起重設備蓄電池加熱系統及控制方法與流程

2023-08-10 17:35:41

本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種起重設備蓄電池加熱系統及控制方法。

背景技術：

汽車起重機是集機械、液壓、電氣控制和通信技術於一體的高技術含量的工程施工設備，廣泛應用於能源、交通、石化等重大工程項目的起重安裝作業。起重機電源系統用於向起重機用電設備提供低壓直流電能，電源系統一般採用蓄電池進行供電。蓄電池一般安裝在電瓶箱內，以實現固定和保護。

蓄電池是一種將化學能轉變成電能的裝置，用於發動機啟動、發電機過載時供電、發動機怠速時供電。蓄電池能在發動機啟動時進行放電，在此過程中將化學能轉變為電能；並且能在發動機運行時進行充電，在發電機正常工作時，全車用電設備均由發電機供電，與此同時，蓄電池將發電機多餘的電能轉變為化學能儲存起來。因此，要求蓄電池應具有充足的電量及較強的續航能力。

蓄電池作為整車的動力源，工作溫度一般在-20℃～70℃之間，而最佳工作溫度則在25℃。目前，國內汽車起重設備的最低環境使用溫度一般在-20℃左右，國際先進企業產品能達到-35℃。近年來，俄羅斯、哈薩克斯坦、加拿大等極寒地區國家經濟發展迅速，基礎建設工程顯著增多，汽車起重設備需求旺盛，約佔全球市場總容量的20％。這些極寒地區國家冬季平均氣溫在-20℃以下，最低能達-50℃。

由於電瓶箱安裝在車架上，因此，蓄電池溫度基本與環境溫度相同。當汽車起重機在寒冷地區低溫環境工作時，蓄電池電解液活性降低，蓄電池容量、電壓下降明顯，蓄電池電容量比常溫時的電容量低很多，環境溫度每下降1℃，蓄電池的電量也會下降0.8％，在低溫狀態下，電池的充電接受能力、充電效率、電容量都會降低，放電量僅為常溫下的20％～30％，難以滿足起動馬達的起動要求。

為解決這一問題，現有技術中的一種加熱裝置是採用加熱膜直接貼在蓄電池表面，加熱膜內設置有預設溫度的加熱電路，加熱膜通過電源引出線與起重機上電源相連，實現對蓄電池的加熱。但是如果採用現有的電熱膜加熱裝置，只能在環境溫度較低使得蓄電池無法滿足發動機啟動要求時人工開啟加熱膜，增加了操作者的負擔，如果操作者事先沒有對蓄電池的工作能力進行判斷，則可能會出現發動機啟動失敗的情況。

技術實現要素：

本發明的目的是提出一種起重設備蓄電池加熱系統及控制方法，能夠在環境溫度較低導致蓄電池不能滿足發動機的啟動要求時，自動對蓄電池進行加熱。

為實現上述目的，本發明一方面提供了一種起重設備蓄電池加熱系統，包括：第一溫度檢測部件、控制部件和用於對蓄電池進行加熱的加熱裝置，所述第一溫度檢測部件用於檢測所述蓄電池的溫度並發送給所述控制部件，所述控制部件用於在判斷出所述第一溫度檢測部件的檢測值低於第一預設值時啟動所述加熱裝置。

進一步地，所述控制部件能夠在啟動所述加熱裝置後根據加熱情況調整所述加熱裝置的加熱程度。

進一步地，所述控制部件還能夠在所述第一溫度檢測部件的檢測值達到第二預設值時關閉所述加熱裝置。

進一步地，所述加熱裝置包括密封箱和燃油加熱部件，所述蓄電池設在所述密封箱內，且所述蓄電池與所述密封箱的內壁之間設有風道，所述燃油加熱部件能夠對所述風道中的空氣進行加熱以對所述蓄電池進行加熱。

進一步地，所述燃油加熱部件包括油泵、燃油加熱器和吹風部件，所述油泵為所述燃油加熱器提供工作所需的燃油，所述吹風部件用於將經過所述燃油加熱器加熱後的空氣吹入所述風道中。

進一步地，所述燃油加熱部件設在所述密封箱外部的側面，所述密封箱上設有第一風口和第二風口，所述第一風口用於使所述燃油加熱部件加熱後的空氣進入所述風道，所述第二風口用於使所述風道中的空氣排出，所述第一風口、所述風道和所述第二風口之間形成空氣循環通道。

進一步地，還包括第二溫度檢測部件，用於檢測所述密封箱內的溫度並發送給所述控制部件，所述控制部件能夠根據所述第二溫度檢測部件的檢測值調整所述燃油加熱部件的加熱程度。

進一步地，還包括壓板，所述壓板壓設在所述蓄電池上方並與所述密封箱固定。

進一步地，所述加熱裝置包括第一加熱支路，所述第一加熱支路用於接入來自發動機的冷卻液，所述第一加熱支路中包括管道，所述管道位於靠近所述蓄電池的位置，以便通過所述冷卻液對所述蓄電池進行加熱。

進一步地，所述第一加熱支路中包括第一閥門，用於控制所述第一加熱支路的通斷。

進一步地，所述起重設備固有的加熱系統包括第二加熱支路，所述第二加熱支路中包括第二閥門，用於控制所述第二加熱支路的通斷，所述第一加熱支路與所述第二加熱支路並聯連接。

