采矿车辆和用于启动采矿车辆的AC电动机的方法

权利要求

1.采矿车辆(300)，其包括：

AC电动机(104)，其用于为所述采矿车辆的移动和钻探功能中的至少一个提供动力，

外部电网连接器(106)，其用于从外部电网(203)接收第一AC电压，

电池(101)和被耦接在所述电池(101)和所述AC电动机(104)之间的逆变器(102)，以提供第二AC电压，

第一可控开关(201)，其在所述外部电网连接器(106)和所述AC电动机(104)之间，

第二可控开关(202)，其在所述逆变器(102)和所述AC电动机(104)之间，以及

控制计算机(305)，其被耦接到所述第一可控开关(201)并且被耦接到所述第二可控开关(202)，并且被配置成控制所述第一AC电压和所述第二AC电压到所述AC电动机(104)的耦合；

所述采矿车辆(300)的特征在于：

所述采矿车辆包括被配置成检测所述第一AC电压的相位的第一检测器(402)，

所述采矿车辆包括被配置成检测所述第二AC电压的相位的第二检测器(403)，

所述采矿车辆包括同步比较器(401)，所述同步比较器被耦接到所述第一检测器(402)和所述第二检测器(403)，并且所述同步比较器被配置成产生指示在所述第一AC电压和所述第二AC电压之间的相位差的同步信号(411)，以及

所述控制计算机(305)被配置成实施电动机启动程序，所述电动机启动程序包括：

闭合所述第二开关(202)以将所述第二AC电压耦合到所述AC电动机(104)，

监视所述同步信号(411)以发现在所述第一AC电压和所述第二AC电压之间的所述相位差变得小于预定极限，

断开所述第二开关(202)，以及

闭合所述第一开关(201)以将所述第一AC电压耦合到所述AC电动机(104)。

2.根据权利要求1所述的采矿车辆(300)，其中：

所述控制计算机(305)被耦接到所述逆变器(102)的第一控制输入，并且被配置成向所述逆变器(102)提供速度参考信号(412)，

所述AC电动机(104)的速度检测器被耦接到所述逆变器(102)的第二控制输入，并且所述速度检测器被配置成向所述逆变器(102)提供速度反馈信号(413)，

所述逆变器(102)被配置成控制所述第二AC电压的提供以使所述速度反馈信号(413)匹配所述速度参考信号(412)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的采矿车辆(300)，其中：

所述逆变器(102)被耦接到所述控制计算机(305)的输入，并且被配置成向所述控制计算机(305)提供电动机速度指示信号(414)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的采矿车辆(300)，其包括：

用户界面(406)，所述用户界面被耦接到所述控制计算机(305)以允许在所述控制计算机(305)和用户之间交换信息。

5.根据前述权利要求中任一项所述的采矿车辆(300)，其中，

所述控制计算机(305)被配置成，作为针对发现在所述第一AC电压和所述第二AC电压之间的相位差保持小于所述预定极限已经达到了比预定延迟长的时间的响应，而从对所述同步信号(411)的所述监视进行到将所述第二开关(202)的所述断开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的采矿车辆(300)，其中，所述采矿车辆是岩钻机。

7.一种用于启动采矿车辆(300)的AC电动机(104)的方法，包括：

利用由所述采矿车辆(300)的车载的用电池供电的逆变器(102)提供的第二AC电压，将所述AC电动机(104)加速(501)到第一速度，

比较(502)从外部电网(203)获取的第一AC电压的相位与所述第二AC电压的相位，

作为针对在所述第一AC电压的所述相位和所述第二AC电压的所述相位之间的差大于预定极限的响应，改变(503)所述逆变器(102)使所述AC电动机(104)旋转的速度，以及

作为针对在所述第一AC电压的所述相位和所述第二AC电压的所述相位之间的所述差小于所述预定极限的响应，从利用所述第二AC电压旋转所述AC电动机(104)改变(504、505)成利用所述第一AC电压旋转所述AC电动机(104)。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：

使用所述用电池供电的逆变器(102)，产生在可控频率的所述第二AC电压，

在所述用电池供电的逆变器(102)中，接收指示所述AC电动机(104)的期望转速的速度参考信号(412)和指示所述AC电动机(104)的检测到的转速的速度反馈信号(413)，以及

控制所述第二AC电压的所述频率，以使所述速度反馈信号(413)匹配所述速度参考信号(412)。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法，其中，

