叉车充电装置的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种叉车充电装置。

背景技术：

叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆，属于物料搬运机械，广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等各国民经济部门，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备。

根据中国工业车辆协会2016年数据显示，中国电动叉车市场占全世界电动叉车市场的10.87％，列世界第二位，年新增量超过7万台。目前电动叉车大部分电池为铅酸蓄电池，电池电压48V，电动叉车的主功率约为4～5kw。

近年来，随着工业的发展，电能供求持续偏紧。而且，利用一些不可再生能源形成电能带来了环境问题。风力发电以其资源无尽，成本低廉，便于利用的，成为目前再生新能源利用中技术最成熟，最具规模开发条件，发展前景看好的发电方式之一。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。另外，在风力电能的转换过程中，不消耗任何燃料，单台发电设备投资不大，建设周期短，不会对环境构成严重威胁。

现阶段利用风力发电对叉车进行充电主要有两种利用方式：

A.并网方式:即通过并网控制器和并网逆变器，将风力发电机的电能并入公用电网供电，由公用电网对叉车进行充电。

这种方式中，风速的波动性和随机性经常会导致在风电容量比较高的风网中产生闪变、频率偏差、谐波等电能质量问题，这对于公共电力的设备以及其他用电接入设备有较大影响。

B.离网方式：即用风力发电机为蓄电池充电，再通过逆变器转换成交流电向终端用户供电。这种方式中，蓄电池的使用寿命有限(4～5年)，而且对环境要求高(自然通风良好，环境温度最好在25±10℃的工作场所)、维护手段复杂和维护成本高(年折旧费占成本总额的50％以上)的特点，如果无法提供良好的维护与保养，会极大地影响电池的使用寿命。

因此需要一种新的叉车充电装置，利用风力发电机对叉车进行充电。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种叉车充电装置，能够利用风力发电机对叉车进行充电。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一方面，提供一种叉车充电装置，所述叉车充电装置包括：

风力发电机；

控制器，所述控制器的输入端与所述风力发电机连接，用于将所述风力发电机产生的交流电转换为直流电；

降压器，所述降压器的输入端连接所述控制器的输出端，用于将所述控制器输出的直流电降至第一预设电压；

叉车充电器，所述叉车充电器的输入端连接到公用电网，用于将所述公用电网的交流电转换为所述第一预设电压的直流电；

直流配电柜，所述直流配电柜的第一输入端连接所述降压器的输出端，所述直流配电柜的第二输入端连接所述叉车充电器的输出端，所述直流配电柜的第一电压输出端为叉车充电接口。

根据一些实施例，所述叉车充电装置还包括：

逆变器，所述逆变器的输入端与所述直流配电柜的第二电压输出端连接，用于将所述第二电压输出端输出的电压转换为第二预设电压的交流电，所述逆变器的输出端为排风扇接口。

根据一些实施例，所述直流配电柜包括：

比较单元，用于将所述第一输入端的输入功率与第一阈值和第二阈值进行比较；

控制单元，与所述比较单元连接，用于根据所述比较单元的比较结果，控制所述第一输入端与所述第一输出端的导通或断开，所述第一输入端与所述第二输出端的导通或断开，所述第二输入端与所述第一输出端的导通或断开，以及第二输入端与所述第二输出端的导通或断开。

