專利名稱：放電裝置與工程機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種放電裝置與工程機械。
背景技術(shù)：
目前，隨著社會對節(jié)能減排的重視以及國家大力推行高效電機和綠色能源技術(shù)，在工程機械行業(yè)中越來越多的應用混合動力驅(qū)動技術(shù)。而電驅(qū)動系統(tǒng)中必然需要具備電力儲電裝置，在產(chǎn)品運輸過程或者需要檢修的時候，通常須要將儲電裝置中的電能釋放，以避免系統(tǒng)不穩(wěn)定而導致放電以及預防人員的觸電。因此，在電力驅(qū)動的控制系統(tǒng)中往往需要設計一套高效、可靠的放電裝置?，F(xiàn)有儲電裝置的放電方法是，在需要進行放電的場合，將大功率電阻或者水冷電阻串聯(lián)至儲電裝置中進行放電。使用電阻放電的原理是將儲電裝置的電能轉(zhuǎn)換為電阻的熱能。使用大功率電阻放電，發(fā)熱量較大，在保證溫升安全的前提下需要控制放電功率，直接導致放電效率低。水冷電阻使用強制制冷的方式，在相同的放電功率下可以將阻值做得比較低，從而提高放電效率。但是按照歐姆定律，電阻放電的效率與電壓的大小直接相關(guān)。隨著儲電裝置的殘留電壓逐漸降低，電阻的放電效率也降低，從而導致放電時間增長。現(xiàn)有技術(shù)中放電裝置的放電效率低的問題，尚未提出有效的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在提供一種放電裝置與工程機械，以解決現(xiàn)有技術(shù)中放電裝置的放電效率低的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了 一種放電裝置。該放電裝置包括:油箱，具有進液口和出液口 ；浮子變阻器，設置在油箱內(nèi)部，浮子變阻器的電氣連接端與儲電裝置的輸出端電連接，浮子變阻器的浮子的位置隨油箱內(nèi)液面的升降而變化，浮子變阻器的阻值與浮子的位置對應；進液管路，與進液口連接，用于向油箱內(nèi)注入液體，進液管路上設置有第一閥；出液管路，與出液口連接，用于從油箱內(nèi)放出液體，出液管路上設置有第二閥；控制器，與第一閥和第二閥分別連接，用于控制油箱內(nèi)的液位。進一步地，浮子變阻器的一端與油箱的箱體頂部固定連接，浮子變壓器在油箱內(nèi)豎直設置。進一步地，油箱的箱體頂部還開有通孔，通孔設置有空氣濾清器。進一步地，第一閥為比例電磁閥，在控制器的控制下改變進液管路中液體的流向和流量。進一步地，本實用新型提供的放電裝置還包括:電流測量裝置，與儲電裝置的輸出端電連接，用于檢測放電電流；電壓測量裝置，與儲電裝置的輸出端電連接，用于檢測儲電裝置的殘留電壓；控制器，分別與電流測量裝置和電壓測量裝置電連接，用于根據(jù)放電電流和殘留電壓向比例電磁閥發(fā)送控制指令。[0012]進一步地，本實用新型提供的放電裝置還包括:電動液壓泵，設置在進液管路中，電動液壓泵的控制端與控制器電連接。進一步地，本實用新型提供的放電裝置還包括:液壓蓄能器，設置在進液管路中，與第一閥連接。進一步地，本實用新型提供的放電裝置還包括:開關(guān)，設置在浮子變阻器的電氣連接端與儲電裝置的輸出端之間，開關(guān)的控制端與控制器電連接。根據(jù)本實用新型的另一個方面，還提供了一種工程機械。該工程機械包括設置有放電裝置的電驅(qū)動裝置，該放電裝置包括上述任一種的放電裝置。應用本實用新型的技術(shù)方案，利用了浮子變阻器的阻值由浮子距離兩端位置決定的原理，由進液管路和出液管路控制油箱內(nèi)的液位高低，以達到改變放電電阻阻值的目的。該放電裝置應用于帶有液壓傳動或者水冷卻裝置的機械系統(tǒng)中，在主動力源關(guān)閉的情況下，根據(jù)殘留電壓的大小，通過弱電系統(tǒng)的控制油泵或水泵驅(qū)動液體，改變油箱內(nèi)的放電電阻的阻值，使放電電流穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，避免了放電電阻阻值不可調(diào)導致的隨著殘留電壓下降放電電流下降導致的放電效率較低的問題。而且在提高放電效率的同時利用液體作為冷卻媒介，提高了放電裝置的安全性。

