电动设备控制电路及电动设备控制系统的制作方法

本实用新型涉及电动设备
技术领域：
，特别涉及一种电动设备控制电路及电动设备控制系统。
背景技术：
：目前码头企业使用的rtg电动设备的动力装置，往往将电池组直接与直流母排连接，导致电池组容易受到充放电电流及相关冲击的影响。传统的rtg电动设备的动力装置的电池组供电方式存在以下几个缺点：1、电池组与直流母排直接连接，放电及回馈电流不受控制，容易引起过流现象，影响电池组的使用寿命；2、需要根据直流母排的电压配置电池组，会引起电池组容量的浪费；3、电池组剩余电量不同，则直流母排上的的电压则不同，从而导致直流母排的电压波动较大。技术实现要素：本实用新型提供一种电动设备控制电路及电动设备控制系统，旨在解决由于电池组直接与直流母排连接，导致电池组过流问题。为实现上述目的，本实用新型提供一种电动设备控制电路，所述电动设备控制电路包括电池组、开关电路、双向电源转换电路、控制电路以及直流母排，所述电池组的第一端与所述开关电路的第一端连接，所述开关电路的第二端与所述双向电源转换电路的第一端连接，所述双向电源转换电路的第二端经所述直流母排与所述电动设备连接，所述控制电路的输入端与所述电池组的第二端连接，所述控制电路的第一输出端与所述开关电路的受控端连接，所述控制电路的第二输出端与所述双向电源转换电路的受控端连接。可选的，所述控制电路包括电池管理系统、开关控制电路、主控制器以及辅助控制器，所述电池管理系统的检测端为所述控制电路的输入端，所述电池管理系统的输出端与所述主控制器的输入端连接；所述主控制器的第一输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端为所述控制电路的第一输出端；所述主控制器的第二输出端与所述辅助控制器的输入端连接，所述辅助控制器的输出端为所述控制电路的第二输出端。可选的，所述电动设备控制电路还包括第一转换电路，所述第一转换电路的输入端接收交流电源信号，所述第一转换电路的输出端与所述直流母排连接。可选的，所述电动设备控制电路还包括第二转换电路，所述第二转换电路的输入端与所述直流母排连接，所述第二转换电路的输出端与所述电动设备的辅助设备连接。可选的，所述双向电源转换电路为双向dc-dc转换器。可选的，所述第一转换电路为ac-dc转换器。可选的，所述第二转换电路为dc-ac转换器。可选的，在所述直流母排的电压信号大于所述双向电源转换电路的设定电压时，所述双向电源转换电路工作在充电模式；在所述直流母排的电压信号小于或者等于所述双向电源转换电路的设定电压时，所述双向电源转换电路工作在放电模式。为实现上述目的，本实用新型还提供一种电动设备控制系统，所述电动设备控制系统包括如上任一项所述的电动设备控制电路。本实用新型的技术方案，通过设置双向电源转换电路，利用双向电源转换电路具有限流、升压及稳压的特点，使电池组的放电及回馈电流受双向电源转换电路控制，避免了电池组过流现象，大大提高了电池组的使用寿命；还可以根据实际需要配置电池组的容量，避免电池组容量的浪费。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型电动设备控制电路一实施例的结构框图；图2为图1中控制电路一实施例的结构框图；图3为本实用新型电动设备控制电路另一实施例的结构框图。附图标号说明：10电池组20开关电路30双向电源转换电路40直流母排50控制电路60电动设备70第一转换电路80第二转换电路90辅助设备501电池管理系统502开关控制电路503辅助控制器504主控制器本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种电动设备控制电路。参照图1，所述电动设备控制电路包括电池组10、开关电路20、双向电源转换电路30、控制电路50以及直流母排40，所述电池组10的第一端与所述开关电路20的第一端连接，所述开关电路20的第二端与所述双向电源转换电路30的第一端连接，所述双向电源转换电路30的第二端经所述直流母排40与所述电动设备60连接，所述控制电路50的输入端与所述电池组10的第二端连接，所述控制电路50的第一输出端与所述开关电路20的受控端连接，所述控制电路50的第二输出端与所述双向电源转换电路30的受控端连接。