一种电动铲运机双电源供电装置的制作方法

1、技术领域

本发明属于电动铲运设备技术领域，具体涉及一种电动铲运机双电源供电装置。

2、

背景技术：

目前，在矿山铲运作业中，铲运机的动力主要来自柴油机和电动机。柴油铲运机的优点：活动范围广、发动机动力强、技术成熟；柴油铲运机的缺点：油料成本不断上涨、噪音大、废气污染、油料泄露易造成环境污染、自动控制系统安装时需要进行电气化改造；因部分电能需要靠柴油机驱动发电机提供，能量转化时会有损耗。电动铲运机的优点：洁净无噪音、安装自动控制系统不需要进行电气化改造、日常维护方便；电动铲运机的缺点：供电线缆长度限制作业范围、转场时接电缆不方便；

3、

技术实现要素：

本发明提供了一种电动铲运机双电源供电装置，使电动铲运机在没有供电线缆供电的条件下依然能够依赖本身的蓄电池组储能进行短时间作业，尤其是快速转场。

制造方案：在电动铲运机上安装蓄电池组、双向dc-dc变换器、三相逆变器、三相无控整流装置及相关控制装置。

操作过程：电动铲运机在有线缆供电的条件下正常作业时，线缆传输的电能经过三相无控整流装置与双向dc-dc变换器之后给蓄电池组充电，直至充满，充满时，通过整车控制器停止充电；当电动铲运机因供电线缆长度不足或其他原因无法从线缆获取电能时，通过控制系统接通蓄电池组供电电路，蓄电池组经过双向dc-dc变换器变换之后接入三相逆变器，转换为三相高压交流电，驱动铲运机正常作业(主要包括前进、后退、升臂、降臂、装料、卸料、照明、通信等)；

本发明提供了一种电动铲运机双电源供电装置，使矿山铲运机在作业时能够减少对线缆供电的依赖，提高铲运机转场的效率，也能防止因突然停电造成铲运机无法正常作业的事件发生。

4、附图说明

(1)图1是系统整体结构图。

5、具体实施方式

(1)结合附图1说明电路的结构

外部线缆供电接口：采用三相三线制(u线、v线、w线)，u、v、w三根导线上分别接三相交流电，然后与铲运机的线缆供电电源开关连接。

线缆供电电源开关：和外部线缆供电接口连接后，u线连接保险丝fuse9，v线连接保险丝fuse10，w线连接保险丝fuse11；然后fuse9连接开关sw1、fuse10连接开关sw2、fuse11连接开关sw3，sw1，sw2，sw3连接三相无控整流装置。

三相无控整流装置：三相无控整流装置之后连接三相逆变器；三相逆变器之后输出三相交流电，三相交流电通过a线，b线，c线传输。

电机开关：a线接fuse1，之后再接入开关sw4；b线接fuse2，之后再接入开关sw5；c线接fuse3，之后再接入开关sw6，sw4，sw5，sw6连接电机。

蓄电池电池组：蓄电池组正极连接双向dc-dc变换器一端正极，蓄电池组负极连接双向dc-dc变换器一端负极。

双向dc-dc变换器：双向dc-dc变换器另一端的正极与负极牵出两条线，另一端的正极牵出的线连接fuse4，另一端的负极牵出的线连接fuse5；fuse4连接三相逆变器输入端正极，fuse5连接三相逆变器输入端负极。

(2)结合附图1说明双电源供电装置工作方式

当电动铲运车接通线缆电源，经过三相无控整流装置以及三相逆变器进行逆变之后驱动车中的电机，同时，在三相无控整流装置的输出端接入双向dc-dc变换器，利用双向dc-dc变换器来给蓄电池组充电。

当加速或制动踏板动作时，其发出的信号通过can总线传输至整车控制器，经过整车控制器(vcu)对信号的处理后再将控制信号传输至三相逆变器，控制电机的转速。

整车控制器(vcu)通过控制双向dc-dc变换器开关管的信号从而控制功率的流向，接通蓄电池组的充电电路从而能够给蓄电池组充电，当蓄电池组充满时，整车控制器(vcu)会通过can总线发送信号控制双向dc-dc变换器使得蓄电池组与三相无控整流装置的连接断掉。

当电动铲运机在转场时因供电线缆长度不足或其他原因无法从线缆获取电能时，蓄电池组经过双向dc-dc变换器之后开始给电机控制器供电，用蓄电池存储的电能为电机供电，当蓄电池剩余电量低于整车控制器设定的门限值后，自动切断逆变器供电开关。

(3)补充说明

虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于专利的保护范围。

技术特征：

1.一种电动铲运机双电源供电装置，其特征在于：所述的装置中设有外部线缆供电接口、线缆供电电源开关、电机电源开关以及电机、蓄电池组、整车控制器(vcu)、三相无控整流装置、三相逆变器、双向dc-dc变换器。

2.根据权利要求1所述的一种电动铲运机双电源供电装置，其特征在于：当电动铲运机由电缆进行供电时，经过三相无控整流装置以及三相逆变器之后驱动电机，当加速或制动踏板动作时，其发出的信号通过can总线传输至整车控制器(vcu)，经过整车控制器(vcu)对信号的处理再将控制信号传输至三相逆变器，借此可以控制电机的转速，在三相无控整流装置的输出两端连接双向dc-dc变换器，通过整车控制系统(vcu)对双向dc-dc变换器两个开关管的信号进行控制，使得蓄电池充电电路得以接通，从而给蓄电池组充电，直至蓄电池组电量充满时，通过整车控制器(vcu)控制双向dc-dc变换器，停止蓄电池组的充电过程；车辆由于进行转场从而切断外界电缆供电，外接线缆断电或外界线缆被拔掉从而失去外界的电力时，整车控制器(vcu)发出信号，控制双向dc-dc变换器，用蓄电池组存储的电能临时为电机供电，当蓄电池剩余电量低于整车控制器(vcu)设定的门限值后，自动切断蓄电池组供电开关。

3.根据权利要求1所述的一种电动铲运机双电源供电装置，其特征在于：外部线缆供电接口连接线缆供电电源开关，缆供电电源开关连接三相无控整流装置，三相无控整流装置连接三相逆变器，三相逆变器连接电机电源开关，电机电源开关连接电机，大功率蓄电池组连接双向dc-dc变换器，双向dc-dc变换器连接三相逆变器。

技术总结
本发明提供了一种电动铲运机双电源供电装置，使电动铲运机在没有供电线缆供电的条件下依然能够依赖本身的蓄电池组储能进行短时间作业，尤其是快速转场。该装置包含以下部分：外部线缆供电接口、线缆供电电源开关、电机电源开关以及电机、蓄电池组、整车控制器(VCU)、三相无控整流装置、三相逆变器、双向DC‑DC变换器。

技术研发人员：程凯;汤申亮;屈上林
受保护的技术使用者：北京宸控科技有限公司
技术研发日：2019.03.25
技术公布日：2020.10.02