根据一些实施例，所述叉车充电装置，还包括：

叉车充电底座，所述叉车充电底座通过塔架与所述风力发电机连接，所述叉车充电接口设置于所述叉车充电底座内。

根据一些实施例，所述排风扇接口设置于所述叉车充电底座内。

根据一些实施例，所述叉车充电底座包括上圆柱体和下圆柱体；

其中下圆柱体的上表面具有一个圆形开口，所述圆形开口容纳所述上圆柱体的下表面，且所述上圆柱体的上表面为开口设计。

根据一些实施例，所述上圆柱体的中间表面设置有多个格栅，每个格栅内设置有排风扇。

根据一些实施例，所述叉车充电接口设置于所述下圆柱体的中间表面。

根据一些实施例，所述叉车充电接口的数目为至少一个。

根据一些实施例，所述风力发电机为离网式风力发电机。

根据本示例实施例中的叉车充电装置，利用风力发电机产生的电能为叉车充电，一方面，能够对没有铺设电网的区域的叉车充电。另一方面，不需要将风力发电机产生的电能存储到蓄电池，利用该蓄电池为叉车的蓄电池充电，从而叉车充电装置不需要设置蓄电池，而是利用直流配电柜输出的直流电为叉车充电，与现有技术相比，简化了叉车充电装置的结构，减少了直流电与交流电之间的转换流程，避免了对叉车充电装置的蓄电池的损耗，提高了叉车充电装置的使用时限。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的现有技术中的叉车充电装置的结构图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种叉车充电装置的结构图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种叉车充电装置的结构图。

图4是根据一示例性实施例示出的直流配电柜5的结构图。

图5是根据一示例性实施例示出的叉车充电装置的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

图1是根据一示例性实施例示出的现有技术中的叉车充电装置的结构图。如图1所示，该叉车充电装置包括离网式风力发电机，各设备连接顺序依次是：离网式风力发电机-控制器-蓄电池-逆变器。其中，风力发电机输出交流电，经控制器转换为直流电存储在蓄电池中，该蓄电池输出直流电经逆变器转换为交流电，该接口为提供交流电的接口。需要说明的是，在为叉车充电时，叉车内部有一蓄电池，当叉车连接到该接口时，叉车内部将该接口提供的交流电转换为直流电，并存储在叉车的蓄电池中。

上述现有技术中的叉车充电装置，叉车充电接口输出的是交流电，需要叉车内部将该交流电转换为直流电，从而存储在叉车的蓄电池内。而且，上述叉车充电装置需要布置蓄电池以及逆变器，直流电与交流电之间反复转换，使得叉车充电装置结构复杂以及叉车充电流程复杂。

下面结合具体的实施例对本实用新型提出的一种叉车充电装置进行详细的说明。

图2是根据一示例性实施例示出的一种叉车充电装置的结构图。

如图2所示，该叉车充电装置包括：风力发电机1，控制器2，降压3器、叉车充电器4以及直流配电柜5。

风力发电机1用于产生交流电。需要说明的是，风力发电机1产生的交流电可随着风速的变化而变化。当风速达到阈值时，风力发电机1才会转动，从而产生交流电。

需要说明的是，本示例实施例中的风力发电机数目为至少一个。

本示例实施例中的风力发电机为离网式风力发电机，该风力发电机产生的电能不并入到公用电网，从而不会因为风力发电机产生的电能不稳定而影响到公用电网的电能以及设备。

控制器2包括输入端210与输出端220，其中，输入端210与所述风力发电机1连接，用于将所述风力发电机1的产生的交流电转换为直流电。

根据示例实施例，控制器2对风力发电机1产生的交流电进行整流和滤波，形成直流电。

降压器3包括输入端310与输出端320，其中，输入端310连接所述控制器2的输出端220，用于将所述控制器2输出的直流电降至第一预设电压。

根据示例实施例，该第一预设电压可以包括叉车的电池电压。例如，目前电动叉车大部分电池为铅酸蓄电池，电池电压48V，而风力发电机产生的交流电，经控制器2整流滤波后，输出端220的电压需要降至48V的直流电才能符合叉车充电时的电压。

叉车充电器4包括输入端410与输出端420，其中，输入端410连接到公用电网，用于将所述公用电网的交流电转换为所述第一预设电压的直流电。

例如，公用电网的输出的为交流220V，而叉车的电池电压48V，充电器4需要将公用电网的交流电转换为48V的直流电才能符合叉车充电时的电压。

直流配电柜5包括第一输入端510、第二输入端512和第一电压输出端520。其中，第一输入端510连接所述降压器3的输出端320，所述直流配电柜5的第二输入端512连接所述叉车充电器4的输出端420，所述直流配电柜的第一电压输出端为叉车充电接口。

本示例实施例中，叉车充电接口的数目为至少一个。

需要说明的是，叉车内部有一蓄电池，由于现有技术中输入到叉车的为交流电，在为叉车的蓄电池进行充电时，叉车内部需要将交流电转换为直流电，而本申请中输入到叉车的为直流电，因此叉车内部无需对直流电进行转换。

根据本示例实施例中的叉车充电装置，利用风力发电机产生的电能为叉车充电，一方面，能够对没有铺设电网的区域的叉车充电。另一方面，不需要将风力发电机产生的电能存储到蓄电池，利用该蓄电池为叉车的蓄电池充电，从而叉车充电装置不需要设置蓄电池，而是利用直流配电柜输出的直流电为叉车充电，与现有技术相比，简化了叉车充电装置的结构，减少了直流电与交流电之间的转换流程，避免了对叉车充电装置的蓄电池的损耗，提高了叉车充电装置的使用时限。

下面，将对本示例实施例中的叉车充电装置进行进一步的说明。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种叉车充电装置的结构图。

如图3所示，直流配电柜5还包括第二电压输出端522。叉车充电装置还可以包括：逆变器6，逆变器6包括输入端610和输出端620。其中，逆变器6的输入端610与所述直流配电柜5的第二电压输出端522连接，用于将所述第二电压输出端522输出的电压转换为第二预设电压的交流电，所述逆变器的输出端为排风扇接口。

根据示例实施例，该第二预设电压可以包括交流负载的工作电压，例如，排风扇的工作电压。

例如，直流配电柜5的第二电压输出端522的输出为48V直流电，通过逆变器6，将该48V直流电转换为220V的交流电，从而为排风扇等交流负载供电。

图4是根据一示例性实施例示出的直流配电柜5的结构图。

如图4所示，直流配电柜5可以包括：比较单元502和控制单元504。

比较单元502，用于将所述第一输入端510的输入功率与第一阈值和第二阈值进行比较。

根据示例实施例，该第一阈值可以包括一辆叉车充电所需的功率，该第二阈值可以包括需要充电的叉车的总功率。该第一阈值小于该第二阈值，根据第一阈值和第二阈值，可以分为三个区间，分别为小于第一阈值，第一阈值与第二阈值之间，大于第二阈值。

例如，每辆叉车充电所需的功率为4KW，共有10辆叉车需要充电，则第一阈值为4KW，第二阈值为40KW。当第一输入端510的输入功率为3KW，则属于小于第一阈值的区间，当第一输入端510的输入功率为20KW，则属于第一阈值于第二阈值的区间，当第一输入端510的输入功率为45KW，则属于大于第二阈值的区间。

控制单元504，与所述比较单元502连接，用于根据所述比较单元502的比较结果，控制所述第一输入端510与所述第一输出端520的导通或断开，所述第一输入端510与所述第二输出端522的导通或断开，所述第二输入端512与所述第一输出端520的导通或断开，以及所述第二输入端512与所述第二输出端522的导通或断开。

根据示例实施例，比较单元502可以通过至少一个比较器实现，控制单元504可以通过至少一个开关实现，比较器与开关连接，根据比较器的比较结果，开关闭合或导通，从而实现第一输入端510与所述第一输出端520的导通或断开，所述第一输入端510与所述第二输出端522的导通或断开，所述第二输入端512与所述第一输出端520的导通或断开，以及第二输入端512与所述第二输出端522的导通或断开。

本示例实施例，提供一种具体的控制单元根据比较器的比较结果，控制第一输入端510、第二输入端512、第一输出端520以及第二输出端522之间的导通或断开的状态，但本实用新型不限于此。

1、当比较器的比较结果为第一输入端510的输入功率小于第一阈值，控制器控制第二输入端512与第一电压输出端520导通。此时，风力发电机产生的电量不足以满足一辆叉车充电的功率，所以利用公共电网为全部叉车充电。

需要说明的是，该第一输入端510可以与第二电压输出端522导通，从而，利用风力发电机的电量为排风扇供电。当然，该第二输入端也可以与第二电压输出端522导通，利用公共电网为排风扇供电。

2、当比较器的比较结果为第一输入端510的输入功率大于第一阈值且小于第二阈值，控制器控制第一输入端510与第一电压输出端520导通，第二输入端512与第一电压输出端520导通。此时，第一输入端510的输入功率能够为部分的叉车充电，则第一输入端510的输入功率为这部分的叉车充电，其余的叉车利用公用电网充电。

需要说明的是，该第二输入端还可以与第二电压输出端522导通，利用公共电网为排风扇供电。

3、当比较器的比较结果为第一输入端510的输入功率大于第二阈值，控制器控制第一输入端510与第一电压输出端520导通，以及第一输入端510与第二电压输出端522导通。此时，第一输入端510的输入功率能够为全部的叉车充电而且有剩余，则利用第一输入端510的输入功率为全部的叉车充电，以及为排风扇供电。

根据本示例实施例中的叉车充电装置，根据风力发电机产生的不同电力进行利用，提高了风力发电机产生的电能的利用率，而且，优先使用风力发电机产生的电能为叉车供电，减少了对公共电网的电力的占用，而且，在使用风力发电机产生的电能为叉车供电时，减少了直流电与交流电之间的转换流程，避免了对叉车充电装置的蓄电池的损耗，提高了叉车充电装置的使用时限。

图5是根据一示例性实施例示出的叉车充电装置的示意图。

如图5所示(其中控制器2、降压器3、叉车充电器4、直流配电柜5以及逆变器6未画出)，叉车充电装置还包括：叉车充电底座7。叉车充电底座7通过塔架与所述风力发电机1连接，所述叉车充电接口设置于所述叉车充电底座内(未画出)，以及所述排风扇接口设置于所述叉车充电底座内(未画出)。

如图5所示，叉车充电底座7包括上圆柱体71和下圆柱体72。

其中下圆柱体72的上表面具有一个圆形开口，所述圆形开口容纳所述上圆柱体71的下表面，且所述上圆柱体71的上表面为开口设计。

根据示例实施例，所述上圆柱体71的中间表面设置有多个格栅，每个格栅内设置有排风扇。

根据示例实施例于，所述叉车充电接口设置于所述下圆柱体72的中间表面。

需要说明的是，传统的风力发电机由于转动时风轮因高速运转容易发生意外(如风轮断裂，脱落等)，在10-20米范围内往往被隔离，从而造成土地使用率低。而本示例实施例中，叉车充电底座7通过塔架与风力发电机1连接，叉车充电底座7是以该塔架为中心的圆柱体结构，且上圆柱体71的下表面小于下圆柱体72的上表面，从而利用上圆柱体71的下表面与下圆柱体72的上表面之间的封口的环形设计阻挡风轮断裂，脱落等造成的伤害。

需注意的是，由于叉车充电接口设置于该叉车充电底座7内，该叉车充电底座7需能够容纳叉车。

根据示例实施例，叉车充电底座7需能够容纳至少一个叉车，而叉车内部有蓄电池，叉车在进行充电时，蓄电池会生成氢气，氢气聚集容易发生爆炸。上述实施例中，由于氢气密度比空气小，因此叉车充电底座7的上圆柱体71的上表面为开口设计，以及格栅的设计均能够增加叉车充电底座内的氢气的流动，避免发生氢气聚集。而且，叉车充电底座7内设置有排风扇接口，从而可以为叉车充电底座的格栅内的排风扇供电，进一步增加了叉车充电底座内的空气流动。

根据本示例实施例中的叉车充电装置，利用风力发电机产生的电能为叉车充电，一方面，能够对没有铺设电网的区域的叉车充电。另一方面，不需要将风力发电机产生的电能存储到蓄电池，利用该蓄电池为叉车的蓄电池充电，从而叉车充电装置不需要设置蓄电池，而是利用直流配电柜输出的直流电为叉车充电，与现有技术相比，简化了叉车充电装置的结构，减少了直流电与交流电之间的转换流程，避免了对叉车充电装置的蓄电池的损耗，提高了叉车充电装置的使用时限。

应清楚地理解，本实用新型描述了如何形成和使用特定示例，但本实用新型的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本实用新型公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施例。应可理解的是，本实用新型不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。