電驅動制動能量回收礦用車的製作方法

2024-03-08 20:25:15

本實用新型有關一種電驅動制動能量回收礦用車，特別是指一種供露天礦、大型水電、基建工地等使用的純電力驅動行駛的制動能量回收礦用車。

背景技術：

礦用車主要用於露天礦、大型水電、基建工地土石方、礦石物料的轉運等場所，目前在用的車輛主要分兩類：一種是以內燃機為動力全機械傳動的礦用車，另一種是以內燃發電機組為動力，全電力傳動礦用車。但上述兩種運輸車運行在空載上坡滿載下坡工況時，所具有的動能和勢能均由車輛的制動器以磨擦產生的熱量而散發到空氣中，對環境造成汙染和產生熱效應；同時無論是機械傳動還是全電力驅動，內燃機會對空氣產生嚴重汙染，另外由於燃油價格的增長，使得內燃機驅動的運輸車的運行成本不斷的增加。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種節能環保、且運輸效率高的電驅動制動能量回收礦用車。

為達到上述目的，本實用新型提供一種電驅動制動能量回收礦用車，其包括有設於車上的整車控制系統、駕駛員輸入系統、對車輛進行驅動並在車輛制動時能進行能量回收的電力驅動與能量回收控制系統、能夠進行充放電的電池管理系統以及對車輛進行制動的制動系統，該整車控制系統通過數據總線分別連接該駕駛員輸入系統、電力驅動與能量回收控制系統、電池管理系統及制動系統，該電池管理系統通過動力線連接該電力驅動與能量回收控制系統並為該電力驅動與能量回收控制系統提供電力，該電力驅動與能量回收控制系統另通過能量回收動力線連接該電池管理系統並為該電池管理系統進行充電，該制動系統通過數據線連接該電力驅動與能量回收控制系統，並在車輛制動時控制該電力驅動與能量回收控制系統為電池管理系統進行充電。

所述電池管理系統包括電池管理單元、電池組及外充電單元，該電池管理單元與電池組通過數據線和動力線相互連接，所述整車控制系統通過數據線連接該電池管理單元。

所述電力驅動與能量回收控制系統包括電機管理單元與驅動車輛後輪及用於能量回收的機械傳動裝置，所述整車控制系統通過數據線連接該電機管理單元，該電機管理單元通過數據線連接該機械傳動裝置並實現能量回饋；所述電池組通過動力線經由一逆變器連接所述機械傳動裝置，為所述機械傳動裝置提供驅動車輛運行的電力；所述機械傳動裝置通過所述能量回收動力線連接所述電池管理單元並通過該電池管理單元為所述電池組充電。

所述機械傳動裝置包括設於車輛中部的驅動電機、能量回收發電機、變速器、設於後輪之間的驅動橋及設於兩個後輪的輪邊減速器，該驅動電機連接並驅動該能量回收發電機，該能量回收發電機連接該變速器，該變速器通過傳動軸連接該驅動橋，所述電機管理單元通過數據線連接該驅動電機，所述逆變器通過動力線連接所述驅動電機並為驅動電機提供電力，所述驅動電機與能量回收發電機通過所述能量回收動力線連接所述電池管理單元。

所述制動系統包括制動控制單元及設於前輪與後輪的輪邊制動器，所述整車控制系統通過數據線連接該制動控制單元，該制動控制單元另通過數據線分別連接輪邊制動器及能量回收發電機並控制輪邊制動器工作或能量回收發電機工作發電。

所述外充電單元包括充電樁及與該充電樁連接的外充插電器，該外充插電器另通過動力線連接所述電池管理單元，該充電樁通過外充插電器及電池管理單元為所述電池組充電。

所述變速器附設有取力裝置，該取力裝置驅動一舉升系統。

所述輪邊制動器為4個，分別設置於兩個前輪與兩個後輪處。

所述駕駛員輸入系統包括啟動開關、油門踏板、制動踏板、充放電開關、舉升控制器。

所述駕駛員輸入系統連接有轉向系統。

本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車由蓄電池組供電運行，車輛在下坡減速滑行或制動時具有能量回饋功能，可向電池組充電，具有節能效果，同時在停車時蓄電池組可接受外部電源充電，本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車節能環保，大大降低了運行成本。

附圖說明

圖1為本實用新型電驅動制動能量回收礦用車的結構示意圖。

具體實施方式

為便於對本實用新型的結構及達到的效果有進一步的了解，現結合附圖並舉較佳實施例詳細說明如下。

如圖1所示，本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車包括有設於車上的整車控制系統1、駕駛員輸入系統2、對車輛進行驅動並在車輛制動時能進行能量回收的電力驅動與能量回收控制系統、能夠進行充放電的電池管理系統以及對車輛進行制動的制動系統。該整車控制系統1通過數據總線a1、a2、a3、a4分別連接該駕駛員輸入系統2、電力驅動與能量回收控制系統、電池管理系統及制動系統，該電池管理系統通過動力線連接該電力驅動與能量回收控制系統並為該電力驅動與能量回收控制系統提供電力，該電力驅動與能量回收控制系統另通過能量回收動力線b1連接電池管理系統並為電池管理系統進行充電，該制動系統通過數據線連接該電力驅動與能量回收控制系統，並在車輛制動時控制該電力驅動與能量回收控制系統為電池管理系統進行充電。

