truck is already greatly simplified, costs are avoided, and the space requirement is reduced. By measuring the current in the main cable of the battery, which connects the traction battery of the industrial truck to the electric consumers of the industrial truck, in particular to at least one electric driving motor and / or to an electric drive of a Hydraulic working means, it is possible to detect all the currents. This is done in a particularly simple and efficient manner in the switching unit. The measuring point in the switching unit is usually located relatively close to the battery terminals. According to an advantageous embodiment of the invention, the current measuring device is a Hall effect sensor. A Hall effect sensor provides a precise, reliable and wear-free option for measuring current. The Hall effect sensor can be well integrated in the switching unit because of its small size.

Le signal du dispositif de mesure du courant est appliqué à au moins un contact auxiliaire de l'unité de commutation. De cette manière, le signal de mesure du capteur à effet Hall est par exemple transmis à un dispositif de commande du chariot de manutention qui l'utilise pour déterminer l'état de charge de la batterie de traction. Selon un mode de réalisation favorable de l'invention, l'unité de commutation est un contacteur, dont le dessus comporte un bouton de coupure pour couper manuellement le chemin de courant principal. The signal of the current measuring device is applied to at least one auxiliary contact of the switching unit. In this way, the measurement signal of the Hall effect sensor is for example transmitted to a control device of the industrial truck which uses it to determine the state of charge of the traction battery. According to a favorable embodiment of the invention, the switching unit is a contactor, the top of which comprises a cut-off button for manually cutting the main current path.

L'unité de commutation peut ainsi faire office de bouton d'arrêt d'urgence, qui permet de couper le chemin de courant principal également de façon rapide et fiable en cas de courant élevé. L'unité de commutation comporte un fusible principal. L'invention a également pour objet un procédé pour déterminer l'état de charge d'une batterie de traction d'un chariot de manutention alimenté par une batterie électrique ayant une unité de commutation décrite plus haut, pour raccorder la batterie de traction aux consommateurs électriques du chariot de manutention, en particulier à au moins un moteur électrique de roulage et/ou à un entraînement électrique d'un moyen hydraulique de travail, selon lequel on mesure le courant dans le chemin de courant principal dans l'unité de commutation et on détermine l'état de charge de la batterie de traction à partir de la consommation de courant. Le procédé selon l'invention présente les avantages déjà décrits plus haut. The switching unit can thus act as an emergency stop button, which also cuts the main current path quickly and reliably in case of high current. The switching unit has a main fuse. The invention also relates to a method for determining the state of charge of a traction battery of a truck powered by an electric battery having a switching unit described above, for connecting the traction battery to consumers handling truck, in particular to at least one electric driving motor and / or an electric drive of a hydraulic working means, according to which the current is measured in the main current path in the switching unit and the state of charge of the traction battery is determined from the power consumption. The process according to the invention has the advantages already described above.