進一步地，所述加熱裝置還包括殼體，所述管道位於所述殼體內，且貼設在所述殼體其中一個面的內壁上，所述蓄電池接觸安裝在所述殼體與管道接觸面的外壁上。

進一步地，所述殼體包括底座和蓋板，所述蓋板在豎直方向上位於所述底座上方，所述管道貼設在所述蓋板的內壁上，所述蓄電池接觸安裝在所述蓋板的外壁上。

進一步地，所述底座上設有支撐部件，所述支撐部件頂靠在所述蓋板上，以通過所述蓋板對所述蓄電池進行支撐。

進一步地，所述管道與所述殼體接觸面的內壁之間塗有導熱膠。

進一步地，所述加熱裝置設在起重設備的電瓶箱內。

為實現上述目的，本發明另一方面提供了一種基於上述各實施例起重設備蓄電池加熱系統的控制方法，包括如下步驟：

所述第一溫度檢測部件檢測所述蓄電池的溫度並發送給所述控制部件；

所述控制部件判斷所述第一溫度檢測部件的檢測值是否低於第一預設值，若低於所述第一預設值則啟動所述加熱裝置，否則不啟動所述加熱裝置。

進一步地，還包括：

在啟動所述加熱裝置後，所述控制部件根據加熱情況調整所述加熱裝置的加熱程度。

進一步地，還包括：

所述控制部件判斷所述第一溫度檢測部件的檢測值是否達到第二預設值，若達到所述第二預設值則關閉所述加熱裝置，否則繼續加熱。

進一步地，所述加熱裝置包括密封箱、燃油加熱部件和第二溫度檢測部件，在啟動所述加熱裝置後，所述控制部件根據加熱情況調整所述加熱裝置的加熱程度的步驟具體包括：

所述第二溫度檢測部件檢測所述密封箱內的溫度並發送給所述控制部件；

所述控制部件判斷所述第二溫度檢測部件的檢測值是否達到第三預設值，若達到所述第三預設值則減小所述燃油加熱部件的加熱程度，否則不進行調整。

進一步地，所述燃油加熱部件包括油泵、燃油加熱器和吹風部件，所述控制部件在判斷出所述第二溫度檢測部件的檢測值達到第三預設值時減小所述燃油加熱部件的加熱程度的步驟具體包括：

減少所述油泵的噴油量；

減小所述燃油加熱器的功率；和/或

降低所述吹風部件的轉速。

進一步地，所述加熱裝置包括用於接入來自發動機的冷卻液的第一加熱支路，所述第一加熱支路包括管道，所述管道位於靠近所述蓄電池的位置，所述控制部件在判斷出所述第一溫度檢測部件的檢測值低於第一預設值時啟動所述加熱裝置的步驟具體包括：

接通所述第一加熱支路以通過所述管道接入來自發動機的冷卻液。

進一步地，所述第一加熱支路與所述起重設備固有的加熱系統中的第二加熱支路並聯連接，所述第一加熱支路包括第一閥門，所述第二加熱支路包括第二閥門，接通所述第一加熱支路的步驟具體包括：

打開所述第一閥門並關閉所述第二閥門。

進一步地，在啟動所述加熱裝置後，所述控制部件根據加熱情況調整所述加熱裝置的加熱程度的步驟具體包括：

所述控制部件判斷所述第一溫度檢測部件的檢測值是否達到第四預設值，若達到所述第四預設值則同時打開所述第一閥門和第二閥門，否則仍保持所述第二閥門關閉。

進一步地，所述控制部件在判斷出所述第一溫度檢測部件的檢測值達到第二預設值後，關閉所述加熱裝置的步驟具體包括：

關閉所述第一閥門並打開所述第二閥門。

基於上述技術方案，本發明的起重設備蓄電池加熱系統，通過設置第一溫度檢測部件對蓄電池的溫度進行檢測，控制部件能夠在環境溫度較低蓄電池不能滿足發動機的啟動要求時，自動啟動加熱裝置將蓄電池加熱到合適的工作溫度，以充分發揮蓄電池的性能並延長使用壽命，保證整車的動力源穩定；而且，該加熱裝置無需通過操作者判斷開啟加熱裝置的時機，能夠減輕操作者的負擔。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明起重設備蓄電池加熱系統控制方法的一個實施例的流程示意圖；

圖2為本發明起重設備蓄電池加熱系統控制方法的另一個實施例的流程示意圖；

圖3為本發明起重設備蓄電池加熱系統控制方法的再一個實施例的流程示意圖；

圖4為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第一實施例的結構示意圖；

圖5為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第一實施例的俯視圖；

圖6為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第一實施例的工作原理示意圖；

圖7為本發明第一實施例的起重設備蓄電池加熱系統的控制方法流程示意圖；

圖8為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第二實施例的分解示意圖；

圖9為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第二實施例的正視圖；

圖10為本發明起重設備蓄電池加熱系統的第二實施例的工作原理示意圖；

圖11為本發明第二實施例的起重設備蓄電池加熱系統的控制方法流程示意圖。

附圖標記說明

1，2－加熱裝置；3－蓄電池；4－控制部件；5－第一溫度檢測部件；6－電瓶箱；

1.1－密封箱；1.11－主體部；1.12－蓋體部；1.2－燃油加熱部件；1.21－油泵；1.22－燃油加熱器；1.23－風扇；1.24－第三溫度檢測部件；1.3－第一風口；1.4－第二風口；1.5－壓板；1.6－罩體；1.7－風道；1.8－第二溫度檢測部件；