本實用新型中的電池管理系統包括電池管理單元40、電池組41及外充電單元，電池管理單元40與電池組41通過數據線a5和動力線b4相互連接，該整車控制系統1通過數據線a3連接電池管理單元40。本實用新型的電力驅動與能量回收控制系統包括通過數據線a6連接的電機管理單元30與驅動車輛後輪及用於能量回收的機械傳動裝置，該整車控制系統1通過數據線a2連接電機管理單元30。如圖1所示，該機械傳動裝置包括設於車架中部的驅動電機31、能量回收發電機36、變速器32、設於後輪之間的驅動橋33及設於兩個後輪的輪邊減速器34，電機管理單元30通過數據線a6連接驅動電機31，該驅動電機31連接並用於驅動能量回收發電機36，該能量回收發電機36連接變速器32，該變速器32通過傳動軸35連接驅動橋33，驅動電機31通過變速器32、驅動橋33，至兩側後輪的輪邊減速器34驅動車輪。本實用新型的變速器32還附設有取力裝置37，該取力裝置37驅動一舉升系統。

本實用新型中的驅動電機31與能量回收發電機36通過能量回收動力線b1連接充放電管理單元40，該電池組41通過另一動力線b2連接一逆變器42，該逆變器42通過動力線b3連接該驅動電機31，該逆變器42將電池組41的直流電變為交流電。

本實用新型中的外充電單元包括充電樁43及與該充電樁43連接的外充插電器42，該外充插電器42另通過動力線b5連接電池管理單元40。

本實用新型中的制動系統包括制動控制單元50及設於前輪與後輪的輪邊制動器51，整車控制系統1通過數據線a4連接制動控制單元50，該制動控制單元50通過數據線a7、a8分別連接輪邊制動器51及能量回收發電機36。輪邊制動器51可為4個，分別設置於兩個前輪與兩個後輪處。

本實用新型中的駕駛員輸入系統2包括啟動開關、油門踏板、制動踏板、充放電開關、舉升控制器，通過整車控制器對電驅動制動能量回收礦用車的啟動、加減速、制動能量回收、電池組充電、舉升傾卸的工況進行操作。

給電驅動制動能量回收礦用車充電時，將車輛挺穩於充電樁43旁，電池管理單元40通過外充插電器42連接充電樁43，打開駕駛員輸入系統2的充放電開關，向整車控制系統1提供充放電指令信息，由整車控制系統1控制電池管理單元40，使充電樁43通過外充插電器42為經由動力線b5、電池管理單元40及動力線b4為電池組41充電。

電驅動制動能量回收礦用車啟動時，操作駕駛員輸入系統2的啟動開關，由整車控制系統1經由電機管理單元30控制驅動電機31啟動，該整車控制系統1通過電池管理單元40控制電池組41通過動力線b2、逆變器42及動力線b3對驅動電機31供電，以驅動車輛起步運行。

電驅動制動能量回收礦用車加減速時，操作駕駛員輸入系統2的油門踏板，由整車控制系統1經由電機管理單元30控制驅動電機31的轉速，來控制車輛的速度，同時整車控制系統1通過電池管理單元40控制電池組41，通過動力線b2、逆變器42及動力線b3對驅動電機31供電，驅動車輛行駛。

電驅動制動能量回收礦用車能量回收(即車輛制動)時，操作駕駛員輸入系統2的制動踏板，由整車控制系統1經制動控制單元50控制能量回收發電機36工作發電或控制輪邊制動器51工作。操作駕駛員輸入系統2的制動踏板工作模式為三種：模式一、駕駛員輕踏制動踏板，整車控制系統1經電機管理單元30控制驅動電機31轉換為發電機，產生的電流經由能量回收動力線b1、電池管理單元40及動力線b4為電池組41進行充電；模式二、駕駛員再一步踏制動踏板，除模式一的驅動電機31發電外，整車控制系統1經制動控制單元50控制能量回收發電機36工作發電，產生的電流經由能量回收動力線b1、電池管理單元40及動力線b4為電池組41進行充電；模式三、駕駛員將制動踏板踩踏到底，除模式一的驅動電機31和模式二的能量回收發電機36工作發電外，整車控制系統1經制動控制單元50控制輪邊制動器51工作，使電驅動制動能量回收礦用車停車。

電驅動制動能量回收礦用車進行傾卸時，操作駕駛員輸入系統2的舉升控制器，使變速器32接通取力裝置37，舉升系統工作，完成傾卸。

本實用新型的駕駛員輸入系統2還連接有轉向系統20，通過操控方向盤對電驅動制動能量回收礦用車的轉向進行控制。

本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車工況為空載上坡，滿載下坡，下坡時將下坡制動能量轉化為電能蓄存在電池組中。

本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車由蓄電池組供電運行，車輛在下坡減速滑行或制動時具有能量回饋功能，可向電池組充電，具有節能效果，同時在停車時蓄電池組可接受外部電源充電，本實用新型的電驅動制動能量回收礦用車節能環保，大大降低了運行成本。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍。