CN108532519A - 增程式扫路车 - Google Patents

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CN108532519A CN201710123153.9A CN201710123153A CN108532519A CN 108532519 A CN108532519 A CN 108532519A CN 201710123153 A CN201710123153 A CN 201710123153A CN 108532519 A CN108532519 A CN 108532519A
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黄振峰
陈海龙
雷波
郭佳鹏
李鹏
王仁鹏
朱阳
刘春强
文艺
马莹
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    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
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Abstract

本发明公开一种增程式扫路车，其开创性地使用了底盘纯电驱动及上装增程系统，该车型底盘采用电机驱动，上装增程器采用发动机驱动发电机。增程器的发动机同时驱动发电机、离心风机、液压油泵工作，发电机还为底盘的驱动电机、动力电池供电以驱动底盘行走。本发明分两种驱动方式：纯电驱动模式为整车行驶动力由动力电池提供，增程器驱动模式的整车行驶动力由发电机提供。正常工况下，扫路车底盘由纯电模式驱动，能够满足日常工作的需要，达到节能减排的目的，特殊情况下增程器为行驶提供备用动力，从而使扫路车具备较长的续航能力，大幅提高多种工况下的整车效率，在转场、作业、运输等多种工况下均具有出色的经济型、环保性、可靠性和适应性。

Description

增程式扫路车
技术领域
本发明涉及环卫领域的路面保洁车辆，比如扫路车和洗扫车等，尤其涉及一种用于道路清扫的扫路车。
背景技术
目前市场上的常规扫路车大都采用底盘发动机行走，上装发动机作业的双发动机技术，由于作业时，车速较慢，城市道路又比较拥挤，红绿灯较多，扫路车频繁的启停、制动、怠速、加速，导致底盘发动机运行在效率低，油耗高，排放高的区域，造成能源的浪费。
一些厂家也推出了新能源纯电动扫路车，整车由电池提供动力，取消了底盘和上装的发动机，它的优点是实现了零排放，缺点是续航里程不足，充电时间长等问题。
综上所述，以上两种现有技术都存在不足，所以需要提供一种技术解决以上问题。
发明内容
针对以上的一个或多个问题，本发明提供一种增程式扫路车，该车型底盘采用电机驱动，上装增程器采用发动机驱动发电机。这种增程式扫路车开创性地使用了底盘纯电驱动及上装增程系统，配合先进的整车能源管理系统，大幅度提高了多种工况下的整车效率，在转场、作业、运输等多种工况下均具有出色的经济型、环保性、可靠性和适应性。
本发明采用以下技术方案：
一种增程式扫路车，包括底盘、增程器、驱动电机、动力电池、离心风机、发动机、发电机、离心风机、液压油泵、液压系统及电气控制系统；
所述底盘为纯电驱动的底盘，底盘采用驱动电机驱动，所述驱动电机固定在所述底盘上，所述驱动电机通过传动轴与底盘驱动桥或电驱桥连接；所述驱动电机还连接有动力电池，动力电池为所述驱动电机供电；
所述增程器为上装增程器，其采用发动机驱动发电机，同时所述发动机驱动所述离心风机、所述液压油泵工作；
所述增程器的发电机还连接所述底盘的驱动电机为所述驱动电机供电，驱动底盘行走，同时增程器的发电机还连接所述动力电池为所述动力电池充电。
进一步地，所述电气控制系统配置有作业充电模块，所述作业充电模块用于，当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电。
进一步地，所述电气控制系统还包括纯电模式模块，所述的纯电模式模块配置为：当增程式扫路车转场返程时，由纯电模式驱动，即所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶。
进一步地，所述电气控制系统包括远距离行驶充电续航模块，远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，所述动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
进一步地，所述动力电池的最大储能为大于等于日常30Km以内工作的行驶电能。
进一步地，所述电气控制系统包括控制单元，控制单元包括控制切换模块、作业充电模块、纯电模式模块、远距离行驶充电续航模块；
控制切换模块，用于根据增程式扫路车的工作状态判断进入作业充电、纯电模式、远距离行驶充电续航的任一工作状态，从而连接相应的模块；当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，连接作业充电模块；当增程式扫路车转场返程时且动力电池电量高于等于总电量的预设的设定百分值时，连接纯电模式模块；当远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，连接远距离行驶充电续航模块；
