一种蓄电池叉车效率测试装置的制作方法

本实用新型涉及叉车效率测试领域，具体是一种蓄电池叉车效率测试装置。

背景技术：

叉车起升工作时，能量是从直流电能经过一系列转换，最终变为重物的重力势能。起升工况的装卸货物是叉车主要的耗能工况，因此研究叉车起升时的能量转换效率具有重要的意义。

蓄电池叉车整车工况起升工作时，有效的能量转换过程如下：直流电能、交流电能、机械能、液压能、动能、势能。传统的效率测试分析方法是用秒表测试稳态时的起升时间，利用起升的高度h除以起升的时间t，得出起升的速度v；后利用起升物体的重量乘以起升速度v，得出叉车起升时的能量转换效率：mgv/ui；相关物理参数由于不是实时同步采集，所以计算出的能量转换效率结果不够准确，存在较大误差。

传统的效率测试方法是用起升时物体的动能除以蓄电池的输出电能得出总的能量转换效率，而无法对中间的能量转换效率进行测试分析，这样就无法对起升系统各个部件进行全面的最优匹配测试分析，就无法对其进行更为深入的节能降耗研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种蓄电池叉车效率测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种蓄电池叉车效率测试装置，包括：

蓄电池功率采集模块：所述蓄电池功率采集模块包括与蓄电池连接的蓄电池电流传感器、蓄电池电压传感器，所述蓄电池电流传感器、蓄电池电压传感器连接有蓄电池电功率计；

泵电机功率采集模块：所述泵电机功率采集模块包括与泵电机连接的泵电机电流传感器、泵电机电压传感器、转速传感器、扭矩传感器，所述泵电机电流传感器、泵电机电压传感器连接有泵电机电功率计；

齿轮泵功率采集模块：所述齿轮泵功率采集模块包括与齿轮泵连接的流量传感器、压力传感器；

负载监测模块：所述负载监测模块包括重力传感器、起升位移传感器。

作为本实用新型进一步的方案：所述转速传感器、扭矩传感器、重力传感器、流量传感器、压力传感器、起升位移传感器连接有数据采集模块。

作为本实用新型进一步的方案：所述蓄电池电功率计、泵电机电功率计、数据采集模块通过can通讯与叉车总线连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述蓄电池电功率计、泵电机电功率计、数据采集模块通过时钟同步采集、计算数据。

作为本实用新型进一步的方案：所述蓄电池电功率计为直流电功率计，所述泵电机电功率计为交流电功率计。

作为本实用新型进一步的方案：所述数据采集模块用于采集模拟数据和频率数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本申请通过设置电功率计、数据采集模块，并且通过数据采集模块与转速传感器、扭矩传感器、流量传感器、压力传感器、重力传感器、起升位移传感器连接，进而可以实时检查各系统的工作参数，而且电功率计与数据采集模块通过时钟同步实现所有参数的同步采集、计算，并通过can总线传输到叉车控制系统，由于各系统参数的同步采集与计算，因而极大提高了能量转换效率的计算精度，减小了数据误差；

2、本申请通过检测蓄电池的电压、电流，泵电机的电压、电流、转速、扭矩，齿轮泵的流量、压力，起升负载的重力和实时位移，因而可以快速的计算出叉车起升系统各部件的能量转向效率，方便对起升系统各部件进行全面的、有针对性的匹配测试；

3、本申请通过设置重力传感器、起升位移传感器，因而可以实时的对各种不同负载下的叉车进行能量转向效率检测，而且根据起升位移传感器以及起升时间，可以计算产出叉车起升过程中的各部件之间的能量瞬时转换效率，进而可以对起升的初始阶段、平稳阶段、末端阶段进行分段检测分析，有利于更加深入的获取叉车在不同载荷不同阶段的能量转换效率。

