電動渣土運輸車驅動系統及電動渣土運輸車的製作方法

2023-05-22 17:17:26

本發明屬於新能源汽車技術領域，特別是涉及一種電動渣土運輸車驅動系統及電動渣土運輸車。

背景技術：

在能源危機和環境汙染問題的雙重壓力下，開發不使用石化產品為燃料的新能源車迫在眉睫。以傳統內燃機為動力驅動系統的汽車受到較大衝擊，一場電動車革命正在展開，乘用車與商用車的電動化也得到蓬勃發展。渣土運輸車作為商用車的一員，一直為我們的城市建設、渣土運輸做出了巨大的貢獻，讓我們有一個整潔、美麗、舒適的生活環境，堪稱城市建設的「搬運工」，在城市建設中作用重大。

傳統渣土運輸車的驅動系統以內燃機為動力，存在以下缺點：

發動機在駕駛室下方噪聲大，對駕駛員的舒適性影響很大，同時對周邊的環境和人也會受影響；發動機的排放物對環境影響大，是環境汙染問題的主因之一；發動機的能源利用率低，傳動系統複雜，損耗大，加劇了能源危機和環境汙染；傳統渣土運輸車油耗大，使用成本高；傳統渣土運輸車油箱一般在車架一側，油箱加滿油的情況下，導致車輛質心相對於車輛左右對稱面偏移較大，左右輪荷不平衡，增加了車輛側翻的可能性，且減小了輪胎使用壽命。渣土運輸車作業工況惡劣，傳統渣土運輸車在倒車時存在視野盲區，倒車時可能陷入凹坑；裝載貨物時，易超載導致頂蓋密閉不嚴的情況。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有的採用內燃機驅動系統的渣土運輸車運營成本高及易造成環境汙染的缺陷，提供一種電動渣土運輸車驅動系統。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：

提供一種電動渣土運輸車驅動系統，包括動力電池、用於驅動電動渣土運輸車的第一組驅動輪旋轉的第一集成電機橋、液壓油箱、液壓舉升油缸、連接在所述第一集成電機橋的動力輸出端的液壓油泵及用於給所述第一集成電機橋供電的動力電池，所述液壓油箱、液壓舉升油缸及液壓油泵通過管路連接以形成液壓迴路。

進一步地，所述驅動系統還包括用於驅動電動渣土運輸車的第二組驅動輪旋轉的第二集成電機橋。

進一步地，所述第一集成電機橋包括第一驅動電機、第一橋殼及連接在所述第一驅動電機與第一橋殼之間的第一變速器；所述第二集成電機橋包括第二驅動電機、第二橋殼及連接在所述第二驅動電機與第二橋殼之間的第二變速器；所述動力電池分別與所述第一驅動電機及第二驅動電機電連接，用於給所述第一驅動電機及第二驅動電機供電。

根據本發明的電動渣土運輸車驅動系統，電動渣土運輸車的行駛以及上裝系統的液壓油泵的工作，均是通過第一集成電機橋實現，第一集成電機橋的電能直接來源於動力電池，因而，相對於現有的採用內燃機驅動系統的渣土運輸車，運營成本更加低廉，且工作過程中完全達到汙染物零排放，對環境無汙染。

另外，本發明還提供了一種電動渣土運輸車，包括駕駛室、底盤、上裝系統及電器系統，其中，

所述底盤包括車架、前橋、中橋及後橋，所述駕駛室設置在車架前方上部，所述前橋連接在車架的前方下部，所述中橋及後橋連接在車架後部下方；所述中橋與後橋其中一個為用於驅動電動渣土運輸車的第一組驅動輪旋轉的第一集成電機橋；

所述上裝系統包括設置在所述車架上的貨箱、液壓油箱、液壓舉升油缸及 連接在所述第一集成電機橋的動力輸出端的液壓油泵，所述液壓油箱、液壓舉升油缸及液壓油泵管路連接以形成液壓迴路；

所述電器系統包括用於給所述第一集成電機橋供電的動力電池及與所述第一集成電機橋信號連接的第一電機控制器。

進一步地，所述中橋為用於驅動電動渣土運輸車的第一組驅動輪旋轉的第一集成電機橋，所述後橋為用於驅動電動渣土運輸車的第二組驅動輪旋轉的第二集成電機橋，所述電器系統還包括與所述第二集成電機橋信號連接的第二電機控制器。

進一步地，所述第一集成電機橋包括第一驅動電機、第一橋殼及連接在所述第一驅動電機與第一橋殼之間的第一變速器，所述液壓油泵連接在第一變速器的動力輸出端；所述第二集成電機橋包括第二驅動電機、第二橋殼及連接在所述第二驅動電機與第二橋殼之間的第二變速器；所述動力電池分別與所述第一驅動電機及第二驅動電機電連接，用於給所述第一驅動電機及第二驅動電機供電；所述第一驅動電機及第二驅動電機均為電動發電機，所述第一電機控制器及第二電機控制器均為雙向逆變充放電式電機控制器。

進一步地，所述駕駛室中設置有中控面板，所述中控面板上布置有多媒體顯示屏，所述駕駛室內的頂棚上設置有監控攝像頭。

進一步地，所述上裝系統還包括用於密閉所述貨箱上方開口的篷布頂蓋、設置在所述貨箱上方的工作照明燈及頂蓋攝像頭，所述工作照明燈及頂蓋攝像頭高於貨箱的最高處，所述車架尾部設置有倒車攝像頭，所述頂蓋攝像頭及倒車攝像頭分別連接至多媒體顯示屏。

進一步地，所述動力電池包括設置在所述駕駛室下方的上層電池包及下層電池包以及設置在所述車架左右兩側的左側電池包及右側電池包，所述上層電池包與所述下層電池包串聯，組成第一組動力電池；所述左側電池包與所述右側電池包串聯，組成第二組動力電池；所述第一組動力電池與所述第二組動力電池並聯後分別通過所述第一電機控制器及第二電機控制器給所述第一電機集 成橋和第二電機集成橋供電；所述動力電池整體相對車架的左右對稱平面對稱布置。

進一步地，所述電器系統還包括用於向各個高壓電器件進行配電輸送的高壓配電箱、三合一控制器、設置在所述右側電池包前方的充電口及設置在充電口下方並處於整車高壓系統的放電迴路中的維修開關，所述高壓配電箱、三合一控制器、第一電機控制器及第二電機控制器布置在車架中部，且所述高壓配電箱、三合一控制器、第一電機控制器及第二電機控制器分別相對於車架的左右對稱平面對稱布置，所述三合一控制器用於轉向電機、空氣壓縮機及dc-dc變換器的控制。

根據本發明的電動渣土運輸車，電動渣土運輸車的行駛以及上裝系統的液壓油泵的工作，均是通過第一集成電機橋驅動實現，第一集成電機橋的電能直接來源於動力電池，因而，相對於現有的採用內燃機驅動系統的渣土運輸車，運營成本更加低廉，且工作過程中完全達到汙染物零排放，對環境無汙染。

附圖說明

圖1是本發明一實施例提供的電動渣土運輸車的側視圖(透視)；

圖2是本發明一實施例提供的電動渣土運輸車的俯視圖(去除駕駛室與上裝系統)。

說明書中的附圖標記如下：

1、駕駛室；2、車架；3、前橋；4、中橋；5、後橋；6、第一組驅動輪；7、第二組驅動輪；8、前輪；9、第一電機控制器；10、第二電機控制器；11、動力電池；111、上層電池包；112、下層電池包；113、左側電池包；114、右側電池包；12、高壓配電箱；13、三合一控制器；14、充電口；15、維修開關；16、貨箱；17、液壓油箱；18、液壓舉升油缸；19、液壓油泵；20、篷布頂蓋；21、工作照明燈；22、頂蓋攝像頭；23、倒車攝像頭。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1及圖2所示，本發明一實施例提供的電動渣土運輸車，包括駕駛室1、底盤、上裝系統及電器系統。

下文中，前、後、左、右方向參見圖2中的箭頭方向。

如圖1及圖2所示，所述底盤包括車架2、前橋3、中橋4及後橋5，所述駕駛室1設置在車架2前方上部，所述前橋3連接在車架2的前方下部，所述中橋4及後橋5連接在車架2後部下方。所述前橋3為轉向橋，所述前橋3通過板簧連接在車架2的前方下部。

當然，完整的底盤還應當包括懸架、車輪、轉向及制動系統等。其與本發明關係不大，不再詳述。

本實施例中，車架2採用變截面車架，局部加厚為三層，提高了車架2的強度和抗扭能力。

本實施例中，如圖1所示，所述中橋4及後橋5均為集成電機橋，集成電機橋集成了驅動電機、變速器和橋殼，驅動電機直接通過變速器將動力傳遞給橋殼，避免了傳統燃油車傳動系統複雜，佔用空間大，損耗高的問題。並且，中橋4與後橋5離駕駛室1的距離較遠，噪聲對駕駛室1內人員的影響較小，提高了駕駛員的舒適性。另外，中橋4及後橋5均為集成電機橋，中橋及後橋高度集成，傳動系統較為簡單，有效提高了傳動效率。

以下中橋4及後橋5分別稱為第一集成電機橋及第二集成電機橋。第一集成電機橋包括第一驅動電機、第一橋殼及連接在所述第一驅動電機與第一橋殼之間的第一變速器；第二集成電機橋包括第二驅動電機、第二橋殼及連接在所述第二驅動電機與第二橋殼之間的第二變速器。

本實施例中，如圖1所示，第一集成電機橋用於驅動第一組驅動輪6旋轉， 第二集成電機橋用於驅動第二組驅動輪7旋轉，第一組驅動輪6及第二組驅動輪7構成雙後輪，前橋3連接前輪8並帶動前輪8轉向，這樣，構成了雙電機集成橋的驅動模式，動力強勁，性能優越，並且零排放、無汙染。

如圖1及圖2所示，電器系統包括與所述第一集成電機橋信號連接的第一電機控制器9、與所述第二集成電機橋信號連接的第二電機控制器10、動力電池11、用於向各個高壓電器件進行配電輸送的高壓配電箱12、三合一控制器13、充電口14及維修開關15。所述動力電池11分別與第一集成電機橋的第一驅動電機及第二集成電機橋的第二驅動電機電連接，用於給所述第一驅動電機及第二驅動電機供電。所述三合一控制器13用於轉向電機、空氣壓縮機及dc-dc變換器的控制。

如圖1及圖2所示，所述動力電池11包括設置在所述駕駛室1下方的上層電池包111及下層電池包112以及設置在所述車架2左右兩側的左側電池包113及右側電池包114，所述上層電池包111與下層電池包112串聯組成第一組動力電池；所述左側電池包113與所述右側電池包114串聯，組成第二組動力電池；所述第一組動力電池與所述第二組動力電池並聯後分別通過所述第一電機控制器9及第二電機控制器10給所述第一電機集成橋(中橋4)和第二電機集成橋(後橋5)供電；所述動力電池11整體相對車架2的左右對稱平面對稱布置，使得整車左右軸荷較平衡，避免了車輛質心偏移嚴重的情況，減小了車輛側翻的可能性及輪荷不平衡對輪胎使用壽命的影響，提高了整車的安全性。

另外，如圖1及圖2所示，所述高壓配電箱12、三合一控制器13、第一電機控制器9及第二電機控制器10布置在車架2中部，且所述高壓配電箱12、三合一控制器13、第一電機控制器9及第二電機控制器10分別相對於車架2的左右對稱平面對稱布置。這樣，最大限度的保證了車輛左右輪荷均勻。

本實施例中，動力電池11採用容量高、能量密度大的電池，例如磷酸鋰鐵電池、磷酸鋰錳鐵電池或磷酸鋰鈷鐵電池。動力電池11的每個電池包的電池容量270ah，保證了整車電壓達到576v，整車電量達到311kwh，續駛裡程可達 270km，一次充電基本可保障渣土運輸車一天的正常作業。渣土運輸車使用過程中純電動作業，環保無汙染，且電價遠低於油價，可有效降低運營成本。

本實施例中，如圖1及圖2所示，充電口14設置在所述右側電池包113前方，維修開關15設置在充電口14下方。所述充電口14為與外部充電槍的接插口。

本實施例中，所述第一驅動電機及第二驅動電機均為電動發電機，所述第一電機控制器9及第二電機控制器10均為雙向逆變充放電式電機控制器。第一電機控制器9及第二電機控制器10可以利用插入充電口14的外部電源和制動反饋的電力給動力電池11充電，也可以控制動力電池11的電能輸送給第一驅動電機及第二驅動電機，驅動車輛行駛。電動發電機在車輛驅動行駛時將整車電能轉換為機械能，在車輛制動時將整車的機械能轉換為電能；雙向逆變充放電式電機控制器在車輛驅動行駛時將動力電池的電能輸送給電動發電機，在車輛制動時將電動發電機反饋的電能輸送給動力電池，實現反饋充電。

本實施例中，維修開關15安裝在整車高壓系統的放電迴路上，當車輛需維修或處於緊急危險狀態時，可拔出維修開關15，防止車輛高壓放電，保證人身和車輛安全。

本實施例中，如圖1所示，所述上裝系統包括設置在所述車架2上的大致呈u形的貨箱16、液壓油箱17、液壓舉升油缸18及連接在所述第一集成電機橋的動力輸出端的液壓油泵19，所述液壓油箱17、液壓舉升油缸18及液壓油泵19管路連接以形成液壓迴路。液壓油箱2向液壓迴路提供液壓油，並能夠過濾液壓迴路中的雜質。液壓油泵19抽取液壓油箱2中的油液並泵入液壓舉升油缸18，通過液壓舉升油缸3的舉升使貨箱16向後方傾斜卸料。

本實施例中，液壓油泵19安裝在中橋4的集成電機橋的變速器上，即所述液壓油泵19連接在第一集成電機橋的第一變速器的動力輸出端。工作時由中橋(第一集成電機橋)4的驅動電機(第一驅動電機)驅動，實現了一個零部件多種功用，節約了製造成本，結構緊湊，提高了空間利用率。

本實施例中，所述駕駛室1中設置有中控面板，所述中控面板上布置有多媒體顯示屏，所述駕駛室1內的頂棚上設置有監控攝像頭，藉助監控攝像頭，可通過後臺對駕駛員進行監控。

本實施例中，貨箱16採用新型環保u型貨箱，其容積為12.7m3，由8mm厚鋼板拼焊而成，承載能力強。

貨箱16上方設置有用於密閉所述貨箱16上方開口的篷布頂蓋20，篷布頂蓋20關閉時，能夠防止車輛在運輸途中渣土垃圾灑落汙染環境。篷布頂蓋20採用電動展開方式，當車輛裝滿貨物時，篷布頂蓋20向一側收起來，當車輛裝滿貨物之後，篷布頂蓋20完全展開，密閉所述貨箱16上方開口，防止車輛在運輸工程中灑土漏料。控制篷布頂蓋20展開的開關集成在駕駛室的控制面板上。

如圖1所示，所述上裝系統還包括設置在所述貨箱16上方的工作照明燈21及頂蓋攝像頭22，所述工作照明燈21及頂蓋攝像頭22高於貨箱16的最高處，所述工作照明燈20可在夜晚提供篷布頂蓋20處的照明。

另外，如圖1所示，所述車架2尾部設置有倒車攝像頭23，所述頂蓋攝像頭22及倒車攝像頭20分別連接至駕駛室1內的多媒體顯示屏，而多媒體顯示屏也可以切換成頂蓋攝像頭22及倒車攝像頭20的影像屏。這樣，駕駛員在駕駛室1內可通過頂蓋攝像頭21監視車輛裝載及篷布頂蓋20的展開情況，並且，倒車時，駕駛員可通過倒車攝像頭20監視車輛後方路面狀況，避免輪胎陷入凹坑。

根據本發明上述實施例的電動渣土運輸車，電動渣土運輸車的行駛以及上裝系統的液壓油泵的工作，均是通過第一集成電機橋和第二集成電機橋驅動實現，第一集成電機橋和第二集成電機橋的電能直接來源於動力電池，因而，相對於現有的採用內燃機驅動系統的渣土運輸車，運營成本更加低廉，且工作過程中完全達到汙染物零排放，對環境無汙染。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的 保護範圍之內。