一种增程式电动叉车电气系统的制作方法

本发明涉及一种增程式电动叉车电气系统。

背景技术

目前油电混合类的混合动力叉车的典型系统有中联混合动力和并联混合动力两种，其系统相对复杂，而且通常在吨位较大的车型上进行开发，以实现内燃系统与电动系统的融合，一方面系统相对庞大，结构复杂，对生产装配的要求相对较高，而且很多部件要根据混合动力系统的动力传输特点进行专门设计，导致产品的开发周期长，也变相增加了系统的成本，因此，传统混合动力系统的叉车虽然有众多研发车型出现，但市场应用度并不高，另一方面传统的油电混合动力叉车，使用以动力输出为主的大功率柴油发动机或汽油发动机带动发电机进行发电，供给整车电气系统，同时在特定工况下为系统提供动力，因此并不能很好的提高内燃机的燃油利用率，即使在减排方面也未能取得十分良好的收效。

而对于电动叉车而言，虽然实现了零排放，但其续航能力一直是悬而未决的问题，当前增加电动叉车续航能力的方法就是增加动力电池的容量，这会导致整车的成本极大增加，同时更大的电池容量也意味着更长的充电时间，这对于工作各班次交接时间较短的工况十分不利。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种增程式电动叉车电气系统，该电气系统可在极大减小动力电池容量的情况下保证相同的续航能力，或在稍减动力电池容量的情况下提高电动叉车的续航时间，解决了现有混合动力系统复杂、成本高、节能减排效果不佳的问题，并可应用于小吨位叉车。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括增程发电系统以及与增程发电系统电气连接的锂电池组，所述的锂电池组分别与牵引控制器及泵控制器电气连接，所述的牵引控制器及泵控制器分别与牵引电机及泵电机电气连接，所述的增程发电系统用于整车系统的功率补偿，所述的牵引控制器用于控制牵引电机的运行及其状态的监控，所述的泵控制器用于泵电机的运行及其状态的监控，所述的锂电池组包括电池管理系统，所述的电池管理系统分别与牵引控制器及泵控制器双向通信连接。

所述的增程发电系统集成有调压控制盒，所述的调压控制盒与锂电池组相连。

所述的增程发电系统集成有启停控制装置，所述的启停控制装置与牵引控制器电气连接。

所述的增程发电系统还集成有发电机系统，所述的发电机系统与调压控制盒及启停控制装置相连。

所述的电池管理系统与牵引控制器及泵控制器之间通过can网络双向通信。

由上述技术方案可知，本发明的电气系统可在电动叉车工作的过程中对系统进行功率补偿，从而降低锂电池组的功率消耗；同时，在系统的消耗功率较小且锂电池组的剩余电量在设定范围内时，对锂电池组进行充电，从而达到增加系统续航能力的目的。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种增程式电动叉车电气系统，包括增程发电系统1以及与增程发电系统1电气连接的锂电池组2，锂电池组2分别与牵引控制器3及泵控制器4电气连接，牵引控制器3及泵控制器4分别与牵引电机5及泵电机6电气连接，锂电池组2包括电池管理系统21（bms），电池管理系统21分别与牵引控制器3及泵控制器4双向通信连接，电池管理系统21与牵引控制器3及泵控制器4之间通过can网络双向通信。具体地，增程发电系统1用于整车系统的功率补偿，牵引控制器3用于控制牵引电机5的运行及其状态的监控，牵引控制器3还用于控制启停控制装置12的工作，从而控制增程发电系统1的工作与停止；泵控制器4用于泵电机6的运行及其状态的监控。其中：为了实现整车电气系统的电压匹配和功率分析，增程发电系统1集成有调压控制盒11，调压控制盒11与锂电池组2相连，用以实现增程发电系统1的稳压和调压；为了实现对增程发电系统的启停控制，增程发电系统1集成有启停控制装置12，启停控制装置12与牵引控制器3电气连接，通过启停控制装置12实现对增程发电系统1的控制。另外，增程发电系统1还集成有发电机系统13，发电机系统13与调压控制盒11及启停控制装置12相连，也就是发电机系统13发出的电经过调压控制盒11进行调压和稳压后再输出。

本发明的工作原理如下：

如图2所示，本发明的发电机系统为增程发电系统的发电部分，发电机系统发出的电经过调压控制盒进行调压和稳压后输出到整车的电网为锂电池组充电或补充电气系统的耗电功率。牵引控制器负责牵引电机的驱动控制，也负责电动叉车整车的逻辑处理，泵控制器负责泵电的驱动，也负责电动叉车工作装置的信号判断。牵引控制器还通过电信号对增程发电系统的启停控制装置进行控制，当锂电池组的电压低于设定值时，电池管理系统通过can网络把相关标志位发送给牵引控制器，牵引控制器控制启停控制装置开启，从而使增程发电系统工作，进而实现对锂电池组的充电或补充电气系统的耗电功率。

本发明是利用增程发电系统在电动叉车工作的过程中对系统进行功率补偿，从而降低锂电池组的功率消耗，并在系统的消耗功率较小且锂电池组的剩余电量在设定的范围内时，对锂电池组进行充电，从而达到增加系统的续航能力的目的。

实施例：

若普通u=80v系统电动叉车配c1=400ah容量的动力电池，可工作t=8小时，则系统平均每小时的耗电量为w1=c1/t=50ah，平均放电池流i1=dw/dt=50a。

若采用增程式系统，以80v系统配c2=200ah动力电池组，选配一功率为2.5kw的增程发电系统，为满足同样的工作时长，则动力电池组每小时的输出电量应不大于w2=c2/t=25ah，则平均放电电流应不大于i2=dw2/dt=25a，因此，需要增程发电系统1的补充电流不小于δi=i1-i2，而增程发电系统1可补充功率为每小时p1=2.5kw，则平均补充电流为i3=p1/u=31.25a；i3>δi，每小时平均补充电量w3=i3*1=31.25ah。

由上述可知，w2+w3>w1从而采用该增程式电动叉车系统替代原电动叉车系统，不仅可以满足工作需求，而且还可以增加电动叉车的续航能力，相比较而言2.5kw的增程发电系统不仅成本要远远低于200ah容量的动力电池的成本，而且其系统体积也远小于200ah容量的动力电池箱体尺寸。

本发明的有益效果在于：1）本发明采用功率小，体积小且低格低的增程发电系统作为系统功率补偿装置，从而简化油电混合类混合动力叉车系统结构，降低整机成本；2）本发明在电动叉车上进行研发，保留电动叉车系统平台，减少动力电池的容量及体积，可以缩短产品研发周期，同时实现叉车的轻量化设计；3）本发明在降低电动叉车动力电池容量的情况下可以实现相同的续航能力或提高其续航能力。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。