作为针对发现在所述第一AC电压和所述第二AC电压之间的相位差保持小于所述预定极限已经达到了比预定延迟长的时间的响应，而完成从利用所述第二AC电压旋转所述AC电动机(104)到利用所述第一AC电压旋转所述AC电动机(104)的所述改变(504、505)。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电动采矿车辆的技术领域。特别地，本发明涉及启动采矿车辆的AC电动机的任务，从而能够最小化或避免外部电网的过度负载。

背景技术

传统上，诸如钻机、挖掘机、装载机、卡车等的采矿车辆由它们自己的内燃机提供动力。近来，发展趋势已经朝向包括有大功率的电动机的电动采矿车辆发展，该电动机既可以由采矿车辆携带的电池供电，也可以由外部电网供电。电动采矿车辆的优点包括，例如，噪声更小、废气更少、废热更少，并且现场燃料分配的要求更少。

作为示例，可以考虑电驱动钻机。这种钻机用附图标记100在图1中概略地示出。该钻机包括电池101、逆变器102、开关块103和主电动机104。控制计算机105被配置成至少控制逆变器102和开关块103，外部电网连接器106也被连接于此。

由钻机100的主电动机104产生的动力能够被引导以运行钻探致动器的液压泵或者移动车辆。也能够具有用于钻探和移动的单独的电动机。通常，当钻机100在隧道的末端处就位时，电动机104的动力被用于钻探。当孔准备好被装填和爆破时，电动机104停止一段时间，该时间用于将动力重定向到使钻机100的轮子或履带移动的驱动机构。然后，电动机104被再次启动以将钻机100驱动到安全位置，以等待装填物爆破并清除爆破的石头。

电驱动钻机100的电池101通常不够大以至于不能单独供应长时间的钻探所需的全部电力。替代地，对于当电驱动钻机100从一个地方移动到另一个地方的时间段之外的所有其它时间段，电驱动钻机100通常都与现场的电网耦接。

众所周知，大功率的电动机的启动是一个可能的问题源，其原因是所谓的浪涌电流。在启动时的短时间段期间，电动机可能会吸收比电动机在正常操作期间吸收的稳态电流显著更高的电流。

图2概略地示意了根据现有技术在启动电动机104时起作用的一些部件。开关201和202属于图1中的开关块103。概率地示出了外部电网203，并且在电网中和在钻机100内均存在过载断路器204和205。启动电动机104的典型方法可以包括保持开关202闭合并保持开关201断开，并利用从电池101通过逆变器102获取的电力对电动机104进行所谓的预加速。一旦电动机104旋转得足够快，开关202便被断开并且开关201闭合。这样，电网203不需要在任何长的时间段内提供大量的浪涌电流，因为它仅在电动机104已经旋转时才起作用。

然而，已经显示出难以使外部电网203平稳地接管电动机104的驱动。例如，在较老的矿井中，电网203的尺寸可以被设计成用于如此小的最大电流，以至当尝试上述类型的电动机启动程序时，电网的过载断路器204会跳闸。

现有技术文献EP 3 037 297 A1公开了一种电驱动采矿车辆，其中由电力电子设备供应的无功电流量和用于对辅助能量源进行充电或放电的有效充电电流量关于供应线缆的最大电流值而受到控制。

现有技术文献US 2012/298004 A1公开了一种电驱动采矿车辆，其具有用于操作主要功能的一个电动机和用于操作辅助功能的另一个电动机。另外，该车辆包括发电辅助单元，能够从该发电辅助单元向任何电动机供应电力。

发明内容

本发明的目的是提供一种采矿车辆和一种用于启动采矿车辆的AC电动机的方法，其被设计成使得它们仅对外部电网的电流提供能力提出适度的要求。本发明的另一个目的是能够将现有技术的采矿车辆转换成根据本发明的采矿车辆，而仅适度地要求大修或更新工作。

通过将适当的AC电压的相位比较和电动机的启动程序相组合，实现了这些和其它有利的目的。

根据第一方面，提供了一种采矿车辆。采矿车辆包括AC电动机和外部电网连接器，该AC电动机用于为采矿车辆的移动功能和钻探功能中的至少一个提供动力，该外部电网连接器用于从外部电网接收第一AC电压。采矿车辆包括电池和逆变器，该逆变器被耦接在所述电池和所述AC电动机之间，以提供第二AC电压。采矿车辆包括：在所述外部电网连接器和所述AC电动机之间的第一可控开关和在所述逆变器和所述AC电动机之间的第二可控开关。采矿车辆包括控制计算机，该控制计算机被耦接到所述第一可控开关和所述第二可控开关，并且被配置成控制所述第一和第二AC电压到所述AC电动机的耦合。采矿车辆包括第一检测器和第二检测器，该第一检测器被配置成检测所述第一AC电压的相位，该第二检测器被配置成检测所述第二AC电压的相位。采矿车辆包括同步比较器，该同步比较器被耦接到所述第一和第二检测器，并且被配置成产生指示在所述第一和第二AC电压之间的相位差的同步信号。控制计算机被配置成基于所述同步信号来控制所述第一和第二开关的切换。