A－第一加熱支路；B－第二加熱支路；2.1－殼體；2.11－底座；2.12－蓋板；2.2－管道；2.21－第一冷卻液流通口；2.22－第二冷卻液流通口；2.3－第一閥門；2.4－第二閥門；

具體實施方式

以下詳細說明本發明。在以下段落中，更為詳細地限定了實施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認為是優選的或有利的任何特徵可與其他一個或多個被認為是優選的或有利的特徵組合。

本發明中出現的「第一」、「第二」等用語僅是為了方便描述，以區分具有相同名稱的不同組成部件，並不表示先後或主次關係。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「左」「右」、「內」、「外」、「長度」、「寬度」和「高度」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。

起重設備上安裝的蓄電池的主要起到如下作用：

(1)發動機起動時，蓄電池向起動機和點火系統以及燃油噴射系統供電。

(2)發動機低速運轉、發電機電壓較低時，蓄電池向用電設備和交流發電機磁場繞組供電。

(3)發電機出現故障不發電時，蓄電池向用電設備供電。

(4)發電機過載時，蓄電池協助發電機向用電設備供電。

(5)發動機熄火停機時，蓄電池向電子時鐘、汽車電子控制單元(ECU/ECM，亦稱計算機、微機、電腦)、音響設備以及汽車防盜系統供電。

(6)輔助功能：因為蓄電池相當於一隻大容量的電容器，所以不僅能夠保持汽車電氣系統的電壓穩定，而且還能吸收電路中出現的瞬時過電壓，保護電子元件不被損壞。

可見，蓄電池在起重設備中起到關鍵的作用，這就需要保證蓄電池的性能較為穩定，而工作環境溫度是影響蓄電池性能的關鍵因素，在低溫狀態下，電池的充電接受能力、充電效率、電容量和放電量都會降低。

在環境使用溫度降低導致蓄電池不能滿足發動機啟動要求時，為了能夠時適時對蓄電池進行加熱，如圖4至圖6，圖8至圖10所示，本發明提供了一種起重設備蓄電池加熱系統，在一個實施例中，該加熱系統包括：第一溫度檢測部件5、控制部件4和用於對蓄電池3進行加熱的加熱裝置，第一溫度檢測部件5用於檢測蓄電池3的溫度並發送給控制部件4，控制部件4用於在判斷出第一溫度檢測部件5的檢測值低於第一預設值時啟動加熱裝置。

其中，第一溫度檢測部件5可以檢測蓄電池3內部電解液的溫度，第一預設值為起重設備通用的最低環境使用溫度，國內製造的起重設備最低環境使用溫度一般在-20℃左右，國際先進企業產品能達到-35℃左右，並且第一預設值的確定與蓄電池3在起重設備上安裝的位置也有關係，如果蓄電池3的安裝位置靠近外界，則第一預設值的選取與最低環境使用溫度相接近，如果安裝位置靠近發動機等存在發熱的區域，該區域的通常溫度比環境溫度高，第一預設值的選取為起重設備在最低環境使用溫度下，蓄電池3的安裝區域所對應的溫度值。

本發明該實施例的起重設備蓄電池加熱系統，通過設置第一溫度檢測部件5對蓄電池3的溫度進行檢測，控制部件4能夠在環境使用溫度較低導致蓄電池3不能滿足發動機的啟動要求時，自動啟動加熱裝置對蓄電池3進行加熱，以使蓄電池3的性能充分發揮並延長使用壽命，保證整車的動力源穩定；而且，該加熱裝置能夠自動判斷開啟加熱裝置的時機，從而減輕操作者的負擔。

在該實施例的基礎上，控制部件4還能夠對加熱過程進行控制，在啟動加熱裝置後根據加熱情況調整加熱裝置的加熱程度。其中，加熱情況是指當前蓄電池3的溫度距離目標加熱溫度的遠近，即蓄電池3是否即將到達最佳工作溫度，目標加熱溫度與蓄電池3的最佳工作溫度不一定重合。加熱程度從廣義上來講是指加熱裝置在單位時間內提供的熱量值，對於不同的加熱裝置，加熱程度具體可以是加熱功率的大小，或者通入作為熱源的流體的多少等。

該實施例可以根據加熱情況自動控制加熱過程，使加熱裝置按需發揮作用，在距離目標加熱溫度較遠時，向蓄電池3提供較多的熱量，以在短時間內使蓄電池3儘快趨近目標加熱溫度，以縮短發動機的啟動時間；在距離目標加熱溫度較近時，向蓄電池3提供較少的熱量，以緩慢趨近目標加熱溫度，避免加熱過度對蓄電池3造成損壞。

為了能夠判斷出加熱裝置停止加熱的時機，防止對蓄電池3加熱過度而影響工作性能，在另一個實施例中，控制部件4還能夠在第一溫度檢測部件5的檢測值達到第二預設值時關閉加熱裝置。其中，第二預設值是指蓄電池3能夠達到發動機啟動要求時的溫度值，若加熱裝置的餘熱能夠保持，第二預設值也可以是蓄電池3即將達到發動機啟動要求時的溫度值，再利用加熱裝置的餘熱使蓄電池3到達最佳工作溫度。優選地，第二預設值的選擇區間可以處於0℃～25℃之間。

