用于電驅(qū)動工作機器的便攜式電源系統(tǒng)和配備這種電源系統(tǒng)的工作機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式電源系統(tǒng)(30)，旨在為遠程控制的電驅(qū)動工作機器(1)供應(yīng)電力，其中該工作機器是以下類型的工作機器，示范有包括連續(xù)履帶(8b)的推進器械并配備有：旨在承載其自由端的工具的可操縱臂(10)，以及連接至液壓泵(20)并旨在為機器的操作器械(8c，10a)供應(yīng)液壓介質(zhì)的電動機(19)，其中該工作機器旨在在正常操作下經(jīng)由電纜(2')連接至主電力源(30a)，該主電力源包括所在位置的固定的交流電流配電電網(wǎng)。該電源系統(tǒng)包括：次電力源(30b)，為了能夠供應(yīng)所需的電流，該次電力源包括DC儲能裝置(29)，該裝置能存儲能量并在需要時供應(yīng)電形式的能量；耦接裝置(31，33，34，34')，使得可以選擇主電力源(30a)或次電力源(30b)來連接至電動機，以驅(qū)動該電動機。
【專利說明】用于電驅(qū)動工作機器的便攜式電源系統(tǒng)和配備這種電源系統(tǒng)的工作機器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)【背景技術(shù)】至權(quán)利要求1的一種用于電驅(qū)動工作機器的便攜式電源系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及根據(jù)【背景技術(shù)】至權(quán)利要求8的一種配備有這種電源系統(tǒng)的工作機器。

【背景技術(shù)】
[0002]本類型的遠程控制工作機器(work machine)通常包括具有上部和下部的底盤。上部以允許旋轉(zhuǎn)的方式安裝在下部上的軸承上，以繞垂直軸在水平平面上擺動，并且上部支撐可操縱臂，在可操縱臂端部設(shè)置有快速松脫耦接器以支撐(support)各種類型的工具。工作機器的下部設(shè)置有包括連續(xù)履帶的推進器械(propuls1n means)。這類工作機器旨在用于各種類型的任務(wù)并用于特定工業(yè)應(yīng)用，不僅用于室內(nèi)而且用于室外。操作員走到機器旁，并利用通過線束(harness)或類似工具而支撐在操作員的身體上的控制單元控制機器的各種運動。工作機器具有通過控制單元可以選擇的各種類型的作業(yè)模式。操作員以線纜或無線方式，例如通過藍牙或無線電控制，通過控制單元與機器連接?？刂茊卧刂茥U和一系列按鈕和旋鈕，通過它們的影響和設(shè)置可以使工作機器的驅(qū)動單元和可操縱臂執(zhí)行所需的動作。工作機器由電力供以動力并通過電力線纜從固定的電網(wǎng)供電。電能借助于電驅(qū)動泵設(shè)備被轉(zhuǎn)換為液壓能，壓力下呈液壓介質(zhì)形式的該液壓能經(jīng)由閥引向工作機器的各種活動單元，優(yōu)選地，是稱為“電液壓”的類型。用于驅(qū)動工作機器的泵設(shè)備的電動機是正常的三相低壓型，具有380至500V的額定電壓以及50或60Hz的頻率。為了便于對下文的理解，可以提醒的是，由液壓系統(tǒng)傳遞的能量一般被計算為流體壓力P(N/m2)乘以流量Q(m3/S)。液壓介質(zhì)由此構(gòu)成能量載體。
[0003]當工作機器將考慮在預(yù)期位置使用時，常常出現(xiàn)的問題是:考慮中的位置缺少能為工作機器供應(yīng)所需電力的固定的低電壓配電電網(wǎng)，即，電網(wǎng)提供所需的電網(wǎng)電壓，比如400V，但不能供應(yīng)工作機器所需的電網(wǎng)電流。這種條件被稱為“電力不足”并且當該位置的可用的配電電網(wǎng)例如只可以供應(yīng)16A的主熔斷器額定值而工作機器需要更高的熔斷器額定值，例如32A，為了其可以使用該機器時，可能會出現(xiàn)這種情況。因此，在其中所在位置的配電網(wǎng)不能提供工作機器所需要電流的這些情況下，開始使用工作機器被大大推遲或變得更加困難，或者在最壞的情況下使得不可能。應(yīng)該理解，另外在可以修改或適配配電網(wǎng)使得能夠供應(yīng)工作機器所需的電流的那些情況下，如果工作機器不能立即在該位置投入使用，是非常麻煩的。