作业机械、作业附件及其组合体制造技术

本发明专利技术涉及一种作业机械(1)，其包括：作业附件连接装置(3、11a、15a、16a)，其被构造成将作业附件(2)操作性地连接到作业机械(1)，所述作业附件(2)设有作业工具(4)，例如清扫机/旋转扫帚、吹雪机或铲斗；以及控制系统(10、11)，其被配置成控制作业机械(1)的操作，并且在作业附件(2)经由作业附件连接装置(3)连接到作业机械(1)时控制作业附件(2)的操作。作业机械(1)还包括：至少第一电动马达(5)，其被构造用于作业机械(1)的操作；第一可充电电池(7)，其被配置成向第一电动马达(5)供应电力；电力电路(8)，其连接第一电动马达(5)和第一可充电电池(7)，其中，作业附件连接装置(3)包括连接到作业机械(1)的电力电路(8)的第一电连接器(15a)，其中，第一电连接器(15a)被构造成连接到布置在作业附件(2)上的对应的电连接器(15b)，其中，所述对应的电连接器(15b)连接到布置在作业附件(2)上的辅助可充电电池(17)，以便在作业附件(2)经由作业附件连接装置(3)连接到作业机械(1)时允许辅助可充电电池(17)电连接到作业机械(1)的电力电路(8)。本发明专利技术还涉及上述类型的作业附件(2)、以及上述类型的作业机械(1)和作业附件(2)的组合体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械、作业附件及其组合体
本专利技术涉及诸如装载机车辆的作业机械，其包括作业附件连接装置，该作业附件连接装置被构造成将作业附件以可操作方式连接到作业机械，该作业附件设置有作业工具，例如清扫机/旋转扫帚、吹雪机或铲斗。本专利技术还涉及所述类型的作业附件，以及上述类型的作业机械和作业附件的组合体。本专利技术特别地涉及电动推进和操作的作业机械。本专利技术适用于工业建筑机械或建筑设备领域中的作业机械，特别是装载机车辆、轮式装载机等。尽管将针对铰接式轮式装载机描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特定机械，而是还可以用于可连接到作业附件的其它作业机械。
技术介绍
人们对为车辆提供电力推进和动力装置越来越感兴趣。这也适用于施工车辆、作业机械等。对于作业车辆，这通常意味着车辆的操作也是电动的，即提升臂的操作、铲斗的提升等。车辆的电动操作/推进通常涉及一个或多个电动马达和一个或多个可充电电能存储装置(通常称为电池组，或简称为电池)。作业车辆通常具有相对较高的动力需求，并且使这种车辆电气化的挑战是提供足够的电池容量，使得车辆可以在足够长的时间段内操作。这对于连接到作业附件的紧凑型装载机车辆(可能没有容纳大电池组的空间)来说尤其是一个挑战，该作业附件设置有需要额外动力的作业工具，例如清扫机/旋转扫帚或吹雪机。US2002/0189435公开了一种设置有作业附件的紧凑型装载机车辆的示例，该作业附件设置有旋转扫帚。该装载机和扫帚都由液压装置操作。需要在装载机作业车辆的电气化领域中进行改进，例如在US2002/0189435中公开的类型的装载机车辆，特别是旨在连接到设有需要额外动力的作业工具的作业附件的作业车辆。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电动操作的作业机械/装载机车辆、作业附件及其组合体，这些装置能够进行更长时间的操作/作业。根据本专利技术的第一方面，该目的通过根据权利要求1的作业机械来实现。本专利技术涉及一种作业机械，例如装载机车辆，所述作业机械包括：作业附件连接装置，其被构造成将作业附件以可操作方式连接到作业机械，所述作业附件设置有作业工具，例如清扫机/旋转扫帚、吹雪机或铲斗；以及控制系统，其被配置成控制作业机械的操作，并且在作业附件经由作业附件连接装置连接到作业机械时控制作业附件的操作。本专利技术的特征在于，所述作业机械还包括：至少第一电动马达，其被配置用于作业机械的操作；第一可充电电池，其被配置成向第一电动马达供应电力；电力电路，其连接第一电动马达和第一可充电电池，其中，作业附件连接装置包括连接到作业机械的电力电路的第一电连接器，其中，第一电连接器被构造成连接到布置在作业附件上的对应的电连接器，并且其中，该对应的电连接器连接到布置在作业附件上的辅助可充电电池，以便在作业附件经由作业附件连接装置连接到作业机械时允许辅助可充电电池电连接到作业机械的电力电路。因此，所述机械/装载机的电力电路可连接到布置在作业附件上的辅助电池或附加电池。这允许该辅助电池为装载机供电，即，可以增加电能存储容量，并且可以延长作业机械的操作时间。这不仅可以用于其中某个作业工具需要显著更高的电池容量的应用，例如清扫机，还可以用于例如其中挖斗或铲斗设置有辅助电池以便为作业机械提供额外的电能量源的应用。该辅助电池可以用于为各种电动马达提供(附加)电力，或用于为作业机械上的液压泵提供电力，该液压泵可以用于驱动布置在所述附件或作业机械上的各种液压马达。