CN105270793B - 电动清运车及其电力分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种电动清运车及其电力分配方法，包含：一车体，该车体包含有一主动力系统、一转向动力系统、一煞车动力系统及一空调动力系统，一压缩舱，连结在该车体上，该压缩舱包含有一压缩空间，在该压缩空间内设有一油压系统；一电能供应系统，包含有一电池模块、一电池管理模块及一充电系统，该电池管理模块电性链接该电池模块、该车体及该压缩舱，用以将该电池模块所输出的电力分配至该车体及该压缩舱，达到以全电力方式驱动该车体行走以及驱动该压缩舱执行压缩垃圾的目的，借此降低清运车行驶过程中所造成的环境污染。

Description

电动清运车及其电力分配方法

技术领域

本发明有关于一种清运车，特别是指利用电池模块提供清运车行驶及压缩垃圾所需的动能。

背景技术

按，周围环境的整洁往往必须由民众一同来维护，然而，台湾每日的垃圾量产量约为两万一千公吨，这个数字每年均以10.5％的成长率快速增加，政府为了避免环境街道的脏乱，提出了垃圾不落地的政策，撤回所有地方垃圾子车及垃圾收集点，并于每天固定时间由垃圾车，沿巷道逐户收集，民众直接将垃圾丢入清洁车中，减少了街头的脏乱点，因此，提升了民众的居家环境生活质量，避免街边垃圾发出恶臭甚至招来蚊、虫、蝇等病源媒介，严重影响周围的环境卫生。

目前，台湾清运车不论在车辆的行驶还是压缩舱的压缩作业大多还是采用传统的引擎驱动，然而，在引擎提速过程中会排放大量的悬浮粒子和氮氧化物，而垃圾车所排放的污染物在街道上积聚，难以消散，这些积聚的污染物不单会导致气温上升，同时亦会影响我们的健康。同时以引擎作为动力源驱动压缩油压机构必须耗费多余的油耗，进而转之为一种能源以及成本的浪费，又垃圾车在收集垃圾过程中，大部分时间约四分之三时间处于停车怠速的状态，而停车怠速使引擎经常处于低速运转的状态，日积月累而言，同样是可观的能源以及成本的浪费。

发明内容

为了解决上述以引擎驱动清运车作业的缺失，目前国内外积极的朝向清运车电动化发展，主要是清运车使用特性具有走停频繁、固定路线、低速行驶及压缩清运等特质，当电动化后，其最大差异在于动力马达取代引擎为动力来源，即使清运车已停止行进，可透过电动压缩系统维持作业，大量降低污染。本发明的目的在于一种清运车，其可电池模块提供清运车行驶及压缩垃圾所需的动能。

为达上述目的，本发明的解决方案是：

一种电动清运车，包含：

一车体，该车体包含有一主动力系统、一转向动力系统、一煞车动力系统及一空调系统，该主动力系统具有一动力马达、一连结该动力马达的变速机构及一第一驱动器，该第一驱动器分别电性链接至该动力马达及该变速机构，而该转向动力系统具有一转向机构及一第二驱动器，该第二驱动器电性链接该转向机构，而该煞车动力系统具有一气压煞车机构及一第三驱动器，该第三驱动器电性链接该气压煞车机构，而该空调系统具有一空调机构及一第四驱动器；

一压缩舱，连结在该车体上，该压缩舱包含有一压缩空间，在该压缩空间内设有一油压系统及一第五驱动器，该第五驱动器电性链接该油压系统；

一电能供应系统，包含有一电池模块及一电池管理模块，该电池管理模块电性链接该电池模块、该第一驱动器、该第二驱动器、该第三驱动器、该第四驱动器及该第五驱动器，用以将该电池模块所输出的电力分配至该第一驱动器、该第二驱动器、该第三驱动器、该第四驱动器及该第五驱动器。

所述电池管理模块包含有一保护检测装置及一平衡装置，该保护检测装置检测该电池模块的漏电检测、电压检测、温度检测或残电量检测，而该平衡装置用以平衡该电池模块的电压。

所述电池模块包含有一电池壳体，在该电池壳体设有一磷酸锂铁电芯，而该磷酸锂铁电芯电性链接该电池管理模块。

所述电能供应系统更包含有一充电装置，用以链接一外部电源，并将该外部电源的电能输入至该电池模块。

所述电能供应系统更包含有一转换装置，用以对该电池模块进行交/直流电的转换。

所述电池模块包含有一电池壳体，在该电池壳体设有一磷酸锂铁电芯，而该磷酸锂铁电芯电性链接该电池管理模块。

本发明也是一种电动清运车的电力分配方法,包含下列步骤:

一电能供应系统的一电池管理模块依据目前一车体的一主动力系统、一转向动力系统、一煞车动力系统、一空调系统及一压缩舱的运作情形，借由一中控计算机得知目前该主动力系统的一动力马达的一变速机构、该转向动力系统的一转向机构、该煞车动力系统的一气压煞车机构、该空调系统的一空调机构以及该压缩舱的一油压系统是否处于运作状态，并将讯号传递至该电能供应系统，再由该电池管理模块分配所需电力至与正在运作之机构相对应的一第一驱动器、一第二驱动器、一第三驱动器、一第四驱动器或一第五驱动器。

本发明的电动清运车具有以下的功效：

1、本发明的电动清运车透过该电池模块供应该车体上的主动力系统、转向动力系统、煞车动力系统行驶所需的动能，以及提供该压缩舱压缩所需的动能，借此达到全车使用电力来作为动力源，避免传统油耗引擎所造成的环境污染。

2、本发明的电池模块采用磷酸锂铁作为主体，其主要原料磷、铁原料价格低且于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。

3、借由本发明的保护检测装置得以实时性的对该电池模块进行漏电检测、电压检测、温度检测或残电量检测，避免该电池模块在使用过程中发生异常，进而造成无法预期的状况产生。

4、借由本发明的平衡装置来保持该电池模块的电压平衡，将高电压的电芯能量转移至低电压的电芯，避免电芯不平衡造成该电池模块损害。

5、借由本发明的转换装置使该电池模块不仅能提供电动清运车的主动力来源，更能经过转换后提供给一般电器作为电源供应器使用。

附图说明

图1为本发明的电动清运车第一实施例的架构图；

图2本发明的电动清运车第一实施例的主动力系统架构图；

图3本发明的电动清运车第一实施例的转向动力系统架构图；

图4本发明的电动清运车第一实施例的煞车动力系统架构图；

图5本发明的电动清运车第一实施例的煞车动力系统架构图；

图6本发明的电动清运车第一实施例的压缩舱架构图；

图7本发明的电动清运车第一实施例的电能供应系统架构图，特别说明链接至第一驱动器、该第二驱动器、该第三驱动器、该第四驱动器及该第五驱动器；

图8为本发明的电动清运车第二实施例的电能供应系统架构图；

图9为本发明的电动清运车第三实施例的电能供应系统架构图。【符号说明】

100 清运车 1A 车体

11A 主动力系统 111A 动力马达

112A 变速机构 113A 第一驱动器

12A 转向动力系统 121A 转向机构

122A 第二驱动器 13A 煞车动力系统

131A 气压煞车机构 132A 第三驱动器

14A 空调动力系统 141A 空调装置

142A 第四驱动器 15A 中控计算机

2A 压缩舱 21A 压缩空间

22A 油压系统 221A 尾斗机构

222A 滑板机构 223A 压板机构

224A 推板机构 225A 尾勾机构

23A 第五驱动器 3A 电能供应系统

31A 电池模块 32A 电池管理模块

33A 充电系统 1B 电池管理模块

11B 保护检测装置 12B 平衡装置

1C 电能供应系统 11C 充电装置

12C 转换装置 13B 电池模块

13C 电池模块 A 外部电源。

具体实施方式

综合上述技术特征，本发明的电动清运车及其电力分配方法的主要功效将可于下述实施例清楚呈现。

为了清楚说明后续实施例与先前技术的差异，请先参阅图1所示，图中说明本发明的电动清运车100的第一实施例，包含有一车体1A、一压缩舱2A及一电能供应系统3A，其中该车体1A具有一主动力系统11A、一转向动力系统12A、一煞车动力系统13A及一空调系统14A。