在最糟情況下，由于缺少所需的配電電網(wǎng)，工作機器不可能驅(qū)離運輸車輛，所述工作機器利用該運輸車輛運輸至相關(guān)的工作地點。應(yīng)進一步認識到，比配電電網(wǎng)的相關(guān)位置可用的額定值更大的電網(wǎng)電流以及因此更高的熔斷器額定值的要求不僅涉及成本增加，而且對外部電網(wǎng)提出了很高的要求，對所需導體面積、保護導體等的要求等，該外部電網(wǎng)將電流提供給該位置的配電電網(wǎng)。能夠在有限時間段期間驅(qū)動并移動工作機器的需求當然還可能在電網(wǎng)電力突出停電或更擴大的損失的情況下出現(xiàn)。
[0004]EP2 180 576A2揭示了一種用于遠程控制電驅(qū)動工作機器的便攜式電源系統(tǒng)。系統(tǒng)使用具有斷流器或開關(guān)的耦接裝置。操作員可以通過控制裝置的影響重連開關(guān)，以使得其連接在主電力源(所在置的固定交流配電網(wǎng))或次連接電力源(其可以包括電池)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的第一目的是實現(xiàn)用于以上所描述的那種類型的遠程控制的電驅(qū)動工作機器的便攜式電源系統(tǒng)，消除以上提及的問題并使得能夠立即和在任何情況下都能夠在所在位置使用該工作機器，另外在所在位置的相關(guān)配電網(wǎng)不能供應(yīng)所需電流的情況下也如此。本發(fā)明的第一目的通過已經(jīng)給出權(quán)利要求1中指定的特征和特性的便攜式電源系統(tǒng)來實現(xiàn)。本發(fā)明的第二目的是實現(xiàn)具有顯著的改進易用性和可靠性的本類型的遠程控制工作機器。本發(fā)明的第二目的通過展現(xiàn)有(demonstrate)權(quán)利要求8中指定的特征和特性的工作機器來實現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明的基本構(gòu)思在于對工作機器的液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置組合或單獨使用主電力源和次電力源的可能性，其中主電力源包括旨在工作機器在操作時連接的相關(guān)配電電網(wǎng)，同時次電力源包括在需要時可以以電形式存儲能量并傳遞能量的任何合適DC儲能設(shè)備。在相關(guān)工作位置缺少所需的配電電網(wǎng)的情況下，次電力源可以連接并用作主電力源的補充，或可替代地，在有限時間段的任何情況下，次電力源如此規(guī)格(so dimens1ned)使得單獨并作為儲備單元，可以管理以供應(yīng)工作機器所需的電力。適當?shù)氖?，電源系統(tǒng)包括DC總線，使得可以基本上自由地連接并使用各種能量源中的電力，例如與傳統(tǒng)的三相400V額定值的AC配電電網(wǎng)或甚至與簡單的單相230V額定值直接組合的電池。在DC總線中出現(xiàn)電力過剩的情況下，可以在借助過剩電力對作為次能量源的組件的電池進行充電的同時在不損失性能的情況下執(zhí)行操作。
[0007]該電驅(qū)動工作機器中的混合方面在于，能夠使用次電能源或補充電能源，不僅用于電池的充電或作為儲備電力，而且用于工作機器的操作，例如所在位置電網(wǎng)不足的補充的可能性。次電力源可以包括與工作機器一體的電池、由小型一體燃料發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機、或包含旨在轉(zhuǎn)換為電能的燃料，例如氫氣，的集成燃料電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面將參照附圖更詳細描述本發(fā)明的實施例，其中:
[0009]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的配備有便攜式電源系統(tǒng)的遠程控制的電驅(qū)動的工作機器的側(cè)視圖，
[0010]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)的框圖，其包括不僅允許主電力源而且允許次電力源連接至工作機器以便對其進行操作的裝置，