L'invention a également pour objet un chariot de manutention avec une batterie de traction raccordée par une unité de commutation décrite plus haut, aux consommateurs électriques du chariot de manutention, en particulier à au moins un moteur électrique de roulage et/ou à un entraînement électrique d'un moyen hydraulique de travail. Dessins L'invention sera expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, en vue de côté, une unité de commutation selon l'invention ainsi qu'un chariot de manutention correspondant, - la figure 2 est une vue en perspective de l'unité de commutation selon l'invention, et - la figure 3 est le schéma électrique de l'unité de commutation selon l'invention. Description d'un mode de réalisation La figure 1 montre, à titre d'exemple de chariot de manutention 1, un appareil de stockage réalisé sous la forme d'un chariot élévateur à faible levée, conduit à l'aide d'un timon. Le chariot de manutention 1 a une partie d'entraînement 2 avec une roue motrice pivotante 3, entraînée par un moteur électrique de roulage non représenté ici. Dans la direction longitudinale du chariot élévateur 1, la partie d'entraînement 2 est suivie par une partie de chargement 4, avec un compartiment de batterie 5 à proximité de la partie d'entraînement 2, et recevant une batterie de traction non représentée. La partie de chargement 4 présente en outre, à proximité du compartiment de batterie 5, dans la direction longitudinale du chariot élévateur 1, deux fourches de chargement 6 espacées l'une de l'autre, qui s'appuient sur le sol par des galets de charge 7. La partie de chargement 4 formée par les fourches de chargement 6 et le compartiment de batterie 5 peut se soulever et s'abaisser par rapport à la partie d'entraînement 2. La partie d'entraînement 2 loge les équipements électriques et électroniques du système d'entraînement électrique assurant l'entraînement du chariot de manutention 1, par exemple le moteur électrique de roulage entraînant la roue motrice 3, un moteur électrique entraînant une pompe hydraulique pour l'alimentation d'un dispositif de levage hydraulique constituant le moyen hydraulique de travail, ainsi qu'un dispositif de commande électronique et éventuellement un moteur électrique de direction de la roue motrice. Le conducteur commande le chariot de manutention 1 au moyen d'un timon de direction 8, sur la partie d'entraînement 2. Le timon de direction 8 est muni d'éléments de conduite pour commander le chariot de manutention 1, par exemple un interrupteur de démarrage commandant l'entraînement de roulage du chariot de manutention 1 et un interrupteur de levage et de descente commandant le dispositif de levage pour soulever ou abaisser la partie de chargement 4. Le chariot élévateur 1 est articulé en ce que le timon de direction 8 pivote par rapport à la partie d'entraînement 2 autour d'un axe essentiellement vertical. Ce mouvement de guidage du timon de direction 8 est transmis mécaniquement ou électriquement à la roue motrice 3. La batterie de traction est reliée aux consommateurs électriques du chariot de manutention 1 par l'intermédiaire d'une unité de commutation 9, qui sert à la fois de bouton d'arrêt d'urgence et d'interrupteur principal. La figure 2 montre, en perspective, l'unité de commutation 9 de la figure 1. Un élément d'actionnement 11 réalisé par exemple sous la forme d'un bouton de coupure équipe le dessus d'un boîtier 10, et permet d'actionner un contacteur, non représenté, logé dans le boîtier 10. Lorsque l'on enfonce l'élément d'actionnement 11, le contacteur est déclenché comme bouton d'arrêt d'urgence et lorsque l'on soulève l'élément d'actionnement 11 le contacteur actionné revient dans sa position de fonctionnement. Un fusible principal 12 est fixé sur deux contacts 13 sur le côté avant du boîtier 10. Un ou plusieurs fusibles auxiliaires sont disposés dans un porte-fusible 14 sur la paroi latérale du boîtier 10. L'unité de commutation 9 comporte des contacts de raccordement 15 reliant le chemin de courant principal de l'unité de commutation 9 à un câble de batterie et à un câble de raccordement du véhicule. Des raccords auxiliaires 16 permettent de lire le signal d'un capteur à effet Hall ainsi que celui de contacts auxiliaires. En outre, un contact de fixation et de raccordement 21 pour un avertisseur sonore est prévu sur le boîtier 10. The invention also relates to a truck with a traction battery connected by a switching unit described above, to the electrical consumers of the industrial truck, in particular to at least one electric driving motor and / or a drive electric hydraulic working means. Drawings The invention will be explained in more detail below with the aid of the exemplary embodiments shown schematically in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents, in side view, a switching unit according to the invention as well as that a corresponding industrial truck, - Figure 2 is a perspective view of the switching unit according to the invention, and - Figure 3 is the circuit diagram of the switching unit according to the invention. DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT FIG. 1 shows, as an example of a handling trolley 1, a storage apparatus in the form of a low-lift forklift driven by means of a drawbar. The industrial truck 1 has a driving portion 2 with a driving wheel 3 pivoted, driven by an electric driving motor not shown here. In the longitudinal direction of the lift truck 1, the driving portion 2 is followed by a loading portion 4, with a battery compartment 5 near the driving portion 2, and receiving a not shown traction battery. The loading part 4 also has, near the battery compartment 5, in the longitudinal direction of the lift truck 1, two loading forks 6 spaced from one another, which rest on the ground by pebbles 7. The loading portion 4 formed by the loading forks 6 and the battery compartment 5 can be raised and lowered relative to the driving portion 2. The driving portion 2 houses the electrical equipment and electronics of the electric drive system driving the handling truck 1, for example the electric driving motor driving the driving wheel 3, an electric motor driving a hydraulic pump for feeding a hydraulic lifting device constituting the hydraulic working means, as well as an electronic control device and possibly an electric motor driving the driving wheel. The driver controls the industrial truck 1 by means of a steering shaft 8, on the drive part 2. The steering shaft 8 is provided with driving elements for controlling the handling truck 1, for example a switch starter controlling the driving drive of the industrial truck 1 and a lifting and lowering switch controlling the lifting device for raising or lowering the loading part 4. The forklift 1 is articulated in that the steering shaft 8 rotates relative to the driving portion 2 about a substantially vertical axis. This steering movement of the steering shaft 8 is transmitted mechanically or electrically to the drive wheel 3. The traction battery is connected to the electrical consumers of the industrial truck 1 via a switching unit 9, which is used for times of emergency stop button and main switch. FIG. 2 shows, in perspective, the switching unit 9 of FIG. 1. An actuating element 11 made, for example, in the form of a cut-off button, equips the top of a housing 10, and makes it possible to actuate a contactor, not shown, housed in the housing 10. When pressing the actuating element 11, the contactor is triggered as an emergency stop button and when the actuating element is lifted 11 the actuated switch returns to its operating position. A main fuse 12 is fixed on two contacts 13 on the front side of the housing 10. One or more auxiliary fuses are arranged in a fuse holder 14 on the side wall of the housing 10. The switching unit 9 has connection contacts 15 connecting the main current path of the switching unit 9 to a battery cable and a connecting cable of the vehicle. Auxiliary connections 16 make it possible to read the signal of a Hall effect sensor as well as that of auxiliary contacts. In addition, a fixing and connecting contact 21 for a buzzer is provided on the housing 10.