请接续参阅图2所示，为了更清楚该车体(图2无标示)的主动力系统11A架构，该主动力系统11A具有一动力马达111A及一变速机构112A，该动力马达111A与该变速机构112A分别受到一第一驱动器113A所驱动运作。在本实施例中，该动力马达111A为驱动该清运车(图2无标示)运转的主动力，再透过该变速机构112A输出不同的变速比，进而达到适用爬坡等需耗费较大扭力的状态。

请参阅图3所示，紧接着说明该车体(图3中无标示)的转向动力系统12A，该转向动力系统12A具有一转向机构121A及一第二驱动器122A，其中，所述转向机构121A受到该第二驱动器122A所驱动运作，借此达到提供该清运车(图3中无标示)在行驶过程中具有良好的操作性及方向性。

请参阅图4所示，图中说明该车体(图3中无标示)的煞车动力系统13A，该煞车动力系统13A具有一气压煞车机构及一第三驱动器，所述气压煞车机构131A受到该第三驱动器132A所驱动运作，借此达到提供该清运车(图4中无标示)在行驶过程中具有良好的煞车性能，避免车辆失控等状况发生。

请参阅图5所示，图中说明该车体图3中无标示的空调动力系统14A，该空调动力系统14A具有一空调装置141A及一第四驱动器142A，所述空调装置141A受到该第四驱动器142A所驱动运作，借此达到提供该清运车(图4中无标示)在行驶过程中具有良好的空调散热性能，避免车辆引擎等零件高温而造成失控等状况发生。

请参阅图6所示，图中说明该压缩舱2A的架构，该压缩舱2A具有一压缩空间21A，在该压缩空间21A内设有一油压系统22A及一第五驱动器23A，该第五驱动器23A驱动该油压系统22A运作。特别说明，所述油压系统22A更包含有一尾斗机构221A、一设于该尾斗机构221A内的滑板机构222A、一设于该尾斗机构221A内且相对于该滑板机构222A动作的压板机构223A、一设于该尾斗机构221A内且相对于该压板机构223A的推板机构224A。其中，再压缩该垃圾过程中，先开启该尾斗机构221A，当该垃圾丢入该尾斗机构221A内时，借由该滑板机构222A带动该压板机构223A运作一滑移运动，而该压板机构223A滑移至适当位置时将需压缩的该垃圾压送至该压缩空间21A内，又当该压板机构223A压缩该垃圾时，该推板机构224A推挤相对于该压板机构223A压缩该垃圾的另一端，使该垃圾受到该压板机构223A及该推板机构224A的挤压而缩小体积，让该清运车(图5无标示)能承载更多的垃圾量。当处理完所有垃圾时，关闭该该尾斗机构221A并扣合固定于一尾勾机构225A上。

再者，请再次参阅图1所示，需特别说明的是，该主动力系统11A、该转向动力系统12A、该煞车动力系统13A、该空调系统14A及该油压动力系统均将各部位的讯号链接至一中控计算机(VehiCle Control Unit,VCU)15，借由该中控计算机15先汇整各部位讯号待后续管理作业。

本发明的精神请接续参阅图7所示，在图中说明该电能供应系统3A包含有一电池模块31A、一电池管理模块32A及一充电系统33A，该电池模块31A、该电池管理模块32A与该充电系统33A彼此相互电性链接，而前述第一驱动器113A、该第二驱动器122A、该第三驱动器132A及该第五驱动器23A均电性链接该电池模块31A，再透过该电池管理模块32A将该电池模块31A所输出的电力分配至该第一驱动器113A、该第二驱动器122A、该第三驱动器132A及该第五驱动器23A。借由上述说明的该电池管理模块32A达到依据目前该清运车图7无标示的运作情形，借由该中控计算机(图7无标示)得知目前各机构间的状态，并将讯号传递至该电能供应系统3A，再由该电池管理模块32A分配所需电力至不同的驱动器。例如目前该清运车(图7无标示)处于行驶状态，在行驶过程中并不需要将电力分配至该压缩舱(图7无标示)，因此该电池管理模块32A仅需将电力分配至该第一驱动器113A、该第二驱动器122A及该第三驱动器132A；又该清运车(图6无标示)处于压缩状态，在压缩过程中并不需要将电力分配至该车体(第六图无标示)，因此该电池管理模块32A仅需将电力分配至该第五驱动器23A。借此达到全车使用电力来作为动力源，避免传统油耗引擎所造成的环境污染。此外，更特别说明该电池模块31A包含有一电池壳体，在该电池壳体设有一磷酸锂铁电芯，而该磷酸锂铁电芯电性链接该电池管理模块32A。特别说明，该电能供应系统3A透过该充电系统33A外接外部电源，快速将电力充至该电池模块31A。