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1是根據(jù)本實用新型實施例的放電裝置的示意圖；圖2是根據(jù)實用新型實施例的具有液壓蓄能器的放電裝置的示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。本實用新型實施例提供了一種放電裝置，圖1是根據(jù)本實用新型實施例的放電裝置的示意圖，如圖1所示，該放電裝置包括:油箱101，具有進液口和出液口 ；浮子變阻器105，設置在油箱101內(nèi)部，浮子變阻器105的電氣連接端與儲電裝置的輸出端106電連接，浮子變阻器105的浮子的位置隨油箱101內(nèi)液面的升降而變化，浮子變阻器105的阻值與浮子的位置對應；進液管路102，與油箱101的進液口連接，用于向油箱101內(nèi)注入液體，該進液管路102上設置有第一閥107 ;出液管路103，與油箱101的出液口連接，用于從油箱101內(nèi)放出液體，該出液管路103上設置有第二閥108 ;控制器104，與第一閥107和第二閥108分別連接，用于控制油箱101內(nèi)的液位?？刂破?04，分別與第一閥107的控制端和第二閥108的控制端連接，用于控制進液管路102中液體的流向和出液管路103中液體的流向。通過這樣的設置，浮動變阻器105的阻值根據(jù)液位的高低而相應變化，一種工作方式是當液位為零時，浮動變阻器105電氣連接端具有最大的阻值，隨著液位的增加，阻值逐漸減小。在這種狀態(tài)下，在開始放電時，油箱101內(nèi)沒有液體，利用浮動變阻器105的最大阻值放電，保證安全性，隨著放電的進行，儲電裝置輸出端106的電壓逐漸下降，通過進液管路102向油箱101注入液體的流量大于出液管路103的流量，使浮子上升使浮動變阻器105的阻值減小，從而提高放電效率。同時循環(huán)的液體還可以作為冷卻媒介。另一種工作方式是液位最高時，浮動變阻器105的電氣連接端具有最大的阻值，隨著液位減小，阻值逐漸減小。在這種狀態(tài)下，在開始放電時，油箱101內(nèi)充滿液體，利用浮動變阻器105的最大阻值放電，保證安全性，隨著放電的進行，儲電裝置輸出端106的電壓逐漸下降，通過出液管路103從油箱101內(nèi)放出液體的流量大于進液管路102的流量，使浮子下降使浮動變阻器105的阻值減小，從而提高放電效率。同時油箱101內(nèi)的液體放出帶走了浮動變阻器105發(fā)出的熱量?？刂破?04控制油箱101內(nèi)的液位的具體方式為:控制器104，分別與第一閥107的控制端和第二閥108的控制端連接，用于控制進液管路102中液體的流向和出液管路103中液體的流向，也就是通過油箱101的出液和進液來降低或提升油箱101內(nèi)的液位。本實用新型的實施例利用浮子變阻器105的阻值由浮子距離兩端位置決定的原理，利用進液管路102和出液管路103控制油箱101內(nèi)的液位高低，實現(xiàn)改變放電電阻阻值的目的。該放電裝置應用于帶有液壓傳動或者水冷卻裝置的機械系統(tǒng)中，在主動力源關(guān)閉的情況下，通過弱電系統(tǒng)的控制油泵或水泵驅(qū)動液體，改變油箱101內(nèi)的放電電阻的阻值，從而相應調(diào)整放電電流的大小。而且在提高放電效率的同時利用液體作為冷卻媒介，提高了放電裝置的安全性。儲電裝置一般通過直流母線進行電能分配輸出，直流母線作為儲電裝置的輸出端，放電裝置用于對直流母線上的殘留電能進行放電。浮子變阻器105在油箱101的安裝方式可以為，浮子變阻器105的一端與油箱101的箱體頂部固定連接，浮子變壓器在油箱101內(nèi)豎直設置，也就是浮子變阻器105豎直吊裝在油箱101內(nèi)。這樣設置浮子隨也變變化的阻力最小，連接關(guān)系也更簡單可靠。油箱101的箱體頂部可以開有兩個孔，一個孔用于吊裝浮子變阻器105，另一個孔中設置有空氣濾清器113，用于保持油箱101內(nèi)的大氣壓力，避免油箱101因為液面下降導致出現(xiàn)真空致使液體無法排出。進液管路102的具體構(gòu)成可以是:定量泵109出口依次連接溢流閥110，單向閥111、第一閥107后接通至油箱101的進液口。其中，溢流閥110用于限定進口液體壓力，同時起到超壓溢流保護的作用；第一閥107為比例電磁閥，在控制器104的控制下改變進液管路102中液體的流向和流量；定量泵109為電動液壓泵，設置在進液管路102中，電動液壓泵109的控制端與控制器104電連接，以驅(qū)動進液管路102中的液體。出液管路103的具體構(gòu)成可以是:油箱101的出液口垂直連接第二閥108，再由第二閥108垂直連接至儲液箱112。