本发明涉及一种叉车用动力源寿命保护装置，特别涉及一种避免蓄电池大功率电流输出从而延长蓄电池使用寿命的装置。
背景技术：
近年来，随着物流技术的快速发展，电动叉车的需求越来越多。并且电动叉车由于其使用过程无污染物排放、噪音低等特点，也越来越受到人们的关注，销售率与使用率逐渐提高。但是，叉车由于自身频繁的起步启动、行走加速、货叉举升等特点，其主要动力装置蓄电池存在瞬时大电流、大功率输出，易对蓄电池造成不可修复的损伤，严重降低了蓄电池使用寿命，不仅限制了电动叉车的普及与发展，频繁的蓄电池更换在一定程度上对环境造成污染。因此减小蓄电池瞬时大电流输出，提高蓄电池使用寿命具有重要的意义。
针对电动叉车中蓄电池寿命保护问题，现有技术如下：
以中国专利201210049402.1为例，通过改变底脚结构，防止蓄电池内部的活性物质脱落以延长蓄电池的使用寿命，但是此种方法从叉车运行时经常振动的角度出发，未有效解决蓄电池在叉车货叉举升瞬间所面临的大电流输出问题。
以中国专利200610032034.4为例，通过采用胶体电解质改善蓄电池放电电流小等问题，但是改变蓄电池的电解质操作复杂，制造困难。
以中国专利200510038302.9为例，通过改变铅酸蓄电池内部正、负极板等材料及结构，提高蓄电池工作电流，但是改变蓄电池内部结构是针对叉车运行的全过程提高蓄电池的工作电流，针对蓄电池瞬时高强度电流放电问题，无法有效解决。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提供一种叉车用动力源寿命保护装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种叉车用动力源寿命保护装置，包括用于向负载供电的第一供电装置和第二供电装置，第一供电装置和第二供电装置能够在控制器的作用下分别或同时向负载提供工作电能，该保护装置还包括分别对第一供电装置和第二供电装置的电压进行实时检测的第一电压检测模块和第二电压检测模块，该保护装置还设有分别用于控制第一供电装置与负载和第二供电装置与负载之间电连接通断的第一继电器和第二继电器，第一继电器和第二继电器分别连接至控制器并由其控制。
进一步地，第一供电装置是蓄电池，第二供电装置是超级电容。
进一步地，该保护装置还包括恒流充电装置，该恒流充电装置包括恒流控制模块、采样电阻和MOS管，恒流控制模块通过检测经过采样电阻的电流大小来控制MOS管的通断。
进一步地，恒流充电装置还包括充能电感，该充能电感与MOS管串联，当MOS管断开时，充能电感放电。
进一步地，第一继电器控制恒流充电装置与超级电容之间的充电连接，当第一继电器闭合时，恒流充电模块以稳定的电流向超级电容充电。
进一步地，控制器是：由ATMEGA328P-PU芯片、开关电源芯片和辅助电路构成。
进一步地，恒流控制模块是：由LM393比较器构成电流滞环控制，该模块还包括MOS管IRF540、三极管、采样电路和辅助回路。
进一步地，当第一电压检测模块检测到蓄电池两端的电压在多个测量间隔内不存在较大压降时，表明电动叉车处于匀速举升、货叉下降、非加速行驶或待机状态，此时，控制器控制第一继电器闭合，第二继电器断开，由蓄电池单独为负载供电。
进一步地，当第一电压检测模块检测到蓄电池两端的电压在多个测量间隔内存在0.3V以上压降，且第二电压检测模块检测到超级电容的电压充足时，表明电动叉车处于举升启动、举升加速或加速启动状态，控制器控制第一继电器断开，第二继电器闭合，由超级电容单独为负载供电。
进一步地，当第一电压检测模块检测到蓄电池两端的电压在多个测量间隔内存在0.3V以上压降，且第二电压检测模块检测到超级电容的电压不足时，表明电动叉车处于举升启动、举升加速或加速启动状态，控制器控制第一继电器闭合，第二继电器断开，由蓄电池单独为负载供电。
本发明的有益效果是：1.蓄电池寿命保护电路结构精简，可做成除蓄电池、超级电容以外的集成模块，操作安装方便；2.控制策略简单，对硬件结构要求不高，成本低，易实现；3.超级电容提供叉车在举升启动、举升加速、加速启动中所需大电流，降低蓄电池强电流的输出冲击，平滑蓄电池输出功率，延长蓄电池使用寿命。
附图说明
图1是本发明的整体电路框图。
图2是本发明的恒流充电装置的示意图。
图3是本发明的恒流控制模块结构示意图。
图4是本发明的电压检测模块结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作具体描述，实施例仅用于进一步说明本发明，而并非对本发明的限定。
实施例1，参照附图1-2。
本发明提供一种叉车用动力源寿命保护装置，包括用于向负载供电的第一供电装置和第二供电装置，第一供电装置是蓄电池1，第二供电装置是超级电容7，蓄电池1和超级电容7能够在控制器10的作用下分别或同时向负载9提供工作电能，本发明中的负载具体指工作过程中的叉车，该保护装置还包括分别对蓄电池1和超级电容7的电压进行实时检测的第一电压检测模块2和第二电压检测模块6，如图4所示，该电压检测模块采用电阻分压式，将电压缩小为原来的0.1463，使得检测电压在ATMEGA328P-PU芯片采样电压范围内。电阻分压后滤波，再通过一个由集成运放器LM358构成的射极跟随器和电压限幅电路，最后输出电压信号到芯片采样端口。该保护装置还设有分别用于控制蓄电池1和超级电容7与负载9之间电连接通断的第一继电器4和第二继电器8，第一继电器4和第二继电器8分别连接至控制器19并由其控制。
本发明的叉车用动力源寿命保护装置还包括恒流充电装置3，该恒流充电装置3包括恒流控制模块A2，如图3所示，该恒流控制模块A2由LM393比较器构成电流滞环控制，该模块还包括MOS管IRF540、三极管、采样电路和辅助回路。采样电阻A3和MOS管A1，采样电阻A3的阻值为0.02Ω，恒流控制模块A2通过检测经过采样电阻A3的电流大小来控制MOS管A1的通断。如图2所示，恒流充电装置3还包括充能电感A5，该充能电感A5与MOS管A1串联，当MOS管A1断开时，充能电感A5放电，图中A4为二极管。
第一继电器4控制恒流充电装置3与超级电容之间的充电连接，当第一继电器闭合时，恒流充电模块以稳定的电流（5A）向超级电容充电，具体来说，如图1所示，当第一继电器4闭合时，蓄电池1向超级电容7充电，恒流控制模块A2检测通过采样电阻A3的压降来判断充电电流的大小，若电流小于4A，那么采样电阻A3的压降小于0.08V，此时恒流控制模块A2控制MOS管A1导通，蓄电池1向充能电感A5充能，同时向超级电容7充电；若电流大于6A，那么采样电阻A5的压降大于0.12V，此时控制MOS管A1断开，充能电感A5释放储存的电能，实现将充电电流控制在4至6A的目的，以达到恒流充电的效果，保证蓄电池1对超级电容7以平滑的电流充电，避免蓄电池1对超级电容7充电时瞬时大电流放电，损害蓄电池寿命。
第二电压检测模块6以1KHZ的检测频率实时检测超级电容7两端电压并反馈给控制器10，控制器10通过判断超级电容7两端电压值和蓄电池1两端电压值，控制继电器2的通断情况。当控制器10得到超级电容7的电压值低于设定阈值时，说明超级电容7的电量过低，不能充分放电以提供叉车举升启动、举升加速、加速启动时所需的大电流，此时，控制器10发出信号使第二继电器8断开，使超级电容7处于开路状态，不对负载9提供电能，当控制器10得到超级电容7的电压值高于设定阈值时，说明超级电容7电量充足，控制器10结合蓄电池1两端电压情况控制第二继电器8的通断情况；若蓄电池1两端的电压在多个测量间隔内不存在较大压降，控制器10控制第二继电器8断开，由蓄电池1为负载提供电能；若蓄电池1两端电压在多个测量间隔内存在0.3V以上压降，控制器10控制继电器2闭合，由超级电容为负载提供电能，供电时间为1至2秒，或直至超级电容电量不足。
第一电压检测模块2以1KHZ的检测频率实时检测蓄电池1的输出电压并反馈给控制器10，控制器10通过判断蓄电池1两端电压值和超级电容7两端电压值，控制第一继电器4的通断情况。当控制器10得到蓄电池1两端电压在多个测量间隔内不存在较大压降时，说明叉车工作在匀速举升、货叉下降、非加速行驶或待机状态，蓄电池1不存在大电流、大功率输出，控制器10控制第一继电器4闭合；此时超级电容7能够向蓄电池1充电，当控制器10得到蓄电池1两端电压在多个测量间隔内存在下降0.3V以上压降时，说明叉车处于举升启动、举升加速、加速启动等工作状态，蓄电池1存在大电流、大功率输出，控制器4结合超级电容7两端电压情况控制继电器1的通断情况；若超级电容7电量充足，控制器控制继电器1断开，由超级电容7单独为负载9提供电能；若超级电容7电量不足，控制器10控制第一继电器4闭合，由蓄电池7单独为负载提供电能。
控制器10由ATMEGA328P-PU芯片及辅助回路构成控制器主体，由开关电源模块将蓄电池电源降压至5V为控制芯片供电，该开关电源模块由MP2565芯片及其辅助电路组成。ATMEGA328P-PU芯片模拟信号输入口接收第一、第二电压检测模块的信号电压，根据信号电压的变化情况输出不同的数字信号给第一、第二继电器，以此控制第一、第二继电器的通断情况。
恒流控制模块A2由LM393比较器构成电流滞环控制，该模块还包括控制MOS管IRF540A1、采样电阻A3和辅助回路。其中采样电路将5A的电流信号通过0.02Ω的采样电阻转换成0.1V的电压信号输出给LM393比较器，与滞回环上下限电压进行比较，从而控制MOS管IRF540A1的通断情况。
实施例2，第一种工作状态。
当第一电压检测模块2检测到蓄电池1两端的电压在多个测量间隔，可以是3个测量间隔，每个测量时间为1ms，内不存在较大压降（压降小于0.3V）时，表明电动叉车处于匀速举升、货叉下降、非加速行驶或待机状态，此时，控制器10控制第一继电器4闭合，第二继电器8断开，由蓄电池1单独为负载供电。
实施例3，第二种工作状态。
当第一电压检测模块2检测到蓄电池1两端的电压在多个测量间隔，可以是3个测量间隔，每个测量时间为1ms，内存在0.3V以上压降，且第二电压检测模块6检测到超级电容7的电压大于24V时，表明电动叉车处于举升启动、举升加速或加速启动状态，控制器10控制第一继电器4断开，第二继电器8闭合，由超级电容7单独为负载供电，供电时间为1-2秒，或直至超级电容7的电量不足。
实施例4，第三种工作状态。
当第一电压检测模块2检测到蓄电池1两端的电压在多个测量间隔，上一段说明了测量频率为1KHZ，这里是否还需要说明。若需要的话，可以是3个测量间隔，每个测量时间为1ms内存在0.3V以上压降，且第二电压检测模块6检测到超级电容7的电压低于24V时，表明电动叉车处于举升启动、举升加速或加速启动状态，控制器10控制第一继电器4闭合，第二继电器8断开，由蓄电池1单独为负载供电。