按照上面給出的蓄電池加熱裝置的工作方式，下面將給出兩種不同類型的加熱裝置，下面將對其結構和工作方法分別進行詳細闡述。

在第一種實施例中，加熱裝置1採用燃油加熱的方式對蓄電池3加熱。如圖4至圖6所示，加熱裝置1包括密封箱1.1和燃油加熱部件1.2，蓄電池3設在密封箱1.1內，且蓄電池3與密封箱1.1的內壁之間設有風道1.7，燃油加熱部件1.2能夠對風道1.7中的空氣進行加熱以對蓄電池3進行加熱。

另外，還可以在密封箱1.1側面設置一個罩體1.6，以保護燃油加熱部件1.2。該實施例利用燃油加熱的方式對蓄電池3進行加熱，能夠提升蓄電池3的低溫容量和低溫啟動能力等性能，使蓄電池3保持在最佳工作溫度，以提高蓄電池3的續航能力和使用壽命。

將蓄電池3安裝在密封箱1.1內可以提供密封環境保證蓄電池3能夠被快速加熱，在加熱至目標溫度後還能阻止熱量散失，具有保溫效果，有利於使蓄電池3的溫度維持在最佳工作溫度。密封箱1.1的外殼可採用保溫性能好的材料製成，以保證密封箱1.1的密封性和保溫性能。優選地，為了使蓄電池3安裝方便，可以將密封箱1.1安裝在整車靠外的位置。

為了方便蓄電池3的拆裝，如圖4所示，密封箱1.1包括用於容納蓄電池3的主體部1.11和可拆卸的蓋體部1.12。而且，密封箱1.1上設有過線孔，用於將電瓶線接入蓄電池3的端子上。

更進一步地，蓄電池3安裝在密封箱1.1內部，為了防止在行車過程中蓄電池3上下跳動，還可設置壓板1.5，壓板1.5壓設在蓄電池3上方並與密封箱1.1固定。如圖4所示，壓板1.5可以設計為沿著蓄電池3的長度或者寬度方向延伸的橫梁結構，這樣能夠使風道1.7中的空氣更及時地對蓄電池3進行加熱，縮短加熱時間，而且在蓄電池3表面發生損壞時更及時地發現。另外，壓板1.5也可設計為整體式的板狀結構，或者在板狀結構開設多個空氣流通孔。

為了能夠通過風道1.7中的空氣均勻對蓄電池3進行加熱，一般將蓄電池3安裝在密封箱1.1的中心位置，這樣蓄電池3與密封箱1.1的內壁之間就形成了環形的風道1.7，例如，為了與蓄電池3的形狀適配，將密封箱1.1設計為矩形，此時對應的風道1.7即為截面為矩形的環形風道1.7。這樣既能對蓄電池3的周圍均勻地進行加熱，又有利於熱空氣的循環流通，以提高加熱效率。

風道1.7是加熱後空氣流動的通道，風道1.7的設置可以使燃油加熱部件1.2這個設置在局部的熱源將熱量均勻地釋放到密封箱1.1中，並包裹在蓄電池3的周圍進行熱傳遞，此種加熱方式能夠使蓄電池3的加熱更均勻，而且可降低蓄電池3的目標加熱溫度，因為停止加熱後風道1.7內的空氣仍可利用餘熱持續使蓄電池3的溫度升高，能夠節約能量。

在一種具體的結構形式中，如圖4所示，燃油加熱部件1.2設在密封箱1.1外部的側面，密封箱1.1上設有第一風口1.3和第二風口1.4，第一風口1.3用於使燃油加熱部件1.2加熱後的空氣進入風道1.7，第二風口1.4用於使風道1.7中的空氣排出，第一風口1.3、風道1.7和第二風口1.4之間形成空氣循環通道。

具體地，如圖6所示，燃油加熱部件1.2包括油泵1.21、燃油加熱器1.22和吹風部件，油泵1.21用於從油箱中抽取燃油並提供給燃油加熱器1.22，吹風部件用於將經過燃油加熱器1.22加熱後的空氣吹入風道1.7中。燃油加熱器1.22通過燃燒柴油來加熱空氣。

優選地，油泵1.21為變量控制油泵，以根據加熱情況實時調整燃油供應量。優選地，燃油加熱器1.22的加熱功率也可進行靈活調節，以控制對蓄電池3的加熱程度。另外，吹風部件可以選擇風機或者風扇1.23，風扇1.23可以設計為比例風扇，能夠根據控制電信號的大小來調整向風道1.7內的吹風量。由此，通過對油泵1.21、燃油加熱器1.22和吹風部件的組合控制可以靈活地對蓄電池3的加熱程度進行調整。

對於該具體的實施例，第一風口1.3和第二風口1.4是燃油加熱部件1.2與密封箱1.1的連通孔，燃油加熱器1.22加熱空氣後，吹風部件將加熱後的空氣通過第一風口1.3吹入密封箱1.1中，熱空氣沿著風道1.7將熱量散發出來，提升密封箱1.1內部的溫度，熱空氣在於蓄電池3進行熱交換後，從第二風口1.4返回等待燃油加熱器1.22進行加熱，這樣就形成了加熱循環路徑，能夠提升加熱效率。

另外，除了設置第一溫度檢測部件1.5對蓄電池3的溫度進行檢測，為了滿足控制需求，本發明的起重設備蓄電池加熱系統還包括第二溫度檢測部件1.8，用於檢測密封箱1.1內的溫度並發送給控制部件4，控制部件4能夠根據第二溫度檢測部件1.8的檢測值調整燃油加熱部件1.2的加熱程度。例如，可在風道1.7內遠離第一風口1.3的一側設置第二溫度檢測部件1.8，以保證加熱效果。