其中第二閥108可以為普通的開關(guān)閥，當該開關(guān)閥打開時，油箱101的液體依靠大氣壓力回流，因此需要盡量保證與出液口的連接管路盡量豎直?？刂破?04可以使用PLC或其它通用控制器，直接控制電磁閥的通斷和比例閥的開度，控制電動液壓泵109的啟停。為了保證放電裝置的控制精度，本實用新型的實施例的放電裝置還可以包括:電流測量裝置114，與儲電裝置的輸出端106電連接，用于檢測放電電流；電壓測量裝置115，與儲電裝置的輸出端106電連接，用于檢測儲電裝置的殘留電壓；控制器104，分別與電流測量裝置114和電壓測量裝置115電連接，用于根據(jù)放電電流和殘留電壓向比例電磁閥發(fā)送控制指令。電流測量裝置114可以使用電流互感器，電壓測量裝置115使用電壓計?？刂破?04具體的控制方式可以是:根據(jù)儲電裝置的殘留電壓值換算出當前需要的放電電阻值R，通過電流測量裝置114和電壓測量裝置115的測量結(jié)果利用歐姆定律計算出目前浮子變阻器105的實際電阻值r。在浮子變阻器105隨著液面上升阻值減小的配置情況下，當R大于r時，需要降低油箱101內(nèi)的液位。此時保持第二閥108接通，并通過減小控制器104輸出的PWM占空比降低第一閥107的開度，使得出液管路103流量大于進液管路102流量，以達到降低液位增大r的目的。當R小于r時，需要升高油箱101內(nèi)的液位。此時關(guān)閉第二閥108，并通過增大控制器104輸出的PWM占空比增加第一閥107的開度，使得進液管路102的流量增大，達到升高液位減小r的目的。當R與r達到一個基本平衡的狀態(tài)，此時保持第二閥108接通，利用電壓、電流反饋計算得到的電阻值r與目標值R做比較進行閉環(huán)控制，實時調(diào)節(jié)PWM的輸出值使得液位穩(wěn)定在一個容許的區(qū)間內(nèi)。此時，進液管路102中的液體流量與出液管路103的液體流量基本一致，而且變阻器105發(fā)出的熱量通過液體的循環(huán)流動而帶走。隨著放電的進行，逐漸提聞液位減小放電阻值以提聞放電效率。在浮子變阻器105隨著液面下降阻值減小的配置情況下，當R大于r時，需要升高油箱101內(nèi)的液位。此時關(guān)閉第二閥108，并通過增大控制器104輸出的PWM占空比增加第一閥107的開度，使得進液管路102的流量增大，達到升高液位增大r的目的。當R小于r時，需要降低油箱101內(nèi)的液位。此時保持第二閥108接通，并通過減小控制器104輸出的PWM占空比降低第一閥107的開度，使得出液管路103流量大于進液管路102流量，以達到降低液位減小r的目的。本實用新型實施例的放電裝置還可以設置開關(guān)116，用于實現(xiàn)放電裝置的自動開啟關(guān)閉，該開關(guān)116設置在浮子變阻器105的電氣連接端與儲電裝置的輸出端106之間，開關(guān)116的控制端與控制器104電連接。當需要放電時，控制器104控制該開關(guān)116閉合，儲電裝置與浮子變阻器105導通。當放電結(jié)束時，控制器104控制該開關(guān)116斷開，儲電裝置與浮子變阻器105斷開。此外開關(guān)116中還可以設置保護功能，當放電裝置的電路出現(xiàn)故障時，斷開放電裝置與儲電裝置之間的連接關(guān)系。本實用新型實施例的進液管路102可還可以設置液壓蓄能器，圖2是根據(jù)實用新型實施例的具有液壓蓄能器的放電裝置的示意圖，如圖2所示，液壓蓄能器201，設置在進液管路102中，與第一閥107連接。工程機械的液壓驅(qū)動系統(tǒng)202正常工作時，將液體泵入液壓蓄能器201中并注滿，使液壓蓄能器201儲存一定的液體并保持一定的壓力。液壓蓄能器201所保持的壓力與液壓驅(qū)動系統(tǒng)202的整體限值壓力一致。當需要進行放電操作時，通過控制第一閥107打開而釋放液壓蓄能器201的液體注入至油箱101。在放電控制時，使用液壓蓄能器201代替單獨設置的定量泵109的作用，從而放電裝置可以與液壓驅(qū)動裝置共用主泵作為動力源。本實用新型實施例還提供了一種工程機械，包括設置有放電裝置的電驅(qū)動裝置，具體地，上述放電裝置為本實用新型實施例上述內(nèi)容所提供的任一種放電裝置。從而使用該放電裝置實現(xiàn)電驅(qū)系統(tǒng)的高效、可靠放電。[0042]本實用新型的放電裝置，利用了浮子變阻器的阻值由浮子距離兩端位置決定的原理，由進液管路和出液管路控制油箱內(nèi)的液位高低，以達到改變放電電阻阻值的目的。該放電裝置應用于帶有液壓傳動或者水冷卻裝置的機械系統(tǒng)中，在主動力源關(guān)閉的情況下，根據(jù)殘留電壓的大小，通過弱電系統(tǒng)的控制油泵或水泵驅(qū)動液體，改變油箱內(nèi)的放電電阻的阻值，使放電電流保證在一定的范圍內(nèi)，避免了放電電阻阻值不可調(diào)導致的隨著殘留電壓下降放電電流下降導致的放電效率較低的問題。而且在提高放電效率的同時利用液體作為冷卻媒介，提高了放電裝置的安全性。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種放電裝置，其特征在于，包括: 油箱，具有進液口和出液口 ； 浮子變阻器，設置在所述油箱內(nèi)部，所述浮子變阻器的電氣連接端與儲電裝置的輸出端電連接，所述浮子變阻器的浮子的位置隨油箱內(nèi)液面的升降而變化，所述浮子變阻器的阻值與所述浮子的位置對應； 進液管路，與所述進液口連接，用于向所述油箱內(nèi)注入液體，所述進液管路上設置有第一閥； 出液管路，與所述出液口連接，用于從所述油箱內(nèi)放出液體，所述出液管路上設置有第二閥； 控制器，與所述第一閥和所述第二閥分別連接，用于控制所述油箱內(nèi)的液位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，所述浮子變阻器的一端與所述油箱的箱體頂部固定連接，所述浮子變壓器在所述油箱內(nèi)豎直設置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，所述油箱的箱體頂部還開有通孔，所述通孔設置有空氣濾清器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，所述第一閥為比例電磁閥，在所述控制器的控制下改變進液管路中液體的流向和流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放電裝置，其特征在于，還包括: 電流測量裝置，與所述儲電裝置的輸出端電連接，用于檢測放電電流； 電壓測量裝置，與所述儲電裝置的輸出端電連接，用于檢測所述儲電裝置的殘留電壓； 所述控制器，分別與所述電流測量裝置和所述電壓測量裝置電連接，用于根據(jù)所述放電電流和殘留電壓向所述比例電磁閥發(fā)送控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，還包括:電動液壓泵，設置在所述進液管路中，所述電動液壓泵的控制端與所述控制器電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，還包括:液壓蓄能器，設置在所述進液管路中，與所述第一閥連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，還包括: 開關(guān)，設置在所述浮子變阻器的電氣連接端與所述儲電裝置的輸出端之間，所述開關(guān)的控制端與所述控制器電連接。
9.一種工程機械，包括設置有放電裝置的電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述放電裝置為權(quán)利要求I至8中任一項所述的放電裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種放電裝置與工程機械。本實用新型的放電裝置包括油箱，具有進液口和出液口；浮子變阻器，設置在油箱內(nèi)部，浮子變阻器的電氣連接端與儲電裝置的輸出端電連接，浮子變阻器的浮子的位置隨油箱內(nèi)液面的升降而變化，浮子變阻器的阻值與浮子的位置對應；進液管路，與進液口連接，用于向油箱內(nèi)注入液體，進液管路上設置有第一閥；出液管路，與出液口連接，用于從油箱內(nèi)放出液體，出液管路上設置有第二閥；控制器，與第一閥和第二閥分別連接，用于控制油箱內(nèi)的液位。本實用新型通過改變油箱內(nèi)的放電電阻的阻值，使放電電流穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。在提高放電效率的同時利用液體作為冷卻媒介，提高了放電裝置的安全性。
文檔編號H01C10/14GK202977042SQ20122060395
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者陳華, 東榮 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司