作业机械的锂离子电池停放防护装置、方法及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械的锂离子电池停放防护装置、方法及作业机械。

背景技术

锂离子电池作为动力电池，广泛应用于挖掘机、起重机、消防车等作业机械，以适应于作业机械的电动化发展。锂离子电池适宜在25-47℃的室温存放，在70℃以上的高温环境存放时，锂离子电池的寿命会严重缩减，甚至存在发生自燃的风险。

然而，在实际应用中，锂离子电池直接装于作业机械的驾驶室后侧的箱体内，这使得锂离子电池的上侧只有一层钢板进行遮阳。而作业机械的工作场景较为恶劣，在作业中途通常会临时停放在工地，且无遮阳蓬等防护措施，致使锂离子电池间接暴露在太阳光下，在炎热夏日，锂离子电池的温度会远远超出适宜存放温度，锂离子电池的寿命受到严重的影响，并存在较大安全隐患。

发明内容

本发明提供一种作业机械的锂离子电池停放防护装置、方法及作业机械，用以解决当前不能确保作业机械上锂离子电池达到适宜的存放环境的问题。

本发明提供一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，包括：发电装置与风机；所述发电装置包括向阳面，在背离所述发电装置的向阳面的一侧形成有遮光区域，所述锂离子电池安装于遮光区域内，所述遮光区域用于为所述锂离子电池遮光；所述风机与所述发电装置电性连接，所述风机的出风侧朝向所述锂离子电池。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，还包括：温度传感器与风机控制器；所述温度传感器用于检测所述锂离子电池的表面温度，所述温度传感器与所述风机控制器通讯连接，所述风机控制器与所述发电装置电性连接，所述风机控制器与所述风机通讯连接。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述作业机械的动力系统与所述风机控制器通讯连接，所述风机控制器与所述作业机械上的整机控制器通讯连接，所述整机控制器与所述风机通讯连接。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述发电装置与所述作业机械上的电能存储装置电性连接，和/或，所述风机与所述电能存储装置电性连接。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述发电装置具有发电单元与电压转换单元；所述发电单元与所述电压转换单元电性连接；所述电压转换单元用于分别与所述电能存储装置及所述风机电性连接。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述发电单元包括太阳能电池板或温差电池板。

根据本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述发电单元的形状呈板状或罩状；在所述发电单元的形状呈板状的情况下，所述发电单元用于设于所述锂离子电池及所述风机的上侧；在所述发电单元的形状呈罩状的情况下，所述发电单元的罩口端用于与所述作业机械连接，所述发电单元内用于设置所述锂离子电池及所述风机。

本发明还提供一种作业机械，包括驾驶室及车架；所述车架上装有如上所述的作业机械的锂离子电池停放防护装置，所述作业机械的锂离子电池停放防护装置位于所述驾驶室的后侧。

本发明还提供一种如上所述的作业机械的锂离子电池停放防护装置的防护方法，包括：S1，检测作业机械的启动状态及锂离子电池的温度；S2，在检测到作业机械处于停机的状态下，若锂离子电池的温度高于预设值，则开启风机，若锂离子电池的温度低于预设值，则关闭风机或者控制风机保持停机状态。

根据本发明提供的一种防护方法，在S1之前，还包括：检测发电装置的输出电流；在检测到发电装置有电流输出的情况下，执行S1的检测操作；S2还包括：在检测到作业机械处于开启的状态下，作业机械上的整机控制器根据锂离子电池的温度对风机的开闭状态进行控制。

本发明提供的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置、方法及作业机械，通过设置发电装置与风机，既可以由发电装置对锂离子电池进行遮阳，防止阳光的直接照射导致锂离子电池的温度过高，又可以由发电装置对风机供电以驱使风机转动，以加速锂离子电池表面的空气流动，从而为锂离子电池创造适宜的存放环境，确保了锂离子电池的使用寿命和存放安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本发明提供的锂离子电池停放防护装置的结构示意图；

图2是本发明提供的锂离子电池停放防护装置在作业机械上的安装结构示意图；

图3是本发明提供的锂离子电池停放防护装置的控制结构框图；

图4是本发明提供的基于作业机械的锂离子电池停放防护装置的防护方法的流程示意图之一；

图5是本发明提供的基于作业机械的锂离子电池停放防护装置的防护方法的流程示意图之二；

附图标记：

1：发电装置； 2：风机； 3：锂离子电池；

4：温度传感器； 5：风机控制器； 6：电能存储装置；

7：驾驶室； 8：车架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图5描述本发明的一种作业机械的锂离子电池停放防护装置、方法及作业机械。

