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Spannungsumschalt-Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl der
Fahrmotoren von batterie-elektrischen Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Spannungsumschalt-Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl der Fahrmo- toren von batterie-elektrischen Fahrzeugen, insbesondere Industriefahrzeugen, die in beiden Fahrrichtun- gen. einen Langsam-und einen Schnellfahrbereich aufweisen und die mit einer in zwei Hälften unterteil- tenBatterie ausgerüstet sind, wobei im Langsamfahrbereich den Fahrmotoren nur die Spannung einer Bat- teriehälfte, im Schnellfahrbereich dagegen die Spannung der ganzen Batterie zugeführt wird.
Es sind Elektrofahrzeuge mit Batteriebetrieb bekannt, bei denen die Batterie in mehrere, beispiels- weise sechs Gruppen, aufgeteilt ist. Die einzelnen Gruppen sind untereinander mittels eines Spannungs- umschalters derart parallel und in Reihe schaltbar, dass dem Traktionsmotor mindestens drei verschiedene
Spannungen zugeführt werden können, wobei bei jeder Spannung die volle Batteriekapazität verfügbar ist.
Ein solcher Spannungsumschalter weist jedoch einen verhältnismässig komplizierten Aufbau auf, so dass er nur bei grossen Elektrofahrzeugen, wie Verschiebelokomotiven u. dgl. verwendbar ist.
Bei kleinen batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen wird die Motordrehzahl üblicherweise durch Parallel-Serie-Schaltung geregelt. Dies hat aber den Nachteil, dass für Nebenverbraucher, z. B. für den Hubmotor eines Fahrstaplers nicht immer die gleiche Spannung zur Verfügung steht. Es ist auch bekannt bei Industriefahrzeugen, die einen Langsam- und einen Schnellfahrbereich in beiden Richtungen aufweisen, für den Langsamfahrbereich in einer Fahrrichtung den Fahrmotor durch die eine Batteriehälfte und in der andernRichtung durch die andere Batteriehälfte zu speisen. Dies hat jedoch den Nachteil einer ungleichen Entladung der Batteriehälften, da ein solches Fahrzeug meist nicht in beiden Fahrrichtungen gleiche Strecken zurücklegt.
Dieser Nachteil wird bei der Spannungsumschalt- Vorrichtung nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der die Fahrrichtung steuernde Wendehebel mit einem Umschalter gekuppelt ist, der bei jeder zweiten Betätigung des Wendehebels die Fahrmotoren von einer Batteriehälfte auf die andere umschaltet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt : Fig. l eine schematische Darstellung einer Spannungsumschalt-Vorrichtung bei einem Industriefahrzeug, das einen Langsam-und einen Schnellfahrbereich in beiden Fahrrichtungen aufweist. Fig. 2 einen Längsschnitt durch die vom Wendepedal betätigte Schaltvorrichtung für den Fahrrichtungswechsel im Langsamfahrbereich, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III - III in Fig. 2 und Fig. 4 ein Schema des durch die Schaltvorrichtung nach Fig. 2 und 3 betätigten elektromechanischen Umschalters.
In Fig. l sind die beiden Batteriehälften mit 1 und 2 bezeichnet. Die beiden Batteriehälften sind über einen Schalter 4 und einen Schalter 5 mit dem Fahrmotor 6 verbunden. Der Schalter 4 steht mit einem Wendepedal 8 in Verbindung und der Schalter 5 mit einem Fahrpedal 9. Für Langsamfahrt befindet sich der Schalter 5 in der ausgezogen gezeichneten Stellung, drückt man dagegen das Fahrpedal 9 bis in den Schnellfahrbereich durch, so wird dadurch der Schalter 5 in die gestrichelt gezeichnete Stellung verschoben.
In der Fig. 1 befindet sich das Wendepedal 8 in der mit V bezeichneten Stellung für Vorwärtsfahrt, in welcher der Schalter 4 in der ausgezogen gezeichneten Stellung steht.
Zum Anfahren vorwärts fliesst somit der Strom von der Batteriehälfte 2 über die Leitungen 21,22, Schalter 4, Leitung 23, Schalter 5 und Leitung 24 zum Fahrmotor 6 und über Leitung 25, Schalter 5, Leitung 26, Schalter 4 und Leitung 27 wieder zurBatteriehälfte 2. Wird das Fahrpedal in den Schnellfahrbereich durchgedrückt, so dass der Schalter 5 die gestrichelt gezeichnete Stellung einnimmt, so ist der
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Fahrmotor über die Leitungen 21,28 bzw. 30,29, Schalter 5 und Leitungen 24,25 mit beiden Batteriehälften verbunden.
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ganze Batterie 1, 2 mit dem Fahrmotor 6 verbunden.
Unabhängig von diesen Schaltvorgängen kann durch Schliessen eines Schalters 10 ein Nebenverbraucher 7 eingeschaltet werden, der immer unter der Spannung beider Batteri'ehälften 1, 2 steht. Bei dieser Umschaltvorrichtung ist nachteilig, dass dieBatteriehälften ungleich entladen werden, wenn bei Vorwärtsund Rückwärtsfahrt im Langsamfahrbereich verschieden lange Fahrstrecken zurückgelegt werden.
Um eine gleichmässigere Entladung der beiden Batteriehälften zu erreichen, wird erfindungsgemäss der in Fig. 2 und 3 dargestellte Mechanismus vorgesehen, der in Verbindung mit der Schaltung nach Fig. 4 bewirkt, dass bei jeder zweiten Betätigung des Wendepedals für den Langsamfahrbereich von einer Batteriehälfte auf die andere umgeschaltet wird. Mit dem Wendepedal 8 ist über die Welle 11 eine Wendewalze 12 verbunden, an der mittels eines Bolzens 13 eine Klinke 14 schwenkbar befestigt ist. Die Klinke 14 greift in die Zähne einer Schaltwalze 15 ein und kann diese jeweils nur drehen, wenn das Wendepedal in Fig. 3 in Pfeilrichtung bewegt wird. Die Schaltwalze 15weistim mittleren Bereich 15a im Querschnitt das Profil eines Dreiecks auf, dessen Ecken abgerundet sind.
Dieses Dreieckprofil wirkt auf ein Betätigungsorgan 16a eines Schalters 16 ein, der somit zwei Schaltstellungen aufweist, je nachdem sich das Betäti- gungsorgan 16a auf der abgerundeten Ecke oder in der Mitte eines Schenkels des Dreieckprofils befindet.
Eine Rastrierung 17 sichert die Schaltwalze 15 gegen unerwünschte Drehung. Die Schaltwalze 15 und damit der Schalter 16 wird somit nur betätigt, wenn das Wendepedal eine Schwenkung in Pfeilrichtung ausführt, also nur bei jeder zweiten Betätigung. Der Schalter 16 wirkt, wie in Fig. 4 dargestellt, mit vier elektromagnetisch betätigten Schaltern 30, 31, 32, 33 zusammen, welche den Schalter 4 der Fig. 1 ersetzen. In der in Fig. 4 gezeichneten Stellung stehen die Magnetwicklungen der Schalter 30 und 32 unter der vollen Batteriespannung. Die Schalter 30 und 32 werden dadurch geschlossen, wodurch die Batterie-
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ist dagegen die Batteriehälfte 2 mit den Leitungen 23,26 verbunden.
Auf diese Weise wird erreicht, dass im Langsamfahrbereich sowohl bei Vorwärts-wie bei der Rückwärtsfahrt abwechselnd beide Batteriehälften auf den Fahrmotor 6 geschaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spannungsumschalt-Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl der Fahrmotoren vonbatterie-elektri- schen Fahrzeugen, insbesondere Industriefahrzeugen, die in beiden Fahrrichtungen einenLangsam-und einen Schnellfahrbereich aufweisen und die mit einer in zwei Hälften unterteilten Batterie ausgerüstet sind, wobei im Langsamfahrbereich den Fahrmotoren nur die Spannung einer Batteriehälfte im Schnellfahrbereich dagegen die Spannung der ganzen Batterie zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der die Fahrrichtung steuernde Wendehebel (8) mit einem Umschalter gekuppelt ist, der bei jeder zweiten Betätigung des Wendehebels die Fahrmotoren von einer Batteriehälfte auf die andere umschaltet.