这种设计还使得：当作业附件连接到作业机械时，可以控制电力电路与第一电池和辅助电池二者中的每一个之间的电流，即，可以控制每个电池应该将电能输送到电力电路的程度，或者应该从电力电路(从另一个电池或者从连接到电力电路的充电单元)对每个电池供应电能的程度。作为示例，这种设计使得能够使用辅助电池来操作和推进作业机械；例如，可以关闭/断开到未充电的第一电池的通路(close)，并使用辅助电池推进车辆“回家”到充电单元。作为另一个示例，它允许对两个电池同时充电，其中馈送到电池的电流可以适应每个电池的特定容量、充电状态等。当然，两个电池的单独充电也是可能的，这在作业附件与作业机械以电气和机械方式断开时特别有用；带有未充电的辅助电池的第一作业附件可以从车辆上断开并开始充电，并且带有完全充电的辅助电池的第二作业附件(或没有电池的另一个作业附件)可以连接到车辆。当作业附件连接到作业机械时，双向DC/DC转换器可以用于实现对电力电路与第一电池和辅助电池二者中的每一个之间的电流的控制。这种类型的转换器在这方面是已知的。第一电池和辅助电池可以不同或具有相同的类型、容量、电压等；术语“辅助”不用于表示电池之间的任何特定差异，而只是为了给电池起不同的名字以增强清晰度。术语“电池”是指通常包括多个电连接的电池单体的电能存储装置。这些单体可以成组地布置，从而形成多个子电池，这些子电池又可以各种方式连接。单体和子电池可以布置在通常被称为电池组的东西中，电池组也是术语“电池”所涵盖的电能存储装置的一个示例。电池(电能存储装置)通常包括用于控制单体和单体的一个或多个组件的充电、平衡等的电子设备，例如电池管理系统(BMS)。在这方面，电池、电池组、电能储存装置、BMS等是公知的。根据一个实施例，作业附件连接装置包括连接到作业机械的电力电路的第二电连接器，其中，该第二电连接器被构造成连接到布置在作业附件上并连接到电动作业工具马达的、对应的电连接器，其中，电动作业工具马达布置在作业附件上并被构造成直接或间接地驱动作业工具，以便在作业附件经由作业附件连接装置连接到作业机械时允许电动作业工具马达电连接到作业机械的电力电路。由此，作业附件上的可以布置成驱动例如旋转扫帚的电动马达可以连接到车辆的电力电路，并且由第一电池和辅助电池中的任一者或二者供电。与使用单个车辆电池为车辆以及作业附件的作业工具二者提供动力的情况相比，这大大延长了车辆的作业时间。根据另一个实施例，所述控制系统包括控制单元和控制连接网络，该控制连接网络将控制单元与控制单元所要控制的部件连接，其中，该控制网络包括第三连接器，该第三连接器被构造成连接到布置在作业附件上并连接到电动作业工具马达的对应的连接器，以便在作业附件经由作业附件连接装置连接到作业机械时允许控制单元控制电动作业工具马达。因此，是控制单元可以控制布置在作业附件上的电动马达。第三连接器和布置在作业附件上的对应的连接器可以被构造用于无线通信。根据另一个实施例，所述作业机械还包括与电力电路和第一可充电电池连接的第一双向DC/DC转换器，其中，第一双向DC/DC转换器被配置成控制在电力电路和第一可充电电池之间流动的电流的方向和强度/幅度。如上所述，这可以用于控制：电能是否将(以某一速率)从第一电池输送到电力电路(例如，在作业机械的正常操作期间，或者当充电单元连接到第一电池从而也允许通过电力电路对辅助电池充电时)；电能是否将(以某一速率)从电力电路供应到第一电池(例如，以允许从连接到电力电路的充电单元对第一电池充电，但是该充电单元是在电力电路的另一部分处，例如在辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机械(1)，例如装载机车辆，所述作业机械包括：/n-作业附件连接装置(3、11a、15a、16a)，所述作业附件连接装置(3、11a、15a、16a)被构造成将作业附件(2)以可操作方式连接到所述作业机械(1)，所述作业附件(2)设置有作业工具(4)，例如清扫机/旋转扫帚、吹雪机或铲斗；/n-控制系统(10、11)，所述控制系统(10、11)被配置成控制所述作业机械(1)的操作，并且在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时控制所述作业附件(2)的操作，/n其特征在于/n所述作业机械(1)还包括：/n-至少第一电动马达(5)，所述第一电动马达(5)被构造用于所述作业机械(1)的操作；/n-第一可充电电池(7)，所述第一可充电电池(7)被配置成向所述第一电动马达(5)供应电力；/n-电力电路(8)，所述电力电路(8)连接所述第一电动马达(5)和所述第一可充电电池(7)，/n其中，所述作业附件连接装置(3)包括连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)的第一电连接器(15a)，/n其中，所述第一电连接器(15a)被构造成连接到布置在所述作业附件(2)上的对应的电连接器(15b)，/n其中，所述对应的电连接器(15b)连接到布置在所述作业附件(2)上的辅助可充电电池(17)，以便在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时允许所述辅助可充电电池(17)电连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机械(1)，例如装载机车辆，所述作业机械包括：
-作业附件连接装置(3、11a、15a、16a)，所述作业附件连接装置(3、11a、15a、16a)被构造成将作业附件(2)以可操作方式连接到所述作业机械(1)，所述作业附件(2)设置有作业工具(4)，例如清扫机/旋转扫帚、吹雪机或铲斗；
-控制系统(10、11)，所述控制系统(10、11)被配置成控制所述作业机械(1)的操作，并且在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时控制所述作业附件(2)的操作，
其特征在于
所述作业机械(1)还包括：
-至少第一电动马达(5)，所述第一电动马达(5)被构造用于所述作业机械(1)的操作；
-第一可充电电池(7)，所述第一可充电电池(7)被配置成向所述第一电动马达(5)供应电力；
-电力电路(8)，所述电力电路(8)连接所述第一电动马达(5)和所述第一可充电电池(7)，
其中，所述作业附件连接装置(3)包括连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)的第一电连接器(15a)，
其中，所述第一电连接器(15a)被构造成连接到布置在所述作业附件(2)上的对应的电连接器(15b)，
其中，所述对应的电连接器(15b)连接到布置在所述作业附件(2)上的辅助可充电电池(17)，以便在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时允许所述辅助可充电电池(17)电连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)。


2.根据权利要求1所述的作业机械(1)，其中，所述作业附件连接装置(3)包括连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)的第二电连接器(16a)，其中，所述第二电连接器(16a)被构造成连接到布置在所述作业附件(2)上并且连接到电动作业工具马达(18)的、对应的电连接器(16b)，其中，所述电动作业工具马达(18)布置在所述作业附件(2)上并被构造成直接或间接地驱动所述作业工具(4)，以便在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时允许所述电动作业工具马达(18)电连接到所述作业机械(1)的所述电力电路(8)。


3.根据权利要求2所述的作业机械(1)，其中，所述控制系统包括控制单元(10)和控制连接网络(11)，所述控制连接网络(11)将所述控制单元(10)与所述控制单元(10)所要控制的部件连接，其中，所述控制网络(11)包括第三连接器(11a)，所述第三连接器(11a)被构造成连接到布置在所述作业附件(2)上并且连接到所述电动作业工具马达(18)的、对应的连接器(11b)，以便在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时允许所述控制单元(10)控制所述电动作业工具马达(18)。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的作业机械(1)，其中，所述作业机械(1)还包括与所述电力电路(8)和所述第一可充电电池(7)连接的第一双向DC/DC转换器(21)，其中，所述第一双向DC/DC转换器(21)被配置成控制在所述电力电路(8)和所述第一可充电电池(7)之间流动的电流的方向和强度/幅度。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的作业机械(1)，其中，所述作业机械(1)还包括与所述电力电路(8)和所述第一电连接器(15a)连接的第二双向DC/DC转换器(22)，其中，所述第二双向DC/DC转换器(22)被配置成控制在所述电力电路(8)和所述第一电连接器(15a)之间流动的电流的方向和强度/幅度，从而在所述作业附件(2)经由所述作业附件连接装置(3)连接到所述作业机械(1)时控制在所述电力电路(8)和所述辅助可充电电池(17)之间流动的电流的方向和强度/幅度。

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·哈恩，比约恩·杜泽蒙德，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE