[发明专利]用于向采矿车辆供应电能的系统和方法以及采矿车辆

说明书

本发明涉及一种用于向采矿车辆供应电能的系统和方法以及一种采矿车辆。在所提出的解决方案中，使用包括具有一定的总电压的双极LVDC电源的系统将电能供应到采矿车辆。所述采矿车辆包括至少第一能量单元和第二能量单元。所述第一能量单元连接到所述一定的总电压的一部分，并且所述第二能量单元连接到所述一定的总电压的另一部分。

技术领域

本发明涉及一种用于向采矿车辆供应电能的系统和方法以及一种采矿车辆。

背景技术

地下采矿车辆在它们的使用期间需要大功率。如果使用电能来供应采矿车辆，则部件的电压电平不应很高，因为例如高电压电平需要大的间隙和绝缘。这导致了大型、复杂且昂贵的部件。但是，通常，采矿车辆应尽可能紧凑。另一方面，较低的电压电平会导致系统中的电流上升。大电流例如在供电系统和采矿车辆中需要粗导体，从而升高了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的系统、方法和采矿车辆。本发明的特征在于独立权利要求中所述的内容。在从属权利要求中公开了本发明的一些实施例。

在所提出的解决方案中，使用包括具有一定的总电压的双极LVDC电源的系统将电能供应到采矿车辆。采矿车辆包括至少第一能量单元和第二能量单元。第一能量单元被连接到所述一定的总电压的一部分，并且第二能量单元被连接到所述一定的总电压的另一部分。从而，第一能量单元和第二能量单元的部件需要承受仅是总电压的一部分的电压电平。但是，双极LVDC电源将总电压上的功率供应到采矿车辆，由此尽管电流适中，但所供应的功率仍可以较高。

根据一实施例，双极LVDC电源包括正极(positive pole)和负极(negative pole)以及处在正极与负极之间的中性点。第一能量单元可以被连接在正极与中性点之间，并且第二能量单元可以被连接在负极与中性点之间。从而，电压平衡在采矿车辆中是可靠的。

根据另一实施例，双极LVDC电源包括串联连接的第一转换器和第二转换器。转换器可以用于在采矿车辆的两个半部中保持电压平衡。可以将中性点布置在第一转换器与第二转换器之间。

根据另一实施例，第一能量单元和第二能量单元包括采矿车辆的牵引电机。

根据另一实施例，第一能量单元和第二能量单元包括电池，并且采矿车辆包括连接装置和控制单元。控制单元可以布置用以在驱动模式下将电池并联连接，并且布置用以在充电模式下将电池串联连接。在驱动模式下，并联连接意味着车辆DC总线和车辆中的部件所需的电压电平相当低。在充电模式下，供应更高的充电电压。这允许使用简单且便宜的插头插座连接以及较小且较轻的电缆来进行大功率快速充电。

附图说明

下面将参考附图借助于实施例更详细地描述本发明，在附图中

图1是采矿车辆的电气系统的示意图；

图2是示出了如何连接采矿车辆的电池的示意图；

图3是采矿车辆的另一电气系统的示意图；以及

图4是如何连接采矿车辆的电池的另一实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出了采矿车辆的电气系统的示意图。例如，采矿车辆可以是自卸车、LHD(载重运输自卸车)、地下采矿卡车或钻机。

附图标记1示出了双极LVDC(低电压直流)电源。在图1所示的实施例中，双极LVDC电源的总电压为1500V。但是，总电压可以低于或高于此，诸如400V、800V、1000V或5kV。但是，1500V或以下的电压电平是有利的，因为例如根据IEC规则和欧盟指令2014/35/EU(即，低电压指令)，这种电压电平仍被视为低电压。更高的电压将导致要求具有更大的间隙等，从而导致更大、复杂且昂贵的部件。