CN103122849B - 空压机卸荷系统和电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压机卸荷系统，该系统包括电机(3)、空压机(1)和制动系统的储能装置，其中该系统还包括干燥调压阀(2)，所述空压机(1)上设有压力开关(4)，该压力开关(4)连通并气压控制所述空压机(1)的排气阀和进气阀，所述空压机(1)的出气管(5)连接到所述干燥调压阀(2)的进气口(9)，而所述干燥调压阀(2)的控制口(7)通过所述空压机(1)的进气管(6)连接到所述压力开关(4)，并且所述干燥调压阀(2)的出气口(10)连接所述储能装置。本发明的空压机卸荷系统中，空压机能够在保证对制动系统持续提供压缩气体的同时，有效实现空压机的常态运行和空载运行的切换，节省能源并实现自动循环控制。

Description

空压机卸荷系统和电动车辆

技术领域

本发明涉及电动车辆领域，具体地，涉及一种空压机卸荷系统以及具有该空压机卸荷系统的电动车辆。

背景技术

车辆的制动系统密切关系到整车安全性，对其可靠性要求比较高。对于气制动电动车(EV)而言，是通过电机来驱动空压机进而为制动系统提供压缩气体的，因而在环保的前提下更要充分考虑能源的节约性。如果制动系统中的储能装置(即储气筒)气体压力达到了规定需求限值时，应使空压机进行空转、空载，从而最大限度的节约能源，但在储气筒内气体压力不足时空压机能够及时恢复提供压缩气体。另外，考虑到电动空压机的特殊性，要求空压机输出的压缩气体首先要面对低压气体，以确保空压机不会由于突然面对高压气体，出现带载启动，导致电机的损坏。其中，空压机的负载与空载是通过控制其排气阀或进气阀的状态来实现的，只要保证空压机的进气阀门常开启，就能保证空压机空载。

发明内容

本发明的目的是提供一种空压机卸荷系统，以及具有该空压机卸荷系统的电动车辆，使得空压机能够在保证对制动系统持续提供压缩气体的同时，有效实现空压机的常态运行和空载运行的切换，节省能源并实现自动循环控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种空压机卸荷系统，该系统包括电机、空压机和制动系统的储能装置，其中，该系统还包括干燥调压阀，所述空压机上设有压力开关，该压力开关气压控制所述空压机的排气阀和进气阀，所述空压机的出气管连接到所述干燥调压阀的进气口，而所述干燥调压阀的控制口通过所述空压机的进气管连接到所述压力开关，并且所述干燥调压阀的出气口连接所述储能装置。

优选地，当所述空压机的进气管气压达到设定值时，所述空压机上的压力开关能够使所述排气阀和进气阀保持为打开状态。

更优选地，上述设定值为所述储能装置处于做功状态时的气压值。

优选地，所述干燥调压阀上设有排气口，该排气口在所述储能装置的气压低于下限值时保持为关闭状态，而在所述储能装置的气压达到上限值时保持为打开状态。

更优选地，上述上限值为所述储能装置处于做功状态时的气压值。

优选地，所述空压机的出气管与所述干燥调压阀的进气口的连接处的进气温度不大于60°。

更优选地，所述出气管为冷拔管，该冷拔管的长度不少于5米。

优选地，所述空压机的出气管与所述空压机的排气阀连通。

优选地，该系统还包括转向助力泵，该转向助力泵安装于所述空压机上并与该空压机的曲轴同轴设置。

此外，本发明还提供一种电动车辆，该电动车辆具有本发明的上述空压机卸荷系统。

通过上述技术方案，本发明的空压机卸荷系统结构简单、成本低廉，通过空压机和干燥调压阀能够对制动系统持续地提供压缩气体，保证制动系统的可靠运行。在此基础上，干燥调压阀可卸荷排压，并通过连通高压气体的压力开关使空压机的排气阀和进气阀保持为打开状态，从而使空压机能空载运行以节能省电。在制动系统的气体压力不足时，连通压力开关的气体压力不足，压力开关不能使空压机的排气阀和进气阀保持为打开状态，进而空压机又进入做功状态，实现自动循环控制。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