根据第一方面的实施例，控制计算机被耦接到逆变器的第一控制输入，并且被配置成向逆变器提供速度参考信号。AC电动机的速度检测器被耦接到逆变器的第二控制输入，并且被配置成向逆变器提供速度反馈信号。逆变器被配置成控制所述第二AC电压的提供以使所述速度反馈信号匹配所述速度参考信号。这具有能够容易地将本发明作为对于已经具有到逆变器的类似连接的现有采矿车辆的升级的优点。

根据第一方面的实施例，逆变器被耦接到控制计算机的输入，并且被配置成向控制计算机提供电动机速度指示信号。这具有控制计算机能够执行其配备有关于电动机速度的信息的动作的优点。

根据第一方面的实施例，采矿车辆包括用户界面，该用户界面被耦接到所述控制计算机以允许在控制计算机和用户之间交换信息。这具有可以给予用户关于电动机的启动阶段的良好控制和最新信息的优点。

根据第一方面的实施例，控制计算机被配置成实施电动机启动程序，该电动机启动程序包括：闭合所述第二开关，以将所述第二AC电压耦合到所述AC电动机；监视所述同步信号，以发现在所述第一和第二AC电压之间的所述相位差变得小于预定极限；断开所述第二开关，并闭合所述第一开关，以将所述第一AC电压耦合到所述AC电动机。这具有提供了一种系统性的方法来避免所有过度浪涌电流的出现的优点。

根据第一方面的实施例，控制计算机被配置成，作为对于发现在所述第一和第二AC电压之间的相位差保持小于所述预定极限已经达到了长于预定延迟的时间的响应，而从所述同步信号的所述监视进行到所述第二开关的所述断开。这具有不会在过短的时间窗口中尝试开关操作的优点。

根据第一方面的实施例，所述采矿车辆是岩钻机。这具有能够在外部电网并非总是最强健的矿井深处的位置处实现本发明的有利特征的优点。

根据第二方面，提供了一种用于启动采矿车辆的AC电动机的方法。该方法包括：利用由所述采矿车辆的车载的用电池供电的逆变器提供的第二AC电压将所述AC电动机加速到第一速度；比较从外部电网获取的第一AC电压的相位与所述第二AC的相位；作为对在所述第一和第二AC电压的所述相位之间的差大于预定极限的响应，改变所述逆变器使所述AC电动机旋转的速度；并且作为对在所述第一和第二AC电压的所述相位之间的所述差小于所述预定极限的响应，从利用所述第二AC电压旋转所述AC电动机改变成利用所述第一AC电压旋转所述AC电动机。

根据第二方面的实施例，该方法包括：使用所述用电池供电的逆变器以产生在可控频率的所述第二AC电压；在所述用电池供电的逆变器中接收指示所述AC电动机的期望转速的速度参考信号和指示所述AC电动机的检测到的转速的速度反馈信号；并控制所述第二AC电压的所述频率以使所述速度反馈信号匹配所述速度参考信号。这具有提供了一种系统性的方法来避免所有过度浪涌电流的出现的优点。

根据第二方面的实施例，作为针对发现在所述第一和第二AC电压之间的相位差保持小于所述预定极限已经达到了长于预定延迟的时间的响应，完成了从利用所述第二AC电压旋转所述AC电动机到利用所述第一AC电压旋转所述AC电动机的所述改变。这具有不会在过短的时间窗口中尝试开关操作的优点。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并构成本说明书的一部分的附图示意了本发明的实施例并且与说明书一起有助于解释本发明的原理。在绘图中：

图1概略地示出了电动钻机；

图2概略地示出了钻机的一些电气部件和连接；

图3概略地示出了电动钻机；

图4概略地示出了电动采矿车辆的一些电气部件和连接；

图5示意了方法和计算机程序产品；并且

图6示意了在两种不同情况下检测在两个AC电压之间的相位差的比较。

具体实施方式

图3概略地示意了电动采矿车辆300的示例。它是电动的事实意味着采矿车辆300包括至少一个电动机104，该电动机足够强大以向采矿车辆的主要功能中的至少一些提供动力。在图3的示例中，采矿车辆300是岩钻机，其主要功能包括在岩石中钻孔并使车辆四处移动。为了向这些功能中的至少一个提供动力，电动机104应当具有至少几十千瓦并且优选地几百千瓦的功率。不排除更大功率的电动机。