附图说明

图1为本实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种蓄电池叉车效率测试装置，包括：

蓄电池功率采集模块：蓄电池功率采集模块包括与蓄电池连接的蓄电池电流传感器、蓄电池电压传感器，蓄电池电流传感器、蓄电池电压传感器连接有蓄电池电功率计，蓄电池电功率计为直流电功率计。蓄电池两端接入电流传感器、电压传感器，通过传感器实时采集的电流、电压值，输入到电功率计，后通过p蓄电池输出＝u输出*i输出，实时计算蓄电池输出直流电能功率；蓄电池输出的直流电能功率即是泵控制器输入的直流电能功率。

泵控制器将蓄电池的直流电能转换为交流电能，输送给泵电机。

泵电机功率采集模块：泵电机功率采集模块包括与泵电机连接的泵电机电流传感器、泵电机电压传感器、转速传感器、扭矩传感器，泵电机电流传感器、泵电机电压传感器连接有泵电机电功率计，泵电机电功率计为交流电功率计，泵电机上接入的电压传感器是三个相同的电压传感器，泵电机上接入的电流传感器是三个相同的电流传感器。泵电机上的三个电流传感器和三个电压传感器将采集的实时三相电流、三相电压值输入到电功率计，后通过p＝u输入*i输入*cosφ实时计算泵电机每一相的功率，再将三相的功率相加，计算出泵电机输入实时功率p泵电机输入＝u1输入*i1输入*cosφ1+u2输入*i2输入*cosφ2+u3输入*i3输入*cosφ3。

齿轮泵功率采集模块：齿轮泵功率采集模块包括与齿轮泵连接的流量传感器、压力传感器；在齿轮泵出口处接入压力传感器和流量传感器，通过传感器实时采集的压力值p、流量值q，输入到数据采集系统，实时计算得出齿轮泵输出的液压能功率p液压功率＝p*q；泵电机输出的实时功率即是齿轮泵输入的实时功率；通过p液压功率/p泵电机输出计算出齿轮泵效率；

负载监测模块：负载监测模块包括重力传感器、起升位移传感器。在起升负载处接入重力传感器和起升位移传感器，通过重力传感器采集起升时重量g，通过起升位移传感器实时采集的起升高度h，输入到数据采集系统，对起升位移h进行微分处理，计算出起升速度v＝dh/dt，实时计算得出起升时物体做功功率p总输出＝g*v；通过p总输出/p液压功率计算出液压能转换为物体起升做功的效率。

最后通过p总输出/p蓄电池输出计算出起升时总的能量转换效率。

此外，转速传感器、扭矩传感器、重力传感器、流量传感器、压力传感器、起升位移传感器连接有数据采集模块，蓄电池电功率计、泵电机电功率计、数据采集模块通过can通讯与叉车总线连接，进而可以通过叉车实时获取蓄电池叉车各部件之间的传输效率，蓄电池电功率计、泵电机电功率计、数据采集模块通过时钟同步采集、计算数据，数据采集模块用于采集模拟数据和频率数据。

本实用新型在使用时，通过实时采集蓄电池的电流i输出、电压u输出，实时计算蓄电池输出直流功率p蓄电池输出＝u输出*i输出；通过实时采集的交流泵电机的三相电压和三相电流，通过电功率计，计算出实时的交流泵电机输入功率p泵电机输入；

通过实时采集泵电机输出的转速n和扭矩t，利用数据采集系统，实时计算泵电机输出机械功率p泵电机输出＝t*n/9550；

通过实时采集齿轮泵输出的转速p和扭矩q，利用数据采集系统，实时计算齿轮泵输出液压功率p液压功率＝p*q；

通过实时采集起升物体的重量g和起升位移h，利用数据采集系统，根据起升位移h，通过微分计算出实时起升速度v＝dh/dt，通过物体的重量及起升速度，实时计算出起升时物体做功功率p总输出＝g*v；

最后用以下公式计算叉车起升时的能量转换效率：

起升时总的能量转换效率：η总＝p总输出/p蓄电池输出；

泵控制器的能量转换效率：η控制器＝p泵电机输入/p蓄电池输出；

交流泵电机的能量转换效率：η泵电机＝p泵电机输出/p泵电机输入；

齿轮泵的能量转换效率：η齿轮泵＝p液压功率/p泵电机输出；

液压能转换为物体起升做功的能量转换效率：η＝p总输出/p液压功率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。