La figure 3 montre un schéma électrique de l'unité de commutation 9 selon l'invention présentée dans la figure 2. Le chemin de courant principal 17 de l'unité de commutation 9, entre les contacts de raccordement 15 muni du fusible principal 12 avec ses contacts 13, est commuté mécaniquement par l'élément d'actionnement 11. On peut également imaginer que le chemin de courant principal 17 puisse être commuté en plus électriquement ou uniquement électriquement par exemple par une bobine ou un autre actionneur. Des raccords auxiliaires 16 permettent de lire deux contacts auxiliaires 18 pour vérifier l'état de commutation de l'unité de commutation 9. Deux raccords auxiliaires 16 permettent de lire le signal d'un dispositif de mesure du courant 20, formé par un capteur à effet Hall 19 et disposé à proximité du chemin de courant principal 17 dans le boîtier 10 de l'unité de commutation 9. Lorsque l'unité de commutation 9 complète est montée, lors de la fabrication du chariot de manutention 1, on peut réaliser d'une façon simple et peu encombrante une multiplicité de fonctions par le montage d'un seul composant. Il en résulte des économies importantes sur le coût et le temps de montage est réduit en proportion. Le dispositif de mesure du courant 20 intégré dans l'unité de commutation 9 peut avantageusement mesurer la totalité du courant prélevé dans la batterie de traction, c'est-à-dire la consommation de courant et déterminer dans un dispositif de commande, à partir de cette consommation de courant, l'état de charge résiduel de la batterie de traction et afficher cet état sur un dispositif d'affichage. Cela peut être réalisé par exemple en sommant la quantité de courant prélevée. FIG. 3 shows a circuit diagram of the switching unit 9 according to the invention shown in FIG. 2. The main current path 17 of the switching unit 9, between the connection contacts 15 provided with the main fuse 12 with its contacts 13, is mechanically switched by the actuating element 11. It is also conceivable that the main current path 17 can be switched over electrically or electrically only for example by a coil or other actuator. Auxiliary connections 16 make it possible to read two auxiliary contacts 18 to check the switching state of the switching unit 9. Two auxiliary connections 16 make it possible to read the signal of a current measuring device 20 formed by a sensor to Hall effect 19 and disposed near the main current path 17 in the housing 10 of the switching unit 9. When the complete switching unit 9 is mounted, during the manufacture of the industrial truck 1, it is possible to realize a simple and compact way a multiplicity of functions by mounting a single component. This results in significant savings on cost and the assembly time is reduced in proportion. The current measuring device 20 integrated in the switching unit 9 can advantageously measure all of the current drawn in the traction battery, that is to say the power consumption and determine in a control device, from of this current consumption, the residual state of charge of the traction battery and display this state on a display device. This can be done for example by summing the amount of current drawn.

Claims

CLAIMS1 °) Switching unit for a trolley (1) powered with an electric battery, for connecting the traction battery of the industrial truck (1) to the electric consumers of the industrial truck, in particular to at least one electric motor of driving and / or electrically driving a hydraulic working means, with a switchable main current path (17), characterized in that a current measuring device (20) is associated with the main current path (17). 2) Switching unit according to claim 1, characterized in that the current measuring device (20) is a Hall effect sensor (19). Switching unit according to Claim 1 or 2, characterized in that a signal from the current measuring device (20) is applied to at least one auxiliary contact (16) of the switching unit (9). Switching unit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching unit (9) is a contactor whose upper side has an actuating element (11) for manually main stream path (17). Switching unit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching unit (9) comprises a main fuse (12). 6 °) Method for determining the state of charge of a traction battery of a handling trolley (1) powered by an electric battery 35 with a switching unit (9) according to any one of Claims 1 to 5 for connecting the traction battery to electrical consumers of the industrial truck (1), in particular to at least one electric rolling motor and / or to an electric drive of a hydraulic working means, according to which the current is measured in the main current path (17) in the switching unit (9) and determining the state of charge of the traction battery from the power consumption. 7 °) Trolley equipped with a traction battery connected by a switching unit (9) according to any one of claims 1 to 6, to the electrical consumers of the industrial truck (1), in particular to at least one electric driving motor for driving and / or an electric drive of a hydraulic means of work.