CN104553854B - 一种电动流体式双运行驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种电动流体式双运行驱动系统，包括电池组，电池组连接电流转换器，电流转换器连接驱动电机，驱动电机连接有减速机，减速机连接双作用液体增压泵，双作用液体增压泵的一路液体输出端与负载液压马达连接，负载液压马达经行星减速机与主驱动轴连接，双作用液体增压泵的另一路液体输出端与驱动液压马达连接，驱动液压马达与第一T型减速机连接，第一T型减速机设有发电机，发电机连接IGBT开关电源，IGBT开关电源连接第一间歇放电单元，第一间歇放电单元连接法拉模组电容，法拉模组电容连接第二间歇放电单元，第二间歇放电单元连接电池组。本发明能够将对提供动力的蓄电池组进行电流补偿，提高蓄电池组的均衡性，增加蓄电池组的续航里程。

Description

一种电动流体式双运行驱动系统

技术领域

本发明属于电动车技术领域，特别是一种电动流体式双运行驱动系统。

背景技术

从工业文明的进程看，100 多年来，石油和电力是工业的动力，而“油”和“电”最主要的区别是前者是不可再生的稀缺资源，会面临枯竭，后者是含有大量可再生成份的有巨大发展前景的能源，水能，风能，潮汐能，太能阳等等都可以生成电能，而电动车正是以蓄电池为载体的以“电”代“油”的产品，属于循环能源利用产品，其对于节约不可再生能源具有重大意义。在现代生活中由于电动车采用循环能源，符合国家安全能源战略标准，而且零排放，价格便宜，绿色环保，被越来越多人的广泛应用。目前电动车蓄电池多采用串联充电放电的方式，这种方式对蓄电池的损害极大，原因是若整个蓄电池组中有蓄电池性能下降了，充电时以性能高的蓄电池充电，最高电压的蓄电池充满就停止充电，电压不足的蓄电池还没有充满就被迫停止；工作放电时就会以性能低的蓄电池放电，当此蓄电池电压过低时，造成整体蓄电池组供电不足，即使其他蓄电池还有电但整个蓄电池组也不能工作了，这时只能对蓄电池组进行维护，因此整个蓄电池组的均衡性也是一大问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种电动流体式双运行驱动系统，该电动流体式双运行驱动系统能够自动发电，将对提供动力的蓄电池组进行电流补偿，提高蓄电池组的均衡性，增加蓄电池组的续航里程。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种电动流体式双运行驱动系统，其特点是：包括作为动力源的电池组，电池组的电输出端经导线电连接用于将低频直流电转换为高频交流电的电流转换器的电输入端，所述的电流转换器的电输出端经导线连接恒定转速为3000r/min-30000r/min驱动电机，所述的驱动电机的电机轴动力输出端连接有减速机，所述的减速机连接有带两路液体输出端的双作用液体增压泵，所述的双作用液体增压泵的一路液体输出端与负载液压马达连接，负载液压马达经行星减速机与电动车的主驱动轴连接，双作用液体增压泵的另一路液体输出端与驱动液压马达连接，驱动液压马达与带双输出端的第一T型减速机连接，第一T型减速机的两个输出端分别设有发电机，所述的发电机的输出端电连接用于将交流电转换为直流电的IGBT开关电源的输入端，所述的IGBT开关电源的输出端电连接第一间歇放电单元的输入端，第一间歇放电单元的输出端电连接法拉模组电容的输入端，所述的法拉模组电容的输出端连接第二间歇放电单元的输入端，第二间歇放电单元的输出端电连接所述的电池组的输入端。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的驱动电机带有两个电机轴动力输出端，一个电机轴动力输出端与所述的减速机连接，另一个电机轴动力输出端连接有带双输出端的第二T型减速机，所述的第二T型减速机的两个输出端分别设有自驱动散热装置和自驱动润滑装置，所述的自驱动散热装置与所述的驱动电机连接，所述的自驱动润滑装置通过导油管与所述的行星减速机和第一T型减速机连接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的自驱动散热装置包括设在驱动电机外面的散热壳体，所述的散热壳体内设有用于驱动安装电机的内腔，所述的散热壳体的外表面与内腔之间设有冷却液流动层，冷却液流动层的进液口设在散热壳体的上表面，冷却液流动层的出液口设在散热壳体的下表面。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，根据权利要求2所述的一种电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的自驱动润滑装置包括一端插入行星减速机的输油管，所述的输油管上设有电磁阀和进泵，所述的输油管的另一端插入油缸，所述的电磁阀连接PLC控制器。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的驱动电机包括电机壳体，在电机壳体内设有电机转轴，电机转轴上装有转子，与转子对应的电机壳体部位上设有定子，所述转子为扁平结构，在转子两侧的电机转轴上装有惯量槽式滑块放大器，所述惯量槽式滑块放大器包括固定在电机轴上的惯量盘，在惯量盘上呈放射状设置有滑槽，在滑槽内装有惯量滑块，惯量滑块与滑槽靠近电机转轴的根部之间装有弹簧。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的双作用液体增压泵的出液口设有回油管，回油管连接回油箱，回油管上设有过滤器，所述的回油箱通过进油管与双作用液体增压泵的进液口连接，所述的进油管上设有冷却器。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的第一间歇放电单元包括至少三个并联的回弹式开关，回弹式开关的一端与IGBT开关电源的输出端电连接，回弹式开关的另一端与法拉模组电容的输入端电连接；还包括用于间歇开、合所述的回弹式开关的动力装置，所述的动力装置设在回弹式开关的旁边。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的动力减速电机，动力减速电机的电输入端与所述的IGBT开关电源的电输出端连接，所述的动力减速电机连接有转轴，转轴上设有与回弹式开关一一对应的偏心轮，所述的偏心轮相邻之间的夹角为60°。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的发电机为外转子发电机。

与现有技术相比，本发明通过电池组、电流转换器、驱动电机、减速机、双作用液体增压泵、负载液压马达、行星减速机、驱动液压马达、T型减速机、发电机、IGBT开关电源、第一间歇放电单元、法拉模组电容和第二间歇放电单元有机地连接在一起组成了一种电动流体式双运行驱动系统。由于采用了上述的技术方案，本发明具有如下的技术效果：

1、本发明的电池组一路电流通过主驱动轴做功，转化为机械能；电池组的另一路电流最终经法拉模组电容间歇电流向电池组以分压方式回流蓄能，增加电池组的均衡性，可以延长电池组放电时间，增加行车续航里程；

2、本发明的驱动电机应用扁平转子，改进了老式细长转子惯量低的模式，以扁平转子用于增大圆外径达到惯量的目的，在电机转子轴间增加两组圆盘惯量槽式滑块放大器，在转速恒定置时有效的增加劲惯量和劲扭矩的应用，行星轮机构在恒定高速电机应用，实现小电流运行大扭矩输出；

3、本发明采用IGBT开关电源，不仅能够将发电机产生的交流电转换为直流电，而且能够起到稳压的作用，在给法拉模组电容充电时更加稳定；通过大功率的法拉模组电容和第二间歇放电单元快速间歇地给电池组充电，进一步能够增加电压的稳定性，增加电池运行时间和使用寿命；

4、本发明能够将60V100AH的电池组的运行时间由原来的4小时提到到7小时，增加续航里程70%，实现电动发电自给能量回收续航的效果；

5、通过设置自驱动散热装置，能够及时降低驱动电机运行时的温度，提高使用性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构方框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的第一T型减速机的结构示意图；

图4为本发明的间歇放电单元的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成其权力的限制。

实施例1.一种电动流体式双运行驱动系统，如图1-4所示，包括作为动力源的电池组13，电池组13采用60V100AH的铅酸盐电池组，电池组13的电输出端经导线28电连接用于将低频直流电转换为高频交流电的电流转换器1的电输入端，导线上设置开启式固体吸合式开关14；所述的电流转换器1的电输出端经导线连接驱动电机2，所述的驱动电机2的电机轴动力输出端连接有减速机3，所述的减速机3连接有带两路液体输出端的双作用液体增压泵4，所述的双作用液体增压泵4的一路液体输出端与负载液压马达5连接，负载液压马达5经行星减速机6与电动车的主驱动轴61连接，双作用液体增压泵4的另一路液体输出端与驱动液压马达7连接，驱动液压马达7与带双输出端的第一T型减速机连接8，第一T型减速机8的两个输出端分别设有发电机81，所述的发电机81的输出端电连接用于将交流电转换为直流电的IGBT开关电源9的输入端，所述的IGBT开关电源9的输出端电连接第一间歇放电单元10的输入端，第一间歇放电单元10的输出端电连接法拉模组电容11的输入端，所述的法拉模组电容11的输出端连接第二间歇放电单元12的输入端，第二间歇放电单元12的输出端电连接所述的电池组13的输入端。

优选的，所述的驱动电机2带有两个电机轴动力输出端，一个电机轴动力输出端与所述的减速机3连接，另一个电机轴动力输出端连接有带双输出端的第二T型减速机20，所述的第二T型减速机20的两个输出端分别设有自驱动散热装置21和自驱动润滑装置22，所述的自驱动散热装置21与所述的驱动电机2连接，所述的自驱动润滑装置22通过导油管与所述的行星减速机和第一T型减速机8连接。

优选的，所述的自驱动散热装置21包括设在驱动电机外面的散热壳体，所述的散热壳体内设有用于驱动安装电机的内腔，所述的散热壳体的外表面与内腔之间设有冷却液流动层，冷却液流动层的进液口设在散热壳体的上表面，冷却液流动层的出液口设在散热壳体的下表面。

优选的，所述的自驱动润滑装置22包括一端插入行星减速机的输油管，所述的输油管上设有电磁阀和进泵，所述的输油管的另一端插入油缸，所述的电磁阀连接PLC控制器。

优选的，所述的驱动电机2包括电机壳体29，在电机壳体29内设有电机转轴24，电机转轴24上装有转子25，转子包括转子铁芯26和转子绕组，与转子对应的电机壳体部位上设有定子23，所述定子23为扁平结构，在转子两侧的电机转轴上装有惯量槽式滑块放大器27，所述惯量槽式滑块放大器包括固定在电机轴上的惯量盘，在惯量盘上呈放射状设置有滑槽，在滑槽内装有惯量滑块，惯量滑块与滑槽靠近电机转轴的根部之间装有弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述的双作用液体增压泵的出液口设有回油管45，回油管45连接回油箱43，回油管45上设有过滤器44，所述的回油箱43通过进油管41与双作用液体增压泵4的进液口连接，所述的进油管上设有冷却器42。

优选的，所述的第一间歇放电单元10包括至少三个并联的回弹式开关104，回弹式开关104的一端与IGBT开关电源9的输出端电连接，回弹式开关104的另一端与法拉模组电容11的输入端电连接；还包括用于间歇开、合所述的回弹式开关的动力装置，所述的动力装置设在回弹式开关的旁边。

优选的，所述的动力装置包括动力减速电机101，动力减速电机的电输入端与所述的IGBT开关电源9的电输出端连接，所述的动力减速电机101连接有转轴103，转轴103上设有与回弹式开关104一一对应的偏心轮102，所述的偏心轮102相邻之间的夹角为60°

优选的，所述的发电机81为外转子发电机。

本发明由60V100铅酸盐电池组专设给主驱动轴提供动力，该60V电池组经开启式固体吸合式开关，开启自动吸合接通送电，整台引擎便可工作启动，接通电源后电流向电流转换器送电，该电流转换器将低频直流电转换为高频交流电，交流电进入驱动电机，该驱动电机为高惯量电机，恒定转速为3000r/min-30000r/min，驱动电机带动减速机的转速约5000r/min，达到了高速惯量运行减速机输出大扭矩的要求，减速机带动双作用液体增压泵输出两路液流，一路以130MPa压力驱动负载液压马达，液体送液路经加速流量法来控制液压马达的转速快与慢的方式，与连接液压马达的行星减速机输出劲变量去驱动电动车的主驱动轴，双作用液体增压泵另一路液体输出端与驱动液压马达连接，驱动液压马达以100MPa的压力带动驱动液压马达，驱动液压马达带动双输出端的第一T型减速机，第一T型减速机带动两个发电机，每个发电机电输出200V-300V的交流电，交流电进入IGBT开关电源进行整形电压输出，将交流电转换为直流电，两路电压并立案后形成72V直流电压，72V直流电压进入第一间歇放电单元，由第一间歇放电单元以间歇转换电路的方式驱动S循环放大器给法拉模组电容充电蓄能，法拉模组电容再经过第二间歇放电单元间歇放电以涌浪电流向电池组分压续能。本发明为双运行系统，发电续能和液体驱动并行，能够有效地增加行车的时间，增加行车续航的里程。