[0011]圖3示意性地示出了其中所使用的主電力源包括傳統(tǒng)AC配電電網(wǎng)并且次電力源包括由工作機器支撐的包括電池的電力源的設(shè)計的根據(jù)本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)的框圖，
[0012]圖4示意性地簡圖形式的在使用主電力源和次電力源的組合期間獲得的外部電力，
[0013]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)，其中次電力源包括由柴油發(fā)動機驅(qū)動的被稱為“發(fā)電機組”的發(fā)電機單元，
[0014]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)，其中次電力源包括包含超級電容器的儲能系統(tǒng)，
[0015]圖7A示出了從控制單元的上方看時的透視圖，比如操作員在工作機器的操作期間所見的，
[0016]圖7B以概要形式示出了控制單元的功能和用于將工作機器從正常操作設(shè)置為使用來自次電力源的儲備電力的操作條件的符號。

【具體實施方式】
[0017]圖1示出了被設(shè)計為拆除機器人的遠程控制的電驅(qū)動的工作機器1，通過電纜2供電。工作機器要求相對大的能量供應(yīng)，并且為了能夠為其供應(yīng)所需電力，配電電網(wǎng)在正常情況下在400V的電壓下供應(yīng)例如32A的電網(wǎng)電流。電網(wǎng)配備有熔斷器以便應(yīng)對這些電力需求。制造該類型的遠程控制工作機器并在商標“BR0KK”的保護下銷售，并且在此工作機器上，操作員3走到機器旁并借助于利用皮帶或線束承載在身上的便攜式控制單元4或遠程控制單元對其進行控制和操作?？刂茊卧?包括控制桿、按鈕和旋鈕，通過它們的影響和設(shè)置可以使工作機器執(zhí)行所需動作，或通過數(shù)據(jù)的輸入，工作機器設(shè)置有所需指令。正常操作任務(wù)是拆卸和拆除的工作，其中操作員3可處于距離危險的作業(yè)區(qū)域安全的距離。工作機器I通常包括具有上部6和下部7的底盤5。上部6安裝成在下部7上的軸承中旋轉(zhuǎn)以便在水平面上繞垂直軸線C擺動。工作機器I的下部7設(shè)置有推進器械8a，其包括連續(xù)履帶8b并使得工作機器可以在各種面上移動。連續(xù)履帶Sb由液壓電動機Sc驅(qū)動。工作機器此外具有大量支撐腿7a。工作機器I具有支撐在可旋轉(zhuǎn)上部6上的可操縱臂10，并且可操縱臂10包括用于臂的操縱的受一系列液壓缸1a影響的四個液壓功能的情況。
[0018]如由圖1和圖7A最清楚顯示，操作員3利用線纜或以無線方式，例如通過藍牙或無線電控制，通過控制單元4與工作機器I連接。工作機器I可以通過控制單元4設(shè)置為不同作業(yè)模式，如圖7B中所示。在調(diào)整作業(yè)模式期間，控制單元4被設(shè)置為所謂的“設(shè)置模式”的模式。所選的作業(yè)模式借助于在控制單元4上的顯示器4c上照亮的符號來顯示。根據(jù)本發(fā)明，還可以在所述設(shè)置模式下選擇具有儲備電力(次電力源)供應(yīng)的操作條件，該條件可以通過將其模式設(shè)置為“開”或“關(guān)”來啟用和禁用。在其中使用儲備電力的所述條件下，電源系統(tǒng)利用根據(jù)指定額定值(specified rating)驅(qū)動工作機器所需的標稱功率將400V的三相額定電壓和50Hz頻率的AC供應(yīng)至工作機器的電動機。啟用儲備電力模式的事實，“開”模式在控制單元4的顯示器4c上向操作員指示。在替代設(shè)計中，當然可以使該設(shè)置自動化，從而系統(tǒng)本身檢測瞬時電力需求，即，是否存在電力(power，功率)不足或過剩，其中控制裝置比如PLC、計算機等根據(jù)需要連接次電力源。
[0019]再次參照圖1，明顯的是，工作機器I具有驅(qū)動系統(tǒng)，其包括用于控制工作機器的各種功能的液壓系統(tǒng)。如電路圖顯示，工作機器I配備有驅(qū)動具有固定位移的液壓泵20的AC三相電動機19，并且利用該泵機器的所有操作設(shè)備設(shè)置有液壓介質(zhì)。在該簡化實施例中只示出了可操縱臂10的第一液壓缸10a。在工作機器I向前或向后移位期間，液壓流通過液壓閥傳送至相關(guān)連續(xù)履帶電動機8c，附圖中未示出。應(yīng)該理解的是，為了工作機器I可以完全操作，將所需電力從電力源供應(yīng)至工作機器的電動機19是至關(guān)重要的。
[0020]具體參照圖2和圖3，并且根據(jù)本發(fā)明，用于向工作機器I供電的系統(tǒng)30包括:使得可以組合或單獨能夠使用主電力源30a和次電力源30b的裝置。術(shù)語“主電力源”在這里用于表示在各工作位置正?？捎玫牟⑶抑荚诓僮鲿r工作機器I與其連接的具有400V三相額定電壓和50Hz頻率的固定配電電網(wǎng)。術(shù)語“次電力源” 30b在這里用于表示由工作機器I支撐并且在需要時可以以電的形式存儲并供應(yīng)能量的任何合適的DC儲能裝置29。所存儲的能量可以以任何合適的形式出現(xiàn)，例如存儲在某種物質(zhì)中的化學能(能量電池)、電能、動能等，DC儲能裝置還可以包括所謂的“UPS(不間斷電源)”，其任務(wù)是應(yīng)對電網(wǎng)中的臨時且短暫的干擾。
[0021]在圖2中利用點劃線輪廓線示出了可以作為工作機器I的一體部分而支撐的所述便攜式電源系統(tǒng)30。電源系統(tǒng)30包括以下主要組件:從由電網(wǎng)32饋送的AC交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流的整流器31、以便將恒定的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的反向整流器33、穩(wěn)定并且還可以被設(shè)置為對脈沖直流電壓進行平滑處理且其任務(wù)是構(gòu)成反向整流器從其獲得能量的能量存儲器形式的中間電路或DC總線34，34'、用于通過連續(xù)發(fā)送并接收來自所述單元和所述儲能裝置29的信號來控制并監(jiān)視系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓電平的控制電路35(參見圖3)。這里提及的所有單元在電子【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)是眾所周知的并且全部都是可商業(yè)獲得的，因此其設(shè)計和功能不再進行更詳細的描述。
[0022]圖3中更詳細地示出了能量傳輸系統(tǒng)并且如附圖顯示，DC總線具有正側(cè)34和負側(cè)34'。發(fā)電的主電網(wǎng)12連接至DC總線的正側(cè)和負側(cè)34，34'作為主電力源30a。發(fā)電的所述主電網(wǎng)12通常包括位于站點的固定的主電網(wǎng)，從該站點對常規(guī)電網(wǎng)饋送具有適當系統(tǒng)電壓電平的三相交流電流，例如400V、50Hz頻率。通過連接至上述DC總線34，34'的整流器31將交流電流轉(zhuǎn)換為DC直流電壓。驅(qū)動液壓泵20的工作機器I的三相AC驅(qū)動電動機19也經(jīng)由所述反向整流器33連接至DC總線34，34'。至和來自連接至DC總線34，34'的相關(guān)單元的電力借助于控制系統(tǒng)37，例如可編程邏輯控制器(PLC)或通過信道(channels) 38, 39與所述整流器31和反向整流器33連接的計算機來控制并監(jiān)視。所謂的“降壓升壓電路”的電路或類似裝置被用于控制并監(jiān)視DC總線處的電壓電平是適當?shù)?，該降壓升壓電路出于該目的而設(shè)置在DC總線34，34'與儲能裝置29之間，儲能裝置29作為次電力源30b的一部分。儲能裝置29包括NiMh類型的電池40或蓄電器形式的能量存儲器，其容量可以在需要時自由選擇。電池40由此形成可以通過至電壓源的連接再充電的次電力源30b。對于能量存儲以及以DC直流電流形式將所述能量供應(yīng)至DC總線34、34'，使用通過操作員3借助于控制單元4能設(shè)置到可選位置的開關(guān)41。由于DC總線34、34'，提供了以簡單方式將儲能裝置29和次電力源30b連入和連出自動方式的可能性，通過DC總線的瞬時狀態(tài)的測量，以便檢查是否存在電力過?；螂娏Τ嘧?。因此，在出現(xiàn)電力不足的情況下，將儲能裝置29和次電力源30b連入，并且相反，在出現(xiàn)電力過剩的情況下，由主電力源30a供應(yīng)的過剩部分充電儲能裝置29。
[0023]圖5中示出了替代設(shè)計，其中柴油動力單元45被用作次電力源30b。柴油動力單元45機械連接至AC發(fā)電機46以便形成所謂的“發(fā)電機組”。由具有合適頻率的發(fā)電機46供應(yīng)的AC交流電流借助于轉(zhuǎn)換器47被轉(zhuǎn)換為DC直流電流并通過正側(cè)34和負側(cè)34'導入DC總線。
[0024]在替代設(shè)計中，在圖6中示出了儲能裝置29，包括超級電容器57形式的能量存儲器，在超級電容器中存儲有電能，從而超級電容器形成次能量源。除了所述超級電容器57之外，二極管58和充電開關(guān)59存在于第一支路中，其中該支路跨DC總線的正側(cè)34和負側(cè)34'并聯(lián)連接。此外，第二支路存在有開關(guān)60，當閉合時該開關(guān)使超級電容器57放電。二極管58允許電流只在導致超級電容器57充電的方向上流過，從而放電不能通過包含二極管58的所述第一支路發(fā)生。當閉合第一支路時，超級電容器57的電壓增加使得其最終超過電容器61兩端的電壓，該電容器61是DC總線的組件。由于超級電容器57兩端的電壓高于DC總線的電容器61兩端的電壓，因此可以連接超級電容器，用于通過相關(guān)反向整流器33將電流傳遞至工作機器I的驅(qū)動電動機19，實際通過借助于開關(guān)60閉合的第二支路發(fā)生。由于該系統(tǒng)不僅和主電力源與用電設(shè)備(AC交流電動機19)之間的DC配電電網(wǎng)一起工作而且和次電力源與用電設(shè)備之間的DC配電電網(wǎng)一起工作，因此能量水平在該系統(tǒng)中可以以通過能量各種能量源之間相互傳遞的簡單的方式來平衡。這是特別有趣的，當它是本類型的工作機器的情況時，所述工作機器在缺少所需的固定電力基礎(chǔ)設(shè)施的位置經(jīng)常使用，同時主電力12只需要供應(yīng)在正常情況下驅(qū)動電動機19并因此操作工作機器I所需電力的有限部分，同時從次電力源獲得實現(xiàn)所需電力水平而需要的過剩部分。這可以是優(yōu)點的此情況的一個實例是該位置的一般配電電網(wǎng)只可以供應(yīng)有限的電網(wǎng)電流，比如16A，而工作機器需要32A以便其進行操作。
[0025]在圖4中更詳細地示出了該情況，其中以圖的形式示意性地示出了工作機器I的總電力需求，對于32A的電網(wǎng)電流用方框A+B表示。方框A與可以按16A的電網(wǎng)電流獲得的最高電力電平對應(yīng)，而方框B與為實現(xiàn)所需的電力電平必須由次能量源供應(yīng)的儲備電力或補充電力需求對應(yīng)。由于來自AC電網(wǎng)(16A)的主電力和由工作機器支撐并從次能量源獲得電力的儲能裝置29組合而獲得為工作機器供應(yīng)的足夠電力。應(yīng)該認識到，可以從儲能裝置29獲得的電量，即，裝置的容量，取決于大量不同因素比如次電力源的技術(shù)設(shè)計及其尺寸。儲能裝置29例如可以被給予以下設(shè)計，使得其可以進行管理以至少在有限時間內(nèi)供應(yīng)足夠的電力，以便至少使得可以從傳輸車輛上卸下工作機器或單獨收回該工作機器，以使得不妨礙其他活動。電力傳輸系統(tǒng)30 —連接至主電力源30a，儲能裝置和次電力源就由DC總線來充電。
[0026]圖7A示出了工作機器如何通過控制單元4而被設(shè)置為不同作業(yè)模式，并且在圖7B中也示出了這種情況，其中其示出了機器已經(jīng)設(shè)置為該作業(yè)模式的符號。在工作機器I設(shè)置到通過“儲備電力”操作工作機器I的模式選擇的位置的情況下，顯示“操作條件”的選擇的符號，從而照亮顯示器4c，并且在功能在其“開”模式下啟用時，這由控制單元4的顯示器4c表示。由于配電電網(wǎng)不足的問題以及該位置的AC電網(wǎng)不足且不能進行管理以供應(yīng)所述電流或由于電力故障而暫時缺少的情況，存在操作員可以借助于控制單元將工作機器的操作條件直接設(shè)置為使用次電力源的可能性。當工作機器將考慮在預(yù)期位置使用時，常常出現(xiàn)的問題是:考慮中的位置缺少能為工作機器供應(yīng)所需電力的固定的低電壓配電電網(wǎng)，即，電網(wǎng)提供所需的電網(wǎng)電壓，比如400V，但不能供應(yīng)工作機器所需的電網(wǎng)電流。