请再参阅图8所示，图中说明本发明的清运车的第二实施例，该第二实施例为第一实施例的延伸，两者差异在第二实施例中的电池管理模块1B更包含有一保护检测装置11B及一平衡装置12B，该保护检测装置11B检测该电池模块13B的漏电检测、电压检测、温度检测或残电量检测，而该平衡装置12B用以平衡该电池模块的电压，将高电压的电芯能量转移至低电压的电芯，避免电芯不平衡造成该电池模块13B损害，其余构造与第一实施例相同，故不再赘述。

请再参阅图9所示，图中说明本发明的清运车的第三实施例，该第三实施例为第二实施例的延伸，差异在于所述电能供应系统1C更包含有一充电装置11C及一转换装置12C，该充电装置11C的一端为连结一外部电源A，用以将外部电源A的电力传输至该电池模块13C，借此达到充电的用途，而该转换装置D链接该电池模块13C，该转换装置12C将该电池模块13C输出的电力经过转换后提供给一般电器作为电源供应器使用，其余构造与第二实施例相同，故不再赘述。

综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产生的功效，惟以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种电动清运车，其特征在于，包含：

一车体，该车体包含有一主动力系统、一转向动力系统、一煞车动力系统及一空调系统，该主动力系统具有一动力马达、一连结该动力马达的变速机构及一第一驱动器，该第一驱动器分别电性链接至该动力马达及该变速机构，而该转向动力系统具有一转向机构及一第二驱动器，该第二驱动器电性链接该转向机构，而该煞车动力系统具有一气压煞车机构及一第三驱动器，该第三驱动器电性链接该气压煞车机构，而该空调系统具有一空调机构及一第四驱动器；

一压缩舱，连结在该车体上，该压缩舱包含有一压缩空间，在该压缩空间内设有一油压系统及一第五驱动器，该第五驱动器电性链接该油压系统；

一电能供应系统，包含有一电池模块及一电池管理模块，该电池管理模块电性链接该电池模块、该第一驱动器、该第二驱动器、该第三驱动器、该第四驱动器及该第五驱动器，该电池管理模块依据目前该主动力系统、转向动力系统、煞车动力系统、空调系统及压缩舱的运作情形，借由一中控计算机得知目前各机构是否处于运作状态，并将讯号传递至该电能供应系统，再由该电池管理模块分配所需电力至与正在运作之机构相对应的该第一驱动器、该第二驱动器、该第三驱动器、该第四驱动器或该第五驱动器。

2.如权利要求1所述的电动清运车，其特征在于：所述电池管 理模块包含有一保护检测装置及一平衡装置，该保护检测装置检测该电池模块的漏电检测、电压检测、温度检测或残电量检测，而该平衡装置用以平衡该电池模块的电压。

3.如权利要求1或2所述的电动清运车，其特征在于：所述电池模块包含有一电池壳体，在该电池壳体设有一磷酸锂铁电芯，而该磷酸锂铁电芯电性链接该电池管理模块。

4.如权利要求1或2所述的电动清运车，其特征在于：所述电能供应系统更包含有一充电装置，用以链接一外部电源，并将该外部电源的电能输入至该电池模块。

5.如权利要求1或2所述的电动清运车，其特征在于：所述电能供应系统更包含有一转换装置，用以对该电池模块进行交/直流电的转换。

6.一种电动清运车的电力分配方法，包含下列步骤：一电能供应系统的一电池管理模块依据目前一车体的一主动力系统、一转向动力系统、一煞车动力系统、一空调系统及一压缩舱的运作情形，借由一中控计算机得知目前该主动力系统的一动力马达的一变速机构、该转向动力系统的一转向机构、该煞车动力系统的一气压煞车机构、该空调系统的一空调机构以及该压缩舱的一油压系统是否处于运作状态，并将讯号传递至该电能供应系统，再由该电池管理模块分配所需电力至与正在运作之机构相对应的一第一驱动器、一第二驱动器、一第三驱动器、一第四驱动器或一第五驱动器。