作业充电模块，用于在所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电；
纯电模式模块，用于所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶；
远距离行驶充电续航模块，用于所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
进一步地，所述固定在底盘上的所述驱动电机通过传动轴与所述底盘驱动桥相连；所述液压油泵驱动扫刷马达带动扫刷总成工作；
所述离心风机产生负压收集垃圾；水泵电机驱动水路系统工作；所述发动机通过飞轮上端的取力器通过传动轴、轴承座、皮带轮、窄V带分别与所述离心风机、所述液压油泵相连；
所述底盘及上装的电气控制系统、气压控制系统、液压控制系统采用CAN总线技术，在驾驶室集中控制。
进一步地，增程式扫路车还包括清水箱、吸嘴总成、垃圾箱总成、扫刷总成、水路系统；
电能由所述动力电池通过动力电池管理系统传输至高压配电箱为所述驱动电机、水泵电机、电动打气泵、转向油泵、24V蓄电池供电；
所述水泵电机带动水路系统工作，为冷却器提供动力，冷却器为所述驱动电机和所述发电机提供散热，所述水路系统连接扫刷总成以提供洒水作业；电动打气泵产生压缩空气存入储气罐，为制动系统提供气源；
转向油泵为转向提供助力；集成控制器协调以上系统进行工作；发动机的进气系统、燃油箱、尿素箱安装在底盘上。
进一步地，所述发动机前端连接散热器、上端接排气系统、后端飞轮壳上部连接飞轮取力器；
所述后端飞轮壳中部通过扭转减震器与所述发电机直连；
所述飞轮取力器通过传动轴与离合器轴承座相连，所述离合器安装在所述离合器轴承座上，所述离合器上带有皮带轮分别通过风机皮带与风机皮带轮连接，通过油泵皮带与油泵皮带轮连接，再分别通过风机轴承座驱动所述离心风机；
所述油泵轴承座、所述液压油泵安装在副车架上。
进一步地，发动机与上装工作装置之间采用离合器连接，离合器采用气动离合器，不通气时，离合器处于断开状态，通气后离合器啮合，即可带动所述离心风机及所述液压油泵工作，所述液压油泵驱动扫刷马达带动扫刷总成作业。
与现有技术相比，本发明的优点在于：底盘采用纯电动驱动，清扫作业时，城市及市郊工况下电动效率高，可以实现节能、减排，节省运营费用。当底盘电量不足时，上装的增程器可在扫路车去程、作业、回程等多种工况下可以为动力电池充电或直接驱动驱动电机控制底盘行驶。该增程式扫路车具有一次加油200升，可以以车速60km/h，连续行驶700Km，或加一次油可以连续清扫作业10小时以上。解决了纯电动扫路车作业里程短，充电时间长，且充电不方便等问题。
附图说明
附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明增程式扫路车的一个实施例的原理图；
图2是本发明的增程式扫路车的底盘的一个实施例的结构图；
图3是本发明的增程式扫路车的增程器的一个实施例的结构图；
图4是根据本发明的增程式扫路车的一个实施例的整车结构图；
图5是根据本发明的增程式扫路车的一个实施例的电气控制系统结构图；
图6是根据本发明的增程式扫路车的另一个实施例的电气控制系统结构图。
图中：101发动机；102离心风机；103发电机；104动力电池；105驱动电机；106水泵电机；107水路系统；108驱动桥；109扫刷总成；110扫刷马达；111液压油泵；201动力电池管理系统；202进气系统；203燃油箱；204集成控制器；205电机控制器；206传动轴；207 24V蓄电池；208储气罐；209制动系统；210尿素箱；211冷却器；212电动打气泵；213高压配电箱；214转向油泵；301散热器；302飞轮取力器；303排气系统；304传动轴；305油泵轴承座；306油泵皮带轮；307风机轴承座；308风机皮带轮；309风机皮带；310油泵皮带；311离合器；312离合器轴承座；313扭转减震器；314副车架；401底盘；402增程器；403清水箱；404吸嘴总成；405垃圾箱总成。
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，并不用于限制本发明。
增程式扫路车结构图如图4所示：
本发明的增程式扫路车包括底盘401、增程器402、清水箱403、吸嘴总成404、垃圾箱总成405、扫刷总成109、水路系统107等几部分组成。本发明的增程式扫路车行驶分两种驱动方式：1、纯电驱动模式，整车行驶动力由电池提供。2、增程器驱动模式，整车行驶动力由发电机提供。
增程式扫路车原理如图1所示：
发动机101驱动离心风机102、发电机103、液压油泵111，液压油泵111驱动扫刷马达110带动扫刷总成109工作；离心风机102产生负压收集垃圾；发电机103直接为驱动电机105供电，发电机103还可为动力电池104充电，动力电池104也可为驱动电机105供电，驱动电机105带动驱动桥108使车辆行驶。水泵电机106驱动水路系统107工作。
下面就底盘401和增程器402结构进行详细说明，如图2、图3所示：
电能由动力电池104通过动力电池管理系统201传输至高压配电箱213为驱动电机105、水泵电机106、电动打气泵212、转向油泵214、24V蓄电池207供电。驱动电机105通过传动轴206带动驱动桥108驱动车辆行驶，此处亦可用电驱桥替换本套传动系统。水泵电机106带动水路系统107工作，为冷却器211提供动力，冷却器211为驱动电机105和发电机103提供散热；水路系统107还为扫刷总成109提供洒水作业。电动打气泵212产生压缩空气存入储气罐208，为制动系统209提气源。转向油泵214为转向提供助力。集成控制器204协调以上系统进行工作。同时发动机101的进气系统202、燃油箱203、尿素箱210，安装在底盘上。
发动机101前端连接散热器301；上端接排气系统303；后端飞轮壳上部连接飞轮取力器302；后端飞轮壳中部通过扭转减震器313，与发电机103直连。飞轮取力器302通过传动轴304与离合器轴承座312相连，离合器311安装在离合器轴承座312上，离合器311上带有皮带轮分别通过风机皮带309与风机皮带轮308连接，通过油泵皮带310与油泵皮带轮306连接，再分别通过风机轴承座307、油泵轴承座305分别驱动离心风机102、液压油泵111。以上结构都安装在副车架314上。离合器311属于气动离合器，不通气时，离合器311处于断开状态，通气后离合器311啮合，即可带动离心风机102及液压油泵111工作，液压油泵111驱动扫刷马达110带动扫刷总成109作业。
以下对增程式扫路车的作业、转场返程的工作状态进行分析：
1、转场返程时，由纯电模式驱动。即动力电池104，直接驱动驱动电机105带动驱动桥108驱动车辆行驶，此处亦可用电驱桥替换本套传动系统；根据扫路车作业的工况分析，纯电模式下所配备的电池能够满足日常30Km以内工作的行驶，回到环卫所后进行充电。
2、作业时扫路车处于低速匀速行驶状态，发动机101在分别驱动离心风机102和液压油泵111等上装工作的同时，通过智能调节发电机103的功率分配，驱动发电机103向底盘动力电池104充电，实现作业过程中不损耗动力电池104中储存电量。
3、特殊工况下，如转场返程需要行驶距离较远时，动力电池104出现电量低于总电量的设定百分值时，发动机101自动启动，离合器311处于断开状态，上装工作装置不工作，发电机103为底盘动力电池104充电，动力电池104驱动驱动电机105行驶；从而使扫路车具备较长的续航能力。
在本发明的一个具体实施例中，电气控制系统配置有作业充电模块，所述作业充电模块用于，当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电。
在本发明的一个具体实施例中，所述电气控制系统还包括纯电模式模块，所述的纯电模式模块配置为：当增程式扫路车转场返程时，由纯电模式驱动，即所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶。
在本发明的一个具体实施例中，电气控制系统包括远距离行驶充电续航模块，远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，所述动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
在本发明的一个具体实施例中，电气控制系统包括控制单元，控制单元包括控制切换模块、作业充电模块、纯电模式模块、远距离行驶充电续航模块；
控制切换模块，用于根据增程式扫路车的工作状态判断进入作业充电、纯电模式、远距离行驶充电续航的任一工作状态，从而连接相应的模块；当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，连接作业充电模块；当增程式扫路车转场返程时且动力电池电量高于等于总电量的预设的设定百分值时，连接纯电模式模块；当远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，连接远距离行驶充电续航模块；
作业充电模块，用于在所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电；
纯电模式模块，用于所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶；
远距离行驶充电续航模块，用于所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
在本发明的一个具体实施例中，本发明的底盘为底盘，底盘及上装电、气、液压控制系统均采用CAN总线技术，并在驾驶室实行集中控制，操作简单、安全。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，各个模块可以出现一个或多个或共同出现在具体实施例的系统中，并非受限于附图中所展示的共同集成在一个电气控制系统中。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的控制模块、系统，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的控制模块、系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的控制模块、系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种增程式扫路车，其特征在于，
包括底盘、增程器、驱动电机、动力电池、离心风机、发动机、发电机、离心风机、液压油泵、液压系统及电气控制系统；
所述底盘为纯电驱动的底盘，底盘采用驱动电机驱动，所述驱动电机固定在所述底盘上