前面提到，在控制部件4控制加熱裝置1停止加熱後，風道1.7內的熱空氣還會持續對蓄電池3進行加熱，因此，在加熱的過程中，將密封箱1.1內空氣的溫度作為直接控制量，即燃油加熱部件1.2內部控制策略的輸入信號，而將蓄電池3的溫度作為目標控制量，當密封箱1.1內的溫度達到某一值後則需要停止加熱裝置1的加熱。

進一步地，本發明的起重設備蓄電池加熱系統還包括第三溫度檢測部件1.24，用於檢測燃油加熱器1.22當前達到的加熱溫度並提供給控制部件4，主要目的是監控燃油加熱器1.22的工作狀態。該第三溫度檢測部件1.24可集成在燃油加熱器1.22內部。

在上述各個實施例中，控制部件4是整個起重設備蓄電池加熱系統的核心部件，它與系統中的多個部件存在交聯關係，如圖6所示。控制部件4用來接受第一溫度檢測部件5、第二溫度檢測部件1.8和第三溫度檢測部件1.24發送的溫度信號，以便控制風扇1.23的運轉速度、油泵1.21的功率和供油量、燃油加熱器1.22的啟停和加熱功率等參數，這些參數可單獨控制或聯合控制。優選地，各個溫度檢測部件可以選擇溫度傳感器等。如果密封箱1.1安裝在起重設備上靠近外部的位置，則當起重設備長時間存放後，系統首次運行時，各個溫度檢測部件的值基本與環境溫度值相當。

通過圖6給出的原理圖，可知本發明的第一種實施例為集成了溫度參數控制、油泵比例控制和風扇比例控制等智能控制技術的蓄電池智能暖風加熱系統。

對於一個具體的控制實例，起重設備蓄電池加熱系統的工作方法如下。當控制部件4檢測到蓄電池3的溫度低於第一預設值時，則啟動燃油加熱器1.22開始工作。風扇1.23將燃油加熱器1.22加熱後的空氣吹入密封箱1.1中，從而使蓄電池3能夠快速升溫到最佳啟動溫度。考慮到密封箱1.1安裝在整車靠外的位置，整車長時間處於低溫環境時，蓄電池3的溫度與環境溫度接近，第一預設值為起重設備的最低環境使用溫度，例如－20℃。

當第二溫度檢測部件1.8檢測到密封箱1.1內的溫度到達第三預設值時，控制部件4自動控制油泵1.21減小的吸油量，降低風扇1.23的轉速或者減小燃油加熱器1.22的加熱功率，以此來使確保密封箱1.1內的溫度保持在第三預設值附近。優選地，第三預設值為60℃～70℃。

此時，當第一溫度檢測部件5檢測到蓄電池3的溫度到達第二預設值時，則關閉燃油加熱部件1.2。由於燃油加熱部件1.2停止加熱後，密封箱1.1內的熱空氣會持續對蓄電池3進行加熱，因而第二預設值的選取最好低於蓄電池3的最佳工作溫度，例如0℃左右，這樣就能使蓄電池3的溫度保持在25℃左右，增加了蓄電池3的續航能力和使用壽命。

在第二種實施例中，如圖8至圖10所示，加熱裝置2引入發動機冷卻液對蓄電池3加熱。加熱裝置2包括第一加熱支路A，第一加熱支路A用於接入來自發動機的冷卻液，第一加熱支路A中包括管道2.2，管道2.2位於靠近蓄電池3的位置，以便通過冷卻液對蓄電池3進行加熱。

其中，發動機的冷卻液通過管道2.2將熱量傳遞給蓄電池3，在這一過程中，包括兩個換熱環節。首先，熱量從高溫的發動機冷卻液通過對流換熱和輻射換熱的方式將熱量傳遞給管道2.2；接著，管道2.2通過接觸傳導換熱的方式將熱量傳遞給蓄電池3。

該實施例相當於將加熱裝置2接入發動機冷卻系統，當發動機運行時，將冷卻液的熱量通過加熱裝置2釋放出來，傳遞給蓄電池3，從而實現對蓄電池3進行持續性加熱，使得蓄電池3在低溫環境下電量充足，從而有效地提升寒冷地區蓄電池的低溫性能。此種對蓄電池進行加熱的方式能夠有效地循環利用發動機的熱能，不需要增加新的熱源，不僅能夠節約能源，還能夠在加熱蓄電池3的同時對發動機進行冷卻。

進一步地，第一加熱支路A中包括第一閥門2.3，用於控制第一加熱支路A的通斷，以控制是否向第一加熱支路A通入發動機冷卻液對蓄電池3進行加熱。控制部件4在需要啟動加熱裝置2時打開第一閥門2.3，在需要關閉加熱裝置2時關斷第一閥門2.3。

當發動機運行時，加熱後的冷卻液從發動機流出後一部分經散熱器將熱量散發掉，另一部分則流入整車各個加熱系統，如空調暖風、尿素箱加熱等。這些起重設備固有的加熱系統中包括第二加熱支路B，第二加熱支路B中包括第二閥門2.4，用於控制第二加熱支路B的通斷，以控制是否向第二加熱支路B通入發動機冷卻液對固有的加熱系統進行加熱。這兩個閥門的開關狀態由蓄電池3的溫度所決定。