如图1与图2所示，本实施例提供一种作业机械的锂离子电池停放防护装置，包括：发电装置1与风机2；发电装置1具有向阳面，在背离发电装置1的向阳面的一侧形成有遮光区域，遮光区域内用于安装锂离子电池3，遮光区域用于为锂离子电池3遮光；风机2与发电装置1电性连接，风机2的出风侧朝向锂离子电池3。

具体地，本实施例通过设置发电装置1与风机2，既可以由发电装置1对锂离子电池3进行遮阳，防止阳光的直接照射导致锂离子电池3的温度过高，又可以由发电装置1对风机2供电以驱使风机2转动，以加速锂离子电池3表面的空气流动，从而为锂离子电池3创造适宜的存放环境，确保了锂离子电池3的使用寿命和存放安全。

在此应指出的是，本实施例所示的发电装置1可以采用太阳能发电装置、温差发电装置及燃油发电装置，在此不做具体限定。

与此同时，本实施例所示的锂离子电池3可设置多个，多个锂离子电池3相串联和/或并联，以用于对作业机械的动力系统的运行提供工作电源。

如图3所示，为了对锂离子电池3的温度进行准确地监控，本实施例还设有温度传感器4与风机控制器5；温度传感器4用于检测锂离子电池3的表面温度，温度传感器4与风机控制器5通讯连接，风机控制器5与发电装置1电性连接，风机控制器5与风机2通讯连接。

由于锂离子电池3最适宜的存放温度在25-47℃，本实施例所示的风机控制器5的控制程序可设置对锂离子电池3的温度进行监控的预设值为45℃，在温度传感器4检测到锂离子电池3的温度高于45℃时，风机控制器5控制启动风机2，以对锂离子电池3进行通风换热，使得锂离子电池3处于适宜的温度环境中。在此过程中，发电装置1提供风机控制器5及风机2工作所需的电能，可起到节能的效果；同时，基于风机控制器5对风机2的开闭状态的控制，实现了对锂离子电池3的温度调控。

其中，本实施例所示的风机2可设置多个，多个风机2相并联，且风机2优选为轴流风机。

进一步地，本实施例所示的作业机械的动力系统与风机控制器5通讯连接，风机控制器5与作业机械上的整机控制器通讯连接，整机控制器与风机2通讯连接。

具体地，本实施例可通过监测作业机械的动力系统的旋转状态来对作业机械的启动状态进行判断，其中，本实施例可具体通过设于所述动力系统的编码器监测作业机械的启动状态。

在检测到作业机械处于停机的状态，则可获知作业机械临时停放在作业工地上，此时风机控制器5可根据温度传感器4所检测到的温度信息，对风机2的启闭状态进行控制。

相应地，在检测到作业机械处于开启的状态时，则可由作业机械上的整机控制器获取温度传感器4所检测到的温度信息，并根据锂离子电池3的温度对风机2的开闭状态进行控制。在此过程中，发电装置1发出的电可供给至作业机械的低压系统，并由整机控制器对风机2发送控制指令，以实现对锂离子电池3的温度调控，风机控制器5无需再向风机2发送控制指令。

其中，本实施例所示的风机控制器5与整机控制器均可以为本领域所公知的PLC控制器或单片机，在此不做具体限定。

进一步地，本实施例所示的发电装置1与作业机械上的电能存储装置6电性连接，和/或，风机2与电能存储装置6电性连接。

如此，发电装置1发出的电能一方面供给至风机2，另一方面输送至电能存储装置6。因而，若发电装置1发出的电能超过风机2所需的电能，则超出的电能可满足电能存储装置6的充电存储；若发电装置1发出的电能不满足风机2所需的电能，则电能存储装置6可协同发电装置1一起向风机2供电。

其中，本实施例所示的电能存储装置6可以为本领域所公知的蓄电池组，蓄电池组的电压可以为12V、24V、48V及60V等，对此不作具体限定。

进一步地，为了满足对不同电压载荷的电能存储装置6或风机2的供电运行，本实施例所示的发电装置1具体设有发电单元与电压转换单元；发电单元与电压转换单元电性连接；电压转换单元用于分别与电能存储装置6及风机2电性连接。

具体地，本实施例所示的发电单元可以采用太阳能电池板或温差电池板。其中，太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。温差电池板是利用温度差异，使热能直接转化为电能的装置。

在此，为了降低设备成本，实现对太阳能的有效利用，本实施例所示的发电单元优选为太阳能电池板。

与此同时，本实施例所示的电压转换单元具体为本领域所公知的DC/DC转换器，DC/DC转换器用于对太阳能电池板输出的直流电压进行升压和/或降压处理，以满足风机2及作业机械上低压系统的各类电气设备的用电需求。

进一步地，本实施例所示的发电单元的形状呈板状或罩状；在发电单元的形状呈板状的情况下，发电单元用于设于锂离子电池3及风机2的上侧；在发电单元的形状呈罩状的情况下，发电单元的罩口端用于与作业机械连接，发电单元内用于设置锂离子电池3及风机2。

其中，本实施例所示的发电单元的形状不限于板状或罩状。本实施例所示的发电单元在优选为太阳能电池板时，不仅可将太阳能电池板设于锂离子电池3的上侧，也可将太阳能电池板设置多个，并将多个太阳能电池板设于锂离子电池3的侧向方位，还可将多个太阳能电池板相组合并构成异形结构，以在对锂离子电池3形成可靠地遮挡的同时，还满足对风机2的供电需求。

如图1与图2所示，本实施例所示的太阳能电池板水平布设于锂离子电池3及风机2的上侧。如此，太阳能电池板对锂离子电池3起到遮光的作用，防止阳光对锂离子电池3产生直接照射，太阳能电池板发出的电又可供给至锂离子电池3及风机2。

在此应指出的是，本实施例可在作业机械上设置敞口朝上分布的箱体，本实施例可将锂离子电池3及风机2设于箱体内。

其中，本实施例还可在箱体的敞口端设置角度调节机构，并将角度调节机构与发电单元连接，角度调节机构可以为本领域所公知的翻转机构。在此，本实施例具体可以将角度调节机构与太阳能电池板连接，并在太阳能电池板的向阳面设置与角度调节机构通讯连接的光照传感器，从而可基于光照传感器检测到的光照强度，对角度调节机构的姿态进行调整，以使得太阳能电池板的向阳面能够较好的接受光照，从而提高太阳能电池板的发电效率。

如图2所示，本实施例还提供一种作业机械，包括驾驶室7及车架8；车架8上装有如上所述的作业机械的锂离子电池停放防护装置，作业机械的锂离子电池停放防护装置位于驾驶室7的后侧。

具体地，由于本实施例所示的作业机械采用了上述锂离子电池停放防护装置，并包含了上述实施例的全部技术方案，则至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，本实施例所示的作业机械可以为本领域所公知的挖掘机、起重机及消防车等，在此不做具体限定。

如图4所示，本实施例还提供一种如上所述的作业机械的锂离子电池停放防护装置的防护方法，包括：S1，检测作业机械的启动状态及锂离子电池的温度；S2，在检测到作业机械处于停机的状态下，若锂离子电池的温度高于预设值，则开启风机，若锂离子电池的温度低于预设值，则关闭风机或者控制风机保持停机状态。

具体地，本实施例在对作业机械上锂离子电池的停放进行安全防护时，通过设置发电装置与风机，既可以由发电装置对锂离子电池进行遮阳，防止阳光的直接照射导致锂离子电池的温度过高，又可在作业机械处于停机的状态下，基于对锂离子电池的温度判断，对风机的开闭状态进行控制，从而为锂离子电池创造适宜的存放环境，确保了锂离子电池的使用寿命和存放安全。

如图5所示，本实施例在S1之前，还包括：检测发电装置的输出电流；若发电装置没有电流输出，则结束；若检测到发电装置输出的电流大于零，则表明发电装置正在发电运行，如此可执行S1的检测操作。

与此同时，本实施例所示的S2还包括：在检测到作业机械处于开启的状态下，风机控制器的SN使能功能失效，不再向风机发送控制指令，此时，作业机械上的整机控制器接收温度传感器所检测到的锂离子电池的温度信息，并根据锂离子电池的温度对风机的开闭状态进行控制。在此过程中，发电装置还给作业机械的低压系统供电，可由低压系统中的电能存储装置对发电装置发出的电进行存储，实现节能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。