电动机104优选是AC电动机，因为AC电动机具有很多有利的特征，例如健壮性、可靠性、相对直接的速度控制和良好的效率。在采矿车辆300中如何进一步传递AC电动机104的输出功率对于本发明来说并不重要。作为示例，AC电动机104可以操作一个或多个液压泵，该一个或多个液压泵将液压流体泵送到钻探机器、轮毂电动机等中的致动器。

图4是采矿车辆300的某些部件的概略框图，所述部件在为其主要功能——例如移动和/或钻探功能——提供动力方面起作用。在附图中，相同或本质上相似的部件使用相同的附图标记。

采矿车辆300包括用于从外部电网203接收第一AC电压的外部电网连接器106。过载断路器204和205可以用在外部电网203中或者采矿车辆300中或用于这两者，以提供对潜在危险的过电流情况的保护。外部电网203可以是例如在钻探现场处——诸如矿井或隧道施工现场——的供电网。

采矿车辆包括电池101，电池101的存储容量和放电电流额定值足够高以允许至少在有限的时间段内使用来自电池101的电能量操作AC电动机104。逆变器102被耦接在电池101和AC电动机104之间，以提供第二AC电压。在图4中示出了两个可控开关。第一可控开关201设置在外部电网连接器106和AC电动机104之间，并且第二可控开关202设置在逆变器102和AC电动机104之间。在图3的概略示意中，第一可控开关201和第二可控开关202属于开关块303。

第一和第二AC电压的幅度不必相同。在采矿车辆的典型操作环境中，可从外部电网203获得的AC电压的幅度可以在380伏和690伏之间变化。能够由电池101和逆变器102提供的AC电压的幅度具有某个最大值，例如450伏。

控制计算机305被耦接到第一可控开关201和第二可控开关202。控制计算机305被配置成分别使用第一和第二开关201和202来控制第一和第二AC电压到AC电动机104的耦合。在图3和图4中未更详细地示出控制计算机305的某些部件及其到使得能够实现这种控制的可控开关201和202的耦接，因为本领域技术人员能够容易地提出很多方式，使得能够使控制计算机控制对此处涉及的各种电压和电流额定的开关的状态。

采矿车辆300包括：第一检测器402，该第一检测器被配置成检测第一AC电压的相位；和第二检测器403，该第二检测器被配置成检测第二AC电压的相位。检测器402和403沿着电压线的位置并不重要，但是为了确保能够分别检测第一和第二AC电压的相位，有利的是在它们之间具有至少一个可控开关。在图4的示例中，第一检测器402位于外部电网连接器106和第一可控开关201之间，并且第二检测器403位于第二可控开关202和AC电动机104之间。在图3的概略示意中，第一检测器402和第二检测器403可以被包括在开关块303中。

采矿车辆包括同步比较器401，该同步比较器401被耦接到第一和第二检测器402和403，并被配置成产生指示在第一和第二AC电压之间的相位差的同步信号411。同步比较器401也能够被称为相位比较器。同步信号411可以与一比特的标志信号一样简单，使得一个数位值意味着第一和第二AC电压的相位相差小于某个预定极限，而另一个数位值意味着它们相差更大。在更详细的实施例中，同步信号411能够包括例如在第一和第二AC电压之间的瞬时相位差的量度，和/或某个其它信息，例如相位差的变化率和方向、第一和第二AC电压的频率差，和/或其它信息。

控制计算机305被配置成基于同步信号411来控制第一开关201和第二开关202的切换。这使得控制计算机305能够实现切换，使得在AC电动机104的启动期间，能够显著地减少浪涌电流的短脉冲。

已经发现，尽管利用从电池获取的电能来使电动机预加速并且仅在此之后切换成使用电网的现有技术方法有助于避免浪涌电流的主要部分，但是仍然存在重磁化电流的问题。根据现有技术，在不考虑在不同AC电压之间的相位差的情况下，在逆变器和AC电动机之间的开关被断开，并且在外部电网连接器和AC电动机之间的开关随后被闭合。这可能导致在当第一AC电压被连接时的时刻在AC电动机中的转子的瞬时旋转位置不是最佳的情况。这继而可能会导致可能仅持续几毫秒或几十毫秒的浪涌电流尖峰，但可能瞬时地涉及几百千伏安的视在功率。