例如，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是所在位置的可用配電電網(wǎng)的限制在于僅可以供應(yīng)16A作為主熔斷器額定值而工作機器需要更高的熔斷器額定值，例如32A，以便進行操作。因此，在其中所在位置的配電網(wǎng)被評估為不能十分簡單地能夠提供所需電流的這些情況下，開始使用工作機器被大大推遲或變得更加困難，或者在最壞的情況下使得不可能。通過上述電源系統(tǒng)解決了這些問題。
[0027]本發(fā)明不限于上文描述的以及在附圖中所示的內(nèi)容:在由所附的專利權(quán)利要求限定的創(chuàng)新原理的范圍內(nèi)可以以幾種不同的方式進行改變和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電驅(qū)動工作機器(I)的便攜式電源系統(tǒng)(30)，所述工作機器包括:具有連續(xù)履帶(8b)的推進器械，利用所述推進器械能夠驅(qū)動所述工作機器；可操縱臂(10)，旨在支撐在其自由端的工具；電動機(19)，連接至液壓泵(20)并旨在為所述工作機器的操作器械(8c，1a)供應(yīng)液壓介質(zhì)；主電力源(30a)，所述工作機器將在在正常操作期間經(jīng)由電纜(2)與其連接，并且所述主電力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V電壓的固定的交流電流配電電網(wǎng)(12);次電力源(30b)，包括具有存儲和供應(yīng)電能的能力的DC儲能裝置(29);整流器(31)，用于將來自所在位置的所述固定的配電電網(wǎng)(12)的AC交流電流轉(zhuǎn)換為用于所述儲能裝置的DC直流電流；耦接裝置(31，33，34，34')，設(shè)置在所述主電力源(30a)、所述次電力源(30b)與所述電動機(19)之間使得在必要時所述耦接裝置能夠允許所述次電力源(30b)連接至所述電動機(19)，以驅(qū)動所述電動機，并且因此，暫時地驅(qū)動所述工作機器，其特征在于，所述耦接裝置(31，33，34，34')包括:DC總線(34，34')，所述整流器(31)與所述DC總線連接以便將DC直流電流從所述主電力源(30a)供應(yīng)至所述DC總線；控制電路(37)，連接至所述DC總線，并通過連續(xù)發(fā)送和接受來自連接至所述DC總線的單元的信號來控制和監(jiān)視從所述DC總線供應(yīng)至所述電動機(19)的電壓電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其中，所述電動機(19)是三相交流電流類型的電動機，并且所述耦接裝置(31，33，34，34')包括反向整流器(33)，以便將經(jīng)由所述控制電路(37)從所述DC總線(34，34')供應(yīng)的所述DC直流電流轉(zhuǎn)換為用于所述三相交流電流電動機的AC交流電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式電源系統(tǒng)，其中，所述DC儲能裝置(29)被設(shè)計為旨在作為所述工作機器(I)的一體部分而被支撐的單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的便攜式電源系統(tǒng)，其中，所述工作機器(I)的用于借助于所述次電力源(30b)進行操作的設(shè)置能夠由操作員(3)通過開關(guān)或按鈕(41)的設(shè)置而手動地執(zhí)行或者通過借助于所述控制電路(37)測量和記錄所述耦接裝置(31，33，34，34')的所述DC總線(34，34')中出現(xiàn)的電力過剩或電力不足而自動地執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電源系統(tǒng)，其中，當設(shè)置成使用包括來自所述次電力源(30b)的電能的儲備電力的操作條件時，所述系統(tǒng)被設(shè)置為利用根據(jù)指定額定值驅(qū)動所述工作機器所需的標稱功率將