優選地，第一閥門2.3和第二閥門2.4為電控閥門。或者進一步地，第一閥門2.3和第二閥門2.4還帶有節流功能，用於調節通過第一加熱支路A和第二加熱支路B的冷卻液流量，從而更靈活地控制對蓄電池3的加熱程度。

其中，如圖10所示，第一加熱支路A與第二加熱支路B並聯連接。該實施例相當於將蓄電池3的加熱裝置2並聯在整車加熱系統上，發動機的冷卻液可以同時流入空調暖風、尿素箱加熱和蓄電池加熱裝置2。此種連接方式易於對蓄電池3的加熱裝置2進行獨立控制，不容易對起重設備上固有加熱系統的工作過程造成影響。

在一個具體的實施例中，如圖10所示，加熱裝置2還包括殼體2.1，管道2.2位於殼體2.1內，且貼設在殼體2.1其中一個面的內壁上，蓄電池3接觸安裝在殼體2.1與管道2.2接觸面的外壁上，以充分利用發動機冷卻液的熱量，達到較優的加熱效果。

具體地，如圖8所示，殼體2.1包括底座2.11和蓋板2.12，參見圖9，蓋板2.12在豎直方向上位於底座2.11上方，管道2.2貼設在蓋板2.12的內壁上，蓄電池3接觸安裝在蓋板2.12的外壁上。該實施例方便於對管道2.2進行維護，方便拆卸。

在安裝時，可以將管道2.2先固定在蓋板2.12的下表面，然後再整體固定在底座2.11上，這樣加熱後的冷卻液在流經第一加熱支路A時從第一冷卻液流通口2.21進入，經過管道2.2進行熱交換後，再從第二冷卻液流通口2.22流出，形成冷卻液的循環，熱量則可以通過蓋板2.12釋放出來。優選地，如圖9所示，第一閥門2.3可設置在鄰近第一冷卻液流通口2.21的位置。

優選地，為了延長冷卻液的流通路徑，優化冷卻效果，可以將管道2.2設計為蛇形管道，且管道2.2彎折後整體形成的外廓形狀殼體2.1的截面形狀相適配，以增加導熱面積，從而最大限度地增加冷卻液的散熱量。

進一步地，管道2.2採用導熱性好的金屬材質，例如：銅管、鋼管等，同樣，蓋板2.12也需採用導熱性好的金屬材質，如鋁板、鋼板等。

進一步地，為增加管道2.2的導熱面積，可在管道2.2與蓋板2.12的夾縫中塗上導熱膠，以強化熱傳導的效果。

優選地，底座2.11上設有支撐部件，支撐部件頂靠在蓋板2.12上，以通過蓋板2.12對蓄電池3進行支撐。該實施例能夠保證蓋板2.12承受蓄電池3的重量，使蓄電池3在加熱裝置2上的安裝更加穩定，在整車長期受到振動應力後，蓋板2.12不容易發生變形，同時也能夠減小管道2.2受到的應力，從而提高管道2.2的使用壽命。

對於此種實施例的加熱系統，優選地，如圖9所示，加熱裝置2可安裝在起重設備的電瓶箱6內部的底面上，然後將蓄電池3安裝在加熱裝置2上。第一溫度檢測部件5設在蓄電池3的上表面，並插入電解液中對蓄電池3的內部溫度進行檢測。

第二種實施例的加熱系統在使用時，為保證蓄電池3始終保持在最佳工作溫度，當控制部件4檢測到蓄電池3的溫度小於第一預設值時，將第一閥門2.3打開，這樣後加熱後的發動機冷卻液就可通過第一加熱支路A流經加熱裝置2，從而實現對蓄電池3的持續性加熱。

為了能夠將發動機冷卻液接入加熱裝置2，從節約管路以及充分利用冷卻液熱量的角度考慮，優選地將電瓶箱6設置在靠近發動機的位置。由於發動機在停機後，內部仍會有殘餘的熱量，使發動機周圍的溫度高於環境溫度，因而第一預設值為起重設備在最低環境使用溫度下，發動機附近對應的溫度值。第二種實施例中第一預設值的取值要高於第一種實施例中的第一預設值。例如，第一預設值選取為－5℃。

在加熱過程中，控制部件4還能根據加熱情況實時控制加熱程度，在加熱初期，考慮到整車長時間處於低溫環境時，蓄電池3的溫度過低，此時需要快速提升蓄電池3的溫度，這一階段打開第一閥門2.3，同時關閉第二閥門2.4，以使發動機冷卻液集中通過第一加熱支路A對蓄電池3進行加熱；在蓄電池3的溫度加熱到第四預設值時，例如0℃，為了避免加熱過度並且不影響起重設備固有加熱系統的使用，將第一閥門2.3和第二閥門2.4同時打開，此時只有部分發動機冷卻液對蓄電池3加熱，即降低了加熱程度。

當蓄電池3的溫度達到第二預設值時時，關閉第一閥門2.3，以停止對蓄電池3加熱，保證蓄電池3內部溫度處於最佳放電溫度，使得蓄電池3的容量處於最大值。同時打開第二閥門2.4，以保證起重設備固有加熱系統的使用。此時，發動機冷卻液則不會通過流經加熱裝置2，即停止對蓄電池3進行加熱。由於關閉第一閥門2.3後，發動機冷卻液將停止對蓄電池3進行加熱，因而第二預設值是蓄電池3達到發動機啟動要求時的溫度值。例如，第二預設值為25℃，在該溫度下，蓄電池3既能夠滿足發動機的啟動要求，還具備最佳的工作性能，當然，根據蓄電池3的類型，也可以選取其它相適應的最佳工作溫度。