Claims (9)

1.一种电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：包括作为动力源的电池组，电池组的电输出端经导线电连接用于将低频直流电转换为高频交流电的电流转换器的电输入端，所述的电流转换器的电输出端经导线连接驱动电机，所述的驱动电机的电机轴动力输出端连接有减速机，所述的减速机连接有带两路液体输出端的双作用液体增压泵，所述的双作用液体增压泵的一路液体输出端与负载液压马达连接，负载液压马达经行星减速机与电动车的主驱动轴连接，双作用液体增压泵的另一路液体输出端与驱动液压马达连接，驱动液压马达与带双输出端的第一T型减速机连接，第一T型减速机的两个输出端分别设有发电机，所述的发电机的输出端电连接用于将交流电转换为直流电的IGBT开关电源的输入端，所述的IGBT开关电源的输出端电连接第一间歇放电单元的输入端，第一间歇放电单元的输出端电连接法拉模组电容的输入端，所述的法拉模组电容的输出端连接第二间歇放电单元的输入端，第二间歇放电单元的输出端电连接所述的电池组的输入端。

2.根据权利要求1所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的驱动电机带有两个电机轴动力输出端，一个电机轴动力输出端与所述的减速机连接，另一个电机轴动力输出端连接有带双输出端的第二T型减速机，所述的第二T型减速机的两个输出端分别设有自驱动散热装置和自驱动润滑装置，所述的自驱动散热装置与所述的驱动电机连接，所述的自驱动润滑装置通过导油管与所述的行星减速机和第一T型减速机连接。

3.根据权利要求2所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的自驱动散热装置包括设在驱动电机外面的散热壳体，所述的散热壳体内设有用于安装驱动电机的内腔，所述的散热壳体的外表面与内腔之间设有冷却液流动层，冷却液流动层的进液口设在散热壳体的上表面，冷却液流动层的出液口设在散热壳体的下表面。

4.根据权利要求2所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的自驱动润滑装置包括一端插入行星减速机的输油管，所述的输油管上设有电磁阀和进泵，所述的输油管的另一端插入油缸，所述的电磁阀连接PLC控制器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的驱动电机包括电机壳体，在电机壳体内设有电机转轴，电机转轴上装有转子，与转子对应的电机壳体部位上设有定子，所述转子为扁平结构，在转子两侧的电机转轴上装有惯量槽式滑块放大器，所述惯量槽式滑块放大器包括固定在电机轴上的惯量盘，在惯量盘上呈放射状设置有滑槽，在滑槽内装有惯量滑块，惯量滑块与滑槽靠近电机转轴的根部之间装有弹簧。

6.根据权利要求1所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的双作用液体增压泵的出液口设有回油管，回油管连接回油箱，回油管上设有过滤器，所述的回油箱通过进油管与双作用液体增压泵的进液口连接，所述的进油管上设有冷却器。

7.根据权利要求1所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的第一间歇放电单元包括至少三个并联的回弹式开关，回弹式开关的一端与IGBT开关电源的输出端电连接，回弹式开关的另一端与法拉模组电容的输入端电连接；还包括用于间歇开、合所述的回弹式开关的动力装置，所述的动力装置设在回弹式开关的旁边。

8.根据权利要求7所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的动力装置包括动力减速电机，动力减速电机的电输入端与所述的IGBT开关电源的电输出端连接，所述的动力减速电机连接有转轴，转轴上设有与回弹式开关一一对应的偏心轮，所述的偏心轮相邻之间的夹角为60°。

9.根据权利要求1所述的电动流体式双运行驱动系统，其特征在于：所述的发电机为外转子发电机。