400V的三相額定電壓和50Hz頻率的AC供應(yīng)至所述工作機器的所述電動機(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的便攜式電源系統(tǒng)，其中，具有集成的所述次電力源(30b)的所述DC儲能裝置(30)包括以下中的任意一個:電池(40)或蓄電器、燃料電池、發(fā)電機組(45,46,47)或超級電容器(57)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的便攜式電源系統(tǒng)，包括:控制單元(4)，旨在由走到所述工作機器(I)旁邊的操作員來執(zhí)行并且以通過無線電控制的無線方式或通過線纜來控制所述工作機器的各種動作，由此所述控制單元(4)可以在用于添加備份電力(次電力)的操作條件之間切換，處于備份電力的活動條件(開)的所述操作條件借助于所述控制單元上的顯示器(4c)或類似設(shè)備上照亮的符號向所述操作員指示，并且在所述操作條件中，所述電源系統(tǒng)(30)被設(shè)置為利用為了根據(jù)所述指定額定值驅(qū)動所述工作機器而需要的所述標稱功率，向所述工作機器的所述電動機(19)供應(yīng)額定電壓。
8.—種類型的電驅(qū)動工作機器，展現(xiàn)有:具有包括連續(xù)履帶(Sb)的推進器械的底盤(5);控制單元(4)，旨在由走到工作機器(I)旁邊的操作員來執(zhí)行并且以通過無線電控制的無線方式或通過線纜來控制所述工作機器的各種動作；可操縱臂(10)，旨在支撐在其自由端的工具；由所述底盤支撐的電源系統(tǒng)，包括連接至液壓泵(20)并旨在為所述工作機器的操作器械(8c，1a)供應(yīng)液壓介質(zhì)的電動機(19);主電力源(30a)，所述工作機器將在正常操作期間經(jīng)由電纜(2)與其連接，并且所述主電力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V電壓的固定的交流電流配電電網(wǎng)(12);次電力源(30b)，包括具有存儲和供應(yīng)電能的能力的DC儲能裝置(29);整流器(31)，用于將來自所在位置的所述固定的配電電網(wǎng)(12)的AC交流電流轉(zhuǎn)換為用于所述儲能裝置的DC直流電流；耦接裝置(31，33，34，34')，設(shè)置在所述主電力源(30a)、所述次電力源(30b)與所述電動機(19)之間使得在必要時所述耦接裝置能夠允許所述次電力源(30b)連接至所述電動機(19)，以驅(qū)動所述電動機，并且因此，暫時地驅(qū)動所述工作機器，其特征在于，所述耦接裝置(31，33，34，34')包括:DC總線(34,34/ )，所述整流器(31)與所述DC總線連接以便將DC直流電流從所述主電力源(30a)供應(yīng)至所述DC總線；控制電路(37)，連接至所述DC總線，并通過連續(xù)發(fā)送和接受來自連接至所述DC總線的單元的信號來控制和監(jiān)視從所述DC總線供應(yīng)至所述電動機(19)的電壓電平，以及特征在于，所述控制單元⑷可以在用于添加備份電力(次電力)的操作條件之間切換，處于備份電力的活動條件(開)的所述操作條件借助于所述控制單元上的顯示器(4c)或類似設(shè)備上照亮的符號向所述操作員指示，并且在所述操作條件中，所述電源系統(tǒng)(30)被設(shè)置為利用為了根據(jù)指定額定值驅(qū)動所述工作機器而需要的標稱功率，向所述工作機器的所述電動機(19)供應(yīng)額定電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電驅(qū)動工作機器，其中，所述電動機(19)是三相交流電流類型的電動機，并且所述耦接裝置(31，33，34，34')包括反向整流器(33)，以便將經(jīng)由所述控制電路(37)從所述DC總線(34，34')供應(yīng)的所述DC直流電流轉(zhuǎn)換為用于所述三相交流電流電動機的AC交流電流。
【文檔編號】H02J3/38GK104247196SQ201380021278
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月23日
【發(fā)明者】貢納爾·比斯泰特 申請人:布魯克有限公司