所述电池组10，可选为锂电池组，用于为电动设备正常工作供电。所述电动设备60，可选为rtg(rubbertyregantry,橡胶轮胎门式起重机)全电动设备。所述双向电源转换电路30，可选为双向dc-dc转换器，双向dc-dc转换器采用buck/boost电路拓扑。所述双向dc-dc转换器，用于当电池组10对rtg电动设备60供电时，将电池组10的电压进行升压后输出到直流母排40，以供rtg电动设备60正常工作使用；当能量从rtg电动设备60反馈到直流母排40时，将电池组10的充电电流限定在一定的电流范围内，以避免电池组10过流，保证电池组10的使用寿命。所述控制电路50，可以采用各式传感器，如温度传感器、电压传感器、电流传感器以及至少一个控制器组成，所述控制电路50，用于检测电池组10的状态信息，所述状态信息可以包括电池组10的剩余电量、电压信号、电流信号，温度等，并根据检测到的状态信息执行对应的操作，例如，在电池组10的工作温度大于温度阈值时，控制开关电路20断开。所述开关电路20，具有断开和导通两种状态，可以由刀闸、断路器、控制开关等构成。具体的，在电池组10处于正常状态下，当rtg电动设备60吊箱或走大车时，直流母排40电压被拉低，双向dc-dc转换器工作在放电模式，双向dc-dc转换器将电池组10输出的电压信号升压后输出至直流母排40，为rtg电动设备60提供电能。在rtg电动设备60刹车或者放箱时，直流母排40电压升高，双向dc-dc转换器工作在充电模式，rtg电动设备60的制动能量转化为电能，经双向dc-dc转换器对电池组10进行充电，电池组10充电过程中，电池组10剩余电量逐渐增加，当电池组10的剩余电量达到设定的上限值时则停止继续为电池组10充电。也就是说，双向dc-dc转换器具有双向变换功能，可以将电池组10输出的电压信号升压后输出至直流母排40，为rtg电动设备60供电；也可以将rtg电动设备60的制动能量回收至电池组10。其中，所述双向dc-dc转换器，包括充电模式和放电模式，所述双向dc-dc转换器内预先设有设定电压，若双向dc-dc转换器检测到所述直流母排40的电压大于该设定电压时，所述双向dc-dc转换器工作在充电模式；若双向dc-dc转换器检测到所述直流母排40的电压信号小于或者等于该设定电压时，双向dc-dc转换器工作在放电模式，即所述双向电源转换电路30通过检测直流母排40的电压，自动切换其工作模式。本实施例中，还可以根据rtg电动设备60的实际工况，通过控制电路50设置双向dc-dc转换器输出的最大电流值，使电池组10的充放电电流受双向dc-dc转换器的最大电流值限制，从而避免了电池组10过流，保证电池组10的使用寿命。并且，由于双向dc-dc转换器具有升压及稳压功能，因此，可以根据实际需要配置电池组10的容量，避免电池组10容量的浪费。进一步的，可以通过控制电路50实时或者定时或者单次检测电池组10的状态信息，其中，电池组10的状态信息可以通过控制电路50内置的各式传感器检测，并根据所检测到的状态信息，控制开关电路20执行相应的操作；例如，若控制电路50检测到电池组10的温度高于控制电路50的存储设备中存储的温度阈值，控制电路50控制开关电路20断开，以保护电路，提高电路的安全性。本实用新型的技术方案，通过设置双向电源转换电路30，利用双向电源转换电路30具有限流、升压及稳压的特点，既能使电池组10的放电及回馈电流受双向电源转换电路30控制，避免了电池组30过流现象，还可以根据实际需要配置电池组10的容量，避免电池组10容量的浪费。参照图2，在一实施例中，所述控制电路50包括电池管理系统501、开关控制电路502、主控制器504以及辅助控制器503，所述电池管理系统501的检测端为所述控制电路50的输入端，所述电池管理系统501的输出端与所述主控制器504的输入端连接；所述主控制器504的第一输出端与所述开关控制电路502的输入端连接，所述开关控制电路502的输出端为所述控制电路50的第一输出端；所述主控制器504的第二输出端与所述辅助控制器503的输入端连接，所述辅助控制器503的输出端为所述控制电路50的第二输出端。