当基于同步信号411完成了第一开关201和第二开关202的切换时，第一开关201能够在与AC电动机104中的转子的旋转位置处于最佳关系的瞬时闭合。最有利地，切换瞬时被选择为使得在第一和第二AC电压之间的相位差小于预定极限。这样，利用来自外部电网的电能量使AC电动机继续操作能够最大程度地利用AC电动机104中的转子的剩磁，这继而有助于甚至在毫秒级的时间内抑制任何浪涌电流尖峰。

由于多种原因，要求所有浪涌电流爆发应该被完全消除是不合理的。在电网的AC电压和在采矿车辆上由逆变器产生的AC电压之间的幅度差可能会导致一些浪涌电流。在物理上实施的第一开关201和第二开关202的接触器中也存在一些机械延迟。由于该机械延迟，AC电动机104在它不接收任何AC电压的短时间内可能会稍微减速。这引起相位差并产生一些浪涌电流。

控制计算机305可以被耦接到逆变器102的第一控制输入，并被配置成向逆变器102提供速度参考信号412。取决于实现逆变器102的控制的方式，速度参考信号412可以是模拟信号或数字信号。AC电动机104的速度检测器(未单独示出)可以被耦接到逆变器102的第二控制输入，并被配置成向逆变器102提供速度反馈信号。逆变器102可以被配置成控制向AC电动机104提供第二AC电压，以使速度反馈信号413匹配速度参考信号。

AC电动机的转速取决于用于使其旋转的AC电压的频率。因此，逆变器102具有的可任由其使用的使速度反馈信号413匹配速度参考信号412的手段包括动态地改变它产生的AC电压的频率。这种改变能够例如通过应用一些已知的控制回路机制来完成，例如比例控制、比例积分控制或比例积分微分控制。

逆变器102还可以被耦接到控制计算机305的输入，并且被配置成向控制计算机305提供电动机速度指示信号414。电动机速度指示信号414可以仅仅是速度反馈信号413的副本，和/或它可以包括进一步的信息，例如在速度参考信号412和速度反馈信号413之间的瞬时差异，或速度反馈信号413接近速度参考信号412的速率，等等。

采矿车辆可以包括用户界面406，该用户界面406被耦接到控制计算机305，以允许信息在控制计算机305和采矿车辆的用户之间交换。如果采矿车辆是有人驾驶的类型并且包括驾驶舱，则用户界面406可以位于驾驶舱中。如果采矿车辆是远程控制的类型，则用户界面406可以是在此处控制采矿车辆的远程工作站的一部分。用户可以使用用户界面406例如来开始AC电动机104的启动。控制计算机305也可以使用用户界面406来向用户提供关于启动程序进行的如何的一些最新信息。

在其中控制计算机305可以被配置成实现电动机启动程序的一种有利方式包括首先闭合第二开关202。这使得由逆变器102产生的(第二)AC电压被耦合到AC电动机104。电动机开始旋转，从而通过逆变器102从电池101获取电能。电动机加速的速度取决于其惯性和负载，以及取决于逆变器102能够传递的以使其加速的功率和由它产生的AC电压的频率。

加速阶段的目的是使AC电动机104以与可从电网203获得的(第一)AC电压同步的速度和相位旋转。已经多好地实现了这种同步的指示能够以同步信号411的形式用于控制计算机305，该同步信号指示在所述第一和第二AC电压之间的相位差。因此，电动机启动程序可以包括监视同步信号411以发现何时在第一和第二AC电压之间的所述相位差变得小于预定极限。当发生这种情况时，能够断开第二开关202，并且能够闭合第一开关201，以将第一AC电压而不是第二AC电压耦合到AC电动机104。

这种启动程序以在图5中的方法的形式示意。可替代地，可以作为计算机程序产品的图示检视图5，该计算机程序产品包括一组或多组的一条或多条机器可读指令，这些指令在由控制计算机305的一个或多个处理器执行时引起对应方法的实现。

该方法中的步骤501包括利用由采矿车辆300的车载的用电池供电的逆变器102提供的第二AC电压将AC电动机104加速到第一速度。该第一速度应当被选择成使得将在该频率下实现所述第一速度的第二AC电压的频率对应于第一AC电压的已知频率。换句话说，如果第一AC电压被替代地用于加速的话，步骤501可以被认为包括使用第二AC电压来将AC电动机104加速到所述AC电动机104最终将会采取的速度。

