用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制設(shè)備、系統(tǒng)、方法及工程機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制設(shè)備、系統(tǒng)、方法及工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工程機(jī)械供電系統(tǒng)通常采用單組蓄電池-發(fā)電機(jī)并聯(lián)來為整車電器供電，其中，從蓄電池正極引出三條線:一條線與發(fā)電機(jī)直接連接；一條線經(jīng)過保險(xiǎn)開關(guān)與部分傳統(tǒng)電器連接；一條線與其他傳統(tǒng)電器連接。
[0003]現(xiàn)有的供電系統(tǒng)采用單組蓄電池進(jìn)行供電，但是日益增長的電氣元件的功率超過了蓄電池容量和性能的發(fā)展速度，如此，在大功率長時(shí)間用電的情況下，蓄電池長時(shí)間放電，可能會(huì)進(jìn)入虧點(diǎn)狀態(tài)而無法再次起動(dòng)，這很可能導(dǎo)致車輛拋錨的事故。而且，現(xiàn)有的供電系統(tǒng)缺少蓄電池的狀態(tài)監(jiān)控管理，無法估計(jì)蓄電池的荷電狀態(tài)，從而不能有效的防止蓄電池過充電、過熱的現(xiàn)象，不能有效的對(duì)蓄電池進(jìn)行管理，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池電能的合理利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制設(shè)備、系統(tǒng)、方法及工程機(jī)械，該控制設(shè)備能夠有效對(duì)蓄電池進(jìn)行管理，合理利用蓄電池的電能，避免蓄電池過充或過熱。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制設(shè)備，該蓄電池供電系統(tǒng)包括多個(gè)蓄電池，所述控制設(shè)備包括:接收裝置，接收所述蓄電池的性能參數(shù)；以及控制裝置，用于根據(jù)所述性能參數(shù)，執(zhí)行以下至少一者:在所述多個(gè)蓄電池中的蓄電池的溫度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)或外圍負(fù)載的連接；在所述蓄電池的工作狀態(tài)為充電狀態(tài)的情況下，在所述多個(gè)蓄電池中的一蓄電池完成充電時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)的連接；及在所述蓄電池的工作狀態(tài)為放電狀態(tài)的情況下，根據(jù)外圍負(fù)載功率，從所述多個(gè)蓄電池中選擇一定數(shù)量的蓄電池進(jìn)行供電以滿足所述外圍負(fù)載功率。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:上述控制設(shè)備；以及檢測設(shè)備，與所述接收裝置連接，用于檢測所述蓄電池的性能參數(shù)。
[0007]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包括:上述用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)；以及多個(gè)蓄電池，與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。
[0008]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制方法，該蓄電池供電系統(tǒng)包括多個(gè)蓄電池，所述控制方法包括:接收所述蓄電池的性能參數(shù)；以及根據(jù)所述性能參數(shù)執(zhí)行以下至少一者:在所述多個(gè)蓄電池中的蓄電池的溫度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)或外圍負(fù)載的連接；在所述蓄電池的工作狀態(tài)為充電狀態(tài)的情況下，在所述多個(gè)蓄電池中的一蓄電池完成充電時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)的連接；及在所述蓄電池的工作狀態(tài)為放電狀態(tài)的情況下，根據(jù)外圍負(fù)載功率，從所述多個(gè)蓄電池中選擇一定數(shù)量的蓄電池進(jìn)行供電以滿足所述外圍負(fù)載功率。
[0009]通過上述技術(shù)方案，根據(jù)蓄電池的性能參數(shù)，在蓄電池過熱時(shí)，斷開其與發(fā)電機(jī)和/或外圍負(fù)載的連接，在蓄電池充電完成時(shí)，斷開其與發(fā)電機(jī)的連接，根據(jù)外圍負(fù)載功率，選擇一定數(shù)量的蓄電池進(jìn)行供電，如此能夠防止蓄電池過熱、過充電的現(xiàn)象，并合理使用蓄電池的電能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的節(jié)約。