下列附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中：

图1为根据本发明一种实施方式的空压机卸荷系统的结构示意图。

附图标记说明：

1空压机2干燥调压阀

3电机4压力开关

5出气管6进气管

7控制口8排气口

9进气口10出气口

11转向助力泵

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

对于传统燃油发动机气制动车型而言，其制动能源来自发动机所配带的空压机，由于发动机持续为整车提供能源，因而通过简单的皮带或齿轮传动，即可为空压机提供稳定的动力来源，进而保证制动系统的常态、持续工作。但对于电动汽车而言，需要考虑到节省电能，因而需要在制动系统的储气筒内气体充足的情况下，使空压机空载运行以节省能源。另外，可减少电机数量，尽量使电机驱动部件集成在一起，以减少零部件数量、降低成本和便于维护。在电机减少而又不影响其它部件运行的情况下，电机一直运行，则空压机更应适时地空载运行。

为此，本发明提出了一种空压机卸荷系统，如图1所示，该系统包括电机3、空压机1和制动系统的储能装置，其中该系统还包括干燥调压阀2，所述空压机1上设有压力开关4，该压力开关4气压控制所述空压机1的排气阀和进气阀，所述空压机1的出气管5连接到所述干燥调压阀2的进气口9，而所述干燥调压阀2的控制口7通过所述空压机1的进气管6连接到所述压力开关4，并且所述干燥调压阀2的出气口10连接所述储能装置。其中空压机1由电机3驱动产生高压气体，可供制动系统使用，而电机3为电动车辆的能源提供装置，其工况是根据整车电源是否接通来运行。

通过上述设计方案，空压机1输出的压缩气体可通过出气管5进入干燥调压阀2进行气体压力调节，并且压缩气体可在干燥调压阀2内通过水汽分离动作而得以干燥，高压干燥气体可从出气口10进入制动系统的储能装置，对储能装置持续提供高压气体能量。参见图1，所述干燥调压阀2的控制口7位于干燥调压阀2的卸荷活塞上方且位于干燥调压阀出气口10后侧，与干燥调压阀2的出气口10为并联关系，也就是说控制口7内的气体压力始终与储能装置的压力保持一致，控制口7内的气体通过空压机1的进气管6连接到该空压机1上设置的压力开关4。若对储能装置加压充气时，控制口7内的气压渐升，当达到压力开关4的阀值时，该压力开关4在高压气体作用下可使得空压机1的排气阀和进气阀保持为打开状态，从而使空压机1空载运行。当控制口7内的气体压力低于所述压力开关4的阀值时，压力开关4失去对空压机1的排气阀和进气阀的控制，排气阀和进气阀可正常启闭，从而使空压机1回复常态运行。其中，压力开关4为空压机1内的常见构件，因而在此不再对其结构功能一一赘述。

如前所述，换言之，当所述空压机1的进气管6气压达到设定值时，所述空压机1上的压力开关4能够使所述排气阀和进气阀保持为打开状态。而在本实施方式中，所述设定值优选为所述储能装置处于做功状态时的气压值。从而，当储能装置处于做功状态时，不必再对该储能装置加压充气，这样就应当使空压机1空载运行，也就是使得通往压力开关4的气体压力达到其阀值，从而使排气阀和进气阀保持为打开状态。也就是说，压力开关4使排气阀和进气阀保持为打开状态的气压临界阀值不应小于储能装置处于做功状态时的气压值。

干燥调压阀2本身具有对压缩气体的干燥和调压作用，可对制动系统的储能装置加压充气，也能在储能装置内的气压达到一定值时，对空压机1产生的高压气体进行卸荷，在空压机不停转的情况下对空压机起到保护作用。其中，所述干燥调压阀2上设有排气口8，该排气口8在所述储能装置的气压低于下限值时保持为关闭状态，而在所述储能装置的气压达到上限值时保持为打开状态。所述上限值优选为所述储能装置处于做功状态时的气压值，也就是在储能装置正常做功时，对空压机1输送的高压气体1进行排气卸荷。

如图1所示，所述空压机1的出气管5与所述干燥调压阀2的进气口9的连接处的进气温度优选为不大于60°，以免超出干燥调压阀的规定范围，即一般为50-60°之间的压缩空气。因而，所述出气管5设计为冷拔管，该冷拔管的长度优选为不少于5米，以充分冷却压缩气体。另外，所述空压机1的出气管5与所述空压机1的排气阀连通。这样，在空压机1空载状态下，排气阀和进气阀保持为打开状态，从而使与排气阀连通的出气管5的内部压缩气体得以释放。当排气阀闭合，空压机要再次进入正常工作状态时，空压机便会顺利启动，往制动系统中充气，出气管5中的气压也会逐步攀升。这样就避免了空压机的输出气压突然面对高压气体而出现带载启动的情况发生，保护了电机。

另外，为减少零部件数量、降低成本并提高集成度，本发明的空压机卸荷系统还包括转向助力泵11，如图1所示，该转向助力泵11安装于所述空压机1上并与该空压机1的曲轴同轴设置，也就是电机一直运转以带动转向助力泵11运行，这样也就带动空压机1一直运行，在这种情况下，空压机1更应适时地空载运行。

本发明的空压机卸荷系统结构简单，相对于结构设计复杂的卸荷装置和控制装置，成本更为低廉，但可靠性程度较高，使用方便。具体地，本发明的空压机卸荷系统的工作过程是，当每次整车启动时，在压力开关4使空压机1的排气阀门打开的情况下，空压机的出气管5内气体已经排空至与大气压相同。而后空压机1正常启动，从而可通过开启状态的干燥调压阀2往制动系统的储气筒充气。此时，干燥调压阀2的排气口8关闭，作为出气口分支的控制口7的气压(即空压机进气管6的气压)从标注大气压开始与储气筒同步升压。当储气筒达到设定值例如0.8Mpa后，制动系统进入工作状态，此状态下储气筒气压保持为0.8Mpa，干燥调压阀2则处于关闭状态，即储气筒气压达到上限值0.8Mpa，排气口8因而打开并排气卸荷，此时，控制口7的气压(即空压机进气管6的气压)达到0.8Mpa，从而通过压力开关4使得空压机1的进气阀门和排气阀门同时打开，空压机1空转，由于空压机1的排气阀门打开，导致空压机出气管5的高压气体排出，也就做好使空压机1重新启动的准备。在储气筒的气压下降到低于下限值例如0.6Mpa时，干燥调压阀2则开启，即排气口8关闭，此时，控制口7的气压(即空压机进气管6的气压)与储气筒一致，也小于下限值，从而通过压力开关4使得空压机1的进气口和排气口不再常打开，空压机1再次进入正常做功状态，形成循环控制过程。

此外，本发明还提供了一种电动车辆，该电动车辆具有本发明上述的空压机卸荷系统。这样，电动车辆在制动可靠性得以保障的基础上更能达到节能省电的效果。并且，在减少电机而将转向助力泵集成安装在空压机上一起运行时，车辆设计更合理，结构也更为紧凑。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，例如压力开关4可有多种形式的具体形状结构，也可加入电控装置以精确判断气压等，而这些简单变化均属于本发明的保护范围内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种空压机卸荷系统，该系统包括电机(3)、空压机(1)和制动系统的储能装置，其特征在于，该系统还包括干燥调压阀(2)，所述空压机(1)上设有压力开关(4)，该压力开关(4)气压控制所述空压机(1)的排气阀和进气阀的启闭，所述空压机(1)的出气管(5)连接到所述干燥调压阀(2)的进气口(9)，而所述干燥调压阀(2)的控制口(7)通过所述空压机(1)的进气管(6)连接到所述压力开关(4)，并且所述干燥调压阀(2)的出气口(10)连接所述储能装置，所述控制口(7)与所述出气口(10)并联，以使得所述控制口(7)的气体压力与所述储能装置的气体压力保持一致；

其中，当所述空压机(1)的进气管(6)气压达到设定值时，所述空压机(1)上的压力开关(4)能够使所述排气阀和进气阀保持为打开状态。

2.根据权利要求1所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述设定值为所述储能装置处于做功状态时的气压值。

3.根据权利要求1所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述干燥调压阀(2)上设有排气口(8)，该排气口(8)在所述储能装置的气压低于下限值时保持为关闭状态，而在所述储能装置的气压达到上限值时保持为打开状态。

4.根据权利要求3所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述上限值为所述储能装置处于做功状态时的气压值。

5.根据权利要求1所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述空压机(1)的出气管(5)与所述干燥调压阀(2)的进气口(9)的连接处的进气温度不大于60°。

6.根据权利要求5所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述出气管(5)为冷拔管，该冷拔管的长度不少于5米。

7.根据权利要求1所述的空压机卸荷系统，其特征在于，所述空压机(1)的出气管(5)与所述空压机(1)的排气阀连通。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的空压机卸荷系统，其特征在于，该系统还包括转向助力泵(11)，该转向助力泵(11)安装于所述空压机(1)上并与该空压机(1)的曲轴同轴设置。

9.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆具有上述权利要求1至8中任意一项所述的空压机卸荷系统。