该方法中的步骤502包括将第一AC电压(从外部电网203获取的)的相位与第二AC电压的相位进行比较。只要相位不匹配，就必须改变电动机速度(即第二AC电压的频率)。因此，作为对在第一和第二AC电压的相位之间的差大于预定极限的响应，该方法包括在步骤503改变逆变器102使AC电动机104旋转的速度。

当该两个AC电压的相位匹配时，能够执行从使用第二AC电压来旋转AC电动机104到使用第一AC电压来旋转AC电动机104的转换。因此，作为对在第一和第二AC电压的相位之间的差小于所述预定极限的响应，该方法包括从利用第二AC电压旋转AC电动机104到利用所述第一AC电压旋转所述AC电动机104的改变。这是通过在步骤504断开第二开关202并在步骤505闭合第一开关201来发生的。

已经在图5中作为单独的步骤并且以该顺序示出了步骤504和505。实际上，为了避免外部电网203和逆变器102的输出彼此耦合，建议确保第一和第二开关201和202不同时导通。然而，同时建议最小化AC电动机104无任何操作电压的时间，并且应对所涉及的构件的电气和机械特性加以考虑。非常可能的是，第一开关201的断开速度比第二开关202的闭合速度更快，在这种情况下，控制计算机305可以被布置成同时地发出命令“断开第一开关201”和“闭合第二开关”。如果所涉及的构件的电气和机械特性使得在实际中第一开关201无论如何都将在第二开关202闭合之前断开，则甚至能够以相反的顺序发出所述命令。

在逆变器102的操作中，该方法最有利地包括以下步骤：使用用电池供电的逆变器102以产生在可控频率的所述第二AC电压；在所述用电池供电的逆变器102中接收指示所述AC电动机104的期望转速的速度参考信号412和指示所述AC电动机104的检测到的转速的速度反馈信号413；并且控制所述第二AC电压的所述频率以使所述速度反馈信号413匹配所述速度参考信号412。

图6示意了一种预防措施，可以有利地采取该预防措施以确保该两个AC电压确实同步。即，应该注意的是，即使在频率方面具有显著差异的两个AC电压也会在短暂地使它们的相位在重复的相对较短的时间内几乎相等。图6中较低的一组曲线示意了在频率方面带有相当大的差异的两个AC电压AC#1和AC#2。当在第一和第二AC电压之间的相位差小于预定极限时，数字同步信号的值是高的，否则，数字同步信号的值是低的。较高的一组曲线示出了类似的情况，但是该两个AC电压的频率彼此接近。在这种情况下，同步信号411将更少地采取其高值，但是会在更长的时间内保持高值。

为了对在图6中示意的现象加以考虑，控制计算机305可以被配置成，对于发现在第一和第二AC电压之间的相位差保持小于所述预定极限已经达到了长于预定延迟的时间的响应，而从监视同步信号411进行到断开第二开关202。另一种可能性将是利用仅测量频率差并当频率差小于某个预定极限时通知控制计算机的另一种测量来增加相位比较。频率差测量和相位差测量两者的结果能够仍然被组合成一个单比特同步信号，例如，使得同步比较器401将仅当频率差测量和相位差测量均示出小于预定极限时才激活同步信号411。

比较图4和图2，容易看出如何能够将本发明作为对先前制造的电动采矿车辆的升级来应用。电池101、逆变器102、AC电动机104、外部电网连接器106、开关201和202、过载断路器205和在这些部件之间的连接可以保持相同。仅需要添加第一和第二检测器402和403，以及同步比较器401和用于同步信号411的线路。第一和第二检测器402和403可以是例如感应检测器，或者其它检测器，使得它们不需要到分别的AC电压线的任何电流连接，并且同步比较器401能够作为小型信号处理盒被添加在采矿车辆内的合适位置处。很多工业级控制计算机在任何情况下都没有输入/输出线，因此只需要使用一条这样的输入线来使控制计算机305能够接收同步信号411即可。控制计算机305执行的软件需要一些升级，但是工业级控制计算机通常被配备用于无论如何都要接受软件更新，并且存在用于以直接方式执行这种更新的程序。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式来实现本发明的基本思想。因此，本发明及其实施例不限于上述示例，而是它们可以在权利要求的范围内变化。作为示例，即使同步比较器401与相位检测器402和403在图4中被示出为单独的实体，但是能够将对应的功能组合到只要该两个被检查的AC电压的相位足够接近彼此就给出同步信号的单个构件中。