[0010]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0011]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0012]圖1是本發(fā)明提供的用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制方法的流程圖；以及
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明
[0016]10檢測設(shè)備20控制設(shè)備
[0017]210接收設(shè)備220控制裝置
[0018]I 控制系統(tǒng)31發(fā)電機(jī)
[0019]32蓄電池管理模塊33多個(gè)蓄電池
[0020]34外圍負(fù)載35手動(dòng)電源開關(guān)
[0021]36穩(wěn)壓模塊
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0023]圖1是本發(fā)明提供的用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的用于蓄電池供電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可以包括:檢測設(shè)備10，用于檢測蓄電池的性能參數(shù)；控制設(shè)備20，該控制設(shè)備20可以包括接收裝置210和控制裝置220，接收裝置210用于接收所述蓄電池的性能參數(shù)，控制裝置220用于根據(jù)所述性能參數(shù)，執(zhí)行以下至少一者:在所述多個(gè)蓄電池中的蓄電池的溫度大于預(yù)設(shè)值(該預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置)時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)和/或外圍負(fù)載的連接；在所述蓄電池的工作狀態(tài)為充電狀態(tài)的情況下，在所述多個(gè)蓄電池中的一蓄電池完成充電時(shí)，斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)的連接；及在所述蓄電池的工作狀態(tài)為放電狀態(tài)的情況下，根據(jù)外圍負(fù)載功率，從所述多個(gè)蓄電池中選擇一定數(shù)量的蓄電池進(jìn)行供電以滿足所述外圍負(fù)載功率。其中，檢測設(shè)備10和接收裝置210連接。所述蓄電池供電系統(tǒng)采用了多個(gè)蓄電池來為整車電器供電，通過上述控制，有效提高了蓄電池的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)供電系統(tǒng)的高效節(jié)能。
[0024]其中，檢測設(shè)備10實(shí)時(shí)檢測蓄電池的性能參數(shù)并將其傳送至接收裝置210，該性能參數(shù)包括以下至少一者:蓄電池的容量SOC、蓄電池的端路電壓V、流經(jīng)蓄電池的電流1、蓄電池的溫度T及蓄電池內(nèi)部的液體密度P。為了兼顧蓄電池電流的寬泛范圍并保證在常用電流范圍內(nèi)的精確度問題，蓄電池電流I的監(jiān)測采用雙電流雙量程來進(jìn)行，例如可以選用雙向電流測量的霍爾電流傳感器H1、H2 ;蓄電池端路電壓V可以通過PLC控制器采集；蓄電池溫度T的監(jiān)測可以選用MBT3560系列溫度傳感器，并且可以將傳感器貼在蓄電池表面來進(jìn)行溫度測量；蓄電池的液體密度P的測量可以采用振動(dòng)管式液體密度傳感器。
[0025]控制裝置220根據(jù)電流值的正負(fù)值對(duì)蓄電池的工作模式進(jìn)行判別，以確定蓄電池的工作狀態(tài)是放電狀態(tài)還是充電狀態(tài)。例如，可以設(shè)定監(jiān)測電流值為正時(shí)，蓄電池處于放電狀態(tài)；電流值為負(fù)時(shí)，蓄電池處于充電狀態(tài)。以下將分別詳細(xì)描述蓄電池的工作狀態(tài)為充電裝置和放電狀態(tài)時(shí)，控制系統(tǒng)的操作過程。
[0026]蓄電池的工作狀態(tài)為充電狀態(tài)
[0027]檢測設(shè)備10檢測每個(gè)蓄電池的溫度T并將其傳送至接收裝置210，當(dāng)蓄電池的溫度T大于預(yù)設(shè)的最大允許溫度Tmax時(shí)，控制裝置220確定該蓄電池過熱，并斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)和/或外圍負(fù)載的連接，以防止蓄電池充電過熱而損壞蓄電池?？刂蒲b置220還可以針對(duì)蓄電池過熱來控制報(bào)警裝置(例如組合儀表)進(jìn)行報(bào)警，以提示工作人員對(duì)蓄電池進(jìn)行檢修。
[0028]控制裝置220根據(jù)以下公式計(jì)算每個(gè)蓄電池的容量SOC:SOC= αν2+βν+λ，其中α、β、λ為常數(shù)，當(dāng)一蓄電池的SOC大于預(yù)設(shè)的最大允許容量SOCmax且所述電流I小于預(yù)設(shè)的最小電流Imin時(shí)，確定該蓄電池充電完成，并斷開該蓄電池與發(fā)電機(jī)的連接，防止蓄電池過充。
[0029]在一蓄電池的溫度T等于T1 (T1的取值范圍可以為50?70°C )時(shí)，如果該蓄電池的SOC小于所