所述电池管理系统501可以由各式传感器以及处理器组成，例如，由温度传感器、湿度传感器、电压传感器、电流传感器与处理器组成，用于检测电池组10的剩余电量、温度、电压、电流，并将所检测到的数据发送至主控制器504。所述主控制器504可以是单片机、plc、dsp及fpga等微处理器；所述主控制器504内可以集成有adc模块，也可以集成有用于分析处理接收到的电池组10的数据的软件程序。通过运行或执行存储在主控制器504的存储器内的软件程序和模块，对接收到的状态信息进行分析处理，从而产生对应的控制信号并输出至开关控制电路502以及辅助控制器503。所述开关控制电路502，可以采用处理器组成的电路实现，用于接收主控制器504的第一输出端输出的控制信号，并根据所接收到的控制信号，控制开关电路20导通或者断开。所述辅助控制器503可以是单片机、plc、dsp及fpga等微处理器；所述辅助控制器503用于接收所述主控制器504的第二输出端输出的控制信号，并根据所接收到的控制信号，设置所述双向电源转换电路30输出的电压值和电流值，以及设置所述双向电源转换电路30的设定电压。具体的，所述电池管理系统501实时、定时或者单次检测电池组10的状态信息，所述状态信息可以包括电池组的剩余电量、电压信号、电流信号，温度等，并将检测到的电池组10的状态信号上传至主控制器504。主控制器504通过运行存储器内的软件程序和模块，对接收到的状态信息进行分析处理，并产生相应的控制信号至开关控制电路502以及辅助控制器503，以控制开关控制电路502和辅助控制器503执行相应的操作。例如，若电池管理系统501检测到电池组10的温度高于主控制器504的存储设备中存储的温度阈值，此时，主控制器504输出控制信号至开关控制电路502，开关控制电路502控制开关电路20断开，以保护电路，提高电路的安全性。设置开关电路20和双向dc-dc转换器分别由开关控制电路502和辅助控制器503一一对应控制，以减轻主控制器504的负荷，且电路设计简单。参照图3，在一实施例中，所述电动设备控制电路还包括第一转换电路70，所述第一转换电路70的输入端接收交流电源信号，所述第一转换电路70的输出端与所述直流母排40连接。可选的，所述第一转换电路70为ac-dc转换器，所述ac-dc转换器，用于接收交流电源信号，所述交流电源信号可为市电，并将所接收到的交流电源信号转化为直流电源信号，经直流母排40输出，为rtg电动设备60供电，或者经双向dc-dc转换器为电池组10充电。其中，ac-dc转换器以及电池组10均能独立支持rtg电动设备60工作，也可以由两者共同支持rtg电动设备60工作。进一步的，在电池组10剩余电量低于设定的下限值时，ac-dc转换器输出的直流电源信号可经双向dc-dc转换器为电池组充电。通过设置ac-dc转换器，一旦电池组故障时，可由ac-dc将市电转换为直流电，为rtg电动设备60供电，或者在rtg电动设备60不动作时，而电池组10的剩余电量低于设定的下限值时，由ac-dc将市电转化为直流电，为电池组10充电。参照图3，在一实施例中，所述电动设备控制电路还包括第二转换电路80，所述第二转换电路80的输入端与所述直流母排40连接，所述第二转换电路80的输出端与所述电动设备的辅助设备90连接。所述第二转换电路80可选为dc-ac转换器，用于将直流母排的直流电压信号转换为交流电压信号后，为辅助设备90供电。所述辅助设备可以是rtg电动设备60上的风扇、空调、照明灯等辅助设备。如此设置，不需要外接交流信号为辅助设备90供电，实用性强。本实用新型还提供一种电动设备控制系统，所述电动设备控制系统包括如上所述的电动设备控制电路。该电动设备控制电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型的电动设备控制系统中使用了上述电动设备控制电路，因此，本实用新型电动设备控制系统的实施例包括上述电动设备控制电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3