在加熱裝置2停止對蓄電池3進行加熱後，蓄電池3的溫度逐漸下降，當下降到一定程度偏離最佳工作溫度時，還可繼續打開第一閥門2.3，使得發動機冷卻液繼續流入加熱裝置2，在不影響發動機固有加熱系統使用的前提下，再次對蓄電池3進行加熱。由此可見，該實施例中控制部件4能夠自動對加熱裝置2的啟停以及加熱程度進行控制。

在了解了起重設備蓄電池加熱系統的具體結構之後，本發明還提供了一種起重設備蓄電池加熱系統的控制方法，在描述時將先給出此種加熱系統通用的控制方法，再針對上述給出的兩種不同結構的加熱系統分別給出具體的控制方法。在部分步驟的標號中含有字母「A」或「B」，「A」表示與第一種實施例的蓄電池加熱系統對應的控制方法，「B」表示與第二種實施例的蓄電池加熱系統對應的控制方法。

在一種實現方式中，如圖1所示的流程示意圖，本發明的控制方法包括如下步驟：

步驟101、第一溫度檢測部件5檢測蓄電池3的溫度並發送給控制部件4；

步驟102、控制部件4判斷第一溫度檢測部件5的檢測值是否低於第一預設值，若低於第一預設值則執行步驟103，否則執行步驟104；

步驟103、啟動加熱裝置；

步驟104、不啟動加熱裝置。

其中，步驟102在步驟101之後執行。在步驟102中，第一預設值為起重設備通用的最低環境使用溫度，且與蓄電池3的安裝位置相關。在第一溫度檢測部件5的檢測值低於第一預設值時，控制部件4還可以對操作者進行提示，此時的蓄電池3無法滿足發動機的啟動要求。對於不同類型的加熱裝置，步驟103中啟動加熱裝置的方法也不相同，例如可通過上電或者通入冷卻流體的方式啟動加熱裝置。在執行步驟104後，繼續返回步驟102由控制部件4判斷下一時刻的蓄電池3溫度，在加熱裝置不啟動的狀態下，控制部件4將對蓄電池3的溫度不斷地進行檢測判斷。

在該實施例中，控制部件能夠在環境溫度較低蓄電池3不能滿足發動機的啟動要求時，自動啟動加熱裝置對蓄電池3加熱到合適的工作溫度，以使蓄電池的性能充分發揮並延長使用壽命，保證整車的動力源穩定，並減輕操作者的負擔。

進一步地，在另一個能夠靈活控制加熱過程的實施方式中，如圖2所示的流程示意圖，本發明的控制方法在步驟103之後，還包括：

步驟105、控制部件4根據加熱情況調整加熱裝置的加熱程度。

在步驟105中，加熱情況是指當前蓄電池3的溫度距離目標加熱溫度的遠近，即蓄電池3是否即將到達最佳工作溫度。加熱程度是指加熱裝置在單位時間內提供的熱量值，對於不同的加熱裝置，加熱程度具體可以是加熱功率的大小，通入作為熱源的流體的多少等。

該實施例能夠在對加熱過程進行自動控制，不僅能夠使加熱裝置根據需求提供合適的熱量，還能夠避免加熱過度對蓄電池3造成損壞。

在本發明的再一個實施例中，對如圖3所示的流程示意圖，本發明的控制方法還包括：

步驟106、控制部件4判斷第一溫度檢測部件5的檢測值是否達到第二預設值，若達到第二預設值則執行步驟107，否則執行步驟108；

步驟107、關閉加熱裝置；

步驟108、繼續加熱。

其中，在步驟106中，第二預設值是指蓄電池3能夠達到發動機啟動要求時的溫度值。若加熱裝置的餘熱能夠保持，第二預設值也可以是蓄電池3即將達到發動機啟動要求時的溫度值，再利用加熱裝置的餘熱使蓄電池3到達最佳工作溫度。在步驟107中，關閉加熱裝置的方法與步驟103中啟動加熱裝置的方法恰好相反，例如通過斷電或者切斷冷卻流體通入的方法關閉加熱裝置。在執行步驟107後，還可對操作者進行提示，此時蓄電池3已經能夠滿足發動機的啟動要求。

該實施例能夠在蓄電池3達到目標加熱溫度後及時關閉加熱裝置，以免對蓄電池3加熱過度而影響工作性能。

在執行步驟107關閉加熱裝置後，如果一段時間後蓄電池3的溫度又降低至一定程度偏離最佳工作溫度時，還可重新執行步驟103啟動加熱裝置。

對於前面給出的第一種採用燃油加熱的加熱系統，加熱裝置1包括密封箱1.1、燃油加熱部件1.2和第二溫度檢測部件1.8，如圖7所示的流程示意圖，在步驟103啟動加熱裝置1之後，步驟105具體包括：

步驟105A1、第二溫度檢測部件1.8檢測密封箱1.1內的溫度並發送給控制部件4；

步驟105A2、控制部件4判斷第二溫度檢測部件1.8的檢測值是否達到第三預設值，若達到第三預設值則執行步驟105A3，否則不進行調整，繼續執行步驟108；

步驟105A3、減小燃油加熱部件1.2的加熱程度。

其中，在步驟105A2中，對於通過密封箱1.1內的空氣對蓄電池3加熱的方式，由於在控制部件4控制加熱裝置1停止加熱後，風道1.7內的熱空氣還會持續對蓄電池3進行加熱，因此，在加熱的過程中，將密封箱1.1內空氣的溫度作為直接控制量，當密封箱1.1內的溫度達到第三預設值後則需要停止加熱裝置1的加熱，防止加熱過度。第三預設值是指蓄電池3利用風道1.7內空氣的餘熱即可達到最佳工作溫度時對應的密封箱1.1內的溫度。

具體地，在燃油加熱部件1.2包括油泵1.21、燃油加熱器1.22和吹風部件的實施例中，步驟105A3包括：減少油泵1.21的噴油量；減小燃油加熱器1.22的功率；和/或降低吹風部件的轉速。

優選地，將第一預設值選取為－20℃，第二預設值選取為0℃，第三預設值選取為60℃～70℃。當然根據最低工作環境溫度的需求、目標加熱時間的要求以及蓄電池3性能的不同，第一、第二和第三預設值也可以按需選取。

另外，在關閉燃油加熱部件1.2停止對蓄電池3進行加熱後，當蓄電池3的溫度下降到一定程度偏離最佳工作溫度時，還可以繼續打開燃油加熱部件1.2，並選取合適的工作參數對蓄電池3進行加熱。

另外，在步驟101之前，還可以包括底盤鑰匙通電和系統初始化的步驟。

對於前面給出的第二種採用發動機冷卻液進行加熱的加熱系統，加熱裝置2包括用於接入來自發動機的冷卻液的第一加熱支路A，第一加熱支路A包括管道2.2，管道2.2位於靠近蓄電池3的位置，控制部件4在步驟102判斷出第一溫度檢測部件5的檢測值低於第一預設值時，執行步驟103啟動加熱裝置具體包括：

步驟103B、接通第一加熱支路A以通過管道2.2接入來自發動機的冷卻液。

進一步地，第一加熱支路A與起重設備固有的加熱系統中的第二加熱支路B並聯連接，第一加熱支路A包括第一閥門2.3，第二加熱支路B包括第二閥門2.4，如圖11所示的流程示意圖，步驟103B具體包括：

步驟103B』、打開第一閥門2.3並關閉第二閥門2.4。

第一閥門2.3打開後，加熱後的發動機冷卻液就可通過第一加熱支路A流經加熱裝置2，從而實現對蓄電池3的持續性加熱。同時，關閉第二閥門2.4可使發動機冷卻液不再流過空調暖風、尿素箱等起重設備的固有加熱系統，集中通過第一加熱支路A對蓄電池3進行加熱，以縮短加熱時間，提高加熱效率。圖11中只示意出了最具體的步驟103B』，而未給出步驟103B。

在執行步驟103啟動加熱裝置2後，仍然參考圖11，步驟105具體包括：

步驟105B1、控制部件4判斷第一溫度檢測部件5的檢測值是否達到第四預設值，若達到第四預設值則執行步驟105B2，否則返回步驟103B』仍保持第二閥門2.4關閉；

步驟105B2、同時打開第一閥門2.3和第二閥門2.4。

其中，在步驟105B1中，第四預設值是指已經對蓄電池3加熱一段時間，需要降低加熱程度的時機。若未達到第四預設值返回步驟103B』仍保持第二閥門2.4關閉，這是步驟108中繼續加熱的具體表現形式。在步驟105B2中，同時打開第一閥門2.3和第二閥門2.4，可以減小通入蓄電池3對應加熱裝置2的冷卻液，以減小冷卻液向蓄電池3傳遞的熱量，從而降低加熱程度；另一方面，還可以兼顧空調暖風和尿素箱等起重設備的固有加熱系統的運行。

進一步地，控制部件4在執行步驟106判斷出第一溫度檢測部件5的檢測值達到第二預設值後，執行步驟107關閉加熱裝置2具體包括：

步驟107』、關閉第一閥門2.3並打開第二閥門2.4。

在執行步驟107』後，冷卻液將不能通過蓄電池3對應的加熱裝置2，即停止對蓄電池3的加熱，此時蓄電池3已經達到最佳工作溫度。若第一溫度檢測部件5的檢測值未達到第二預設值，則仍返回步驟105B2同時打開第一閥門2.3和第二閥門2.4，這是步驟108中繼續加熱的具體表現形式。

在蓄電池3被加熱至最佳的工作溫度之後，一旦停止加熱後，蓄電池3的溫度會逐漸下降，為了保持蓄電池3長期保持在最佳工作溫度，在另一個實施例中，本發明的控制方法還包括：控制部件判斷第一溫度檢測部件5的檢測值是否低於第四預設值附近，例如與第四預設值正負分別偏差5℃，如果是則執行步驟105B2同時打開第一閥門2.3和第二閥門2.4，否則執行步驟107』關閉第一閥門2.3並打開第二閥門2.4。

該實施例可以在蓄電池3的溫度下降至第四預設值附近時，再次對蓄電池3進行加熱，以使蓄電池3長期保持在最佳工作溫度。

優選地，在第二種實施例對應的控制方法中，第一預設值選取為－5℃，第二預設值選取為25℃，第四預設值選取為0℃。當然根據最低工作環境溫度的需求、目標加熱時間的要求以及蓄電池3性能的不同，第一、第二和第四預設值也可以按需選取。

以上對本發明所提供的一種起重設備蓄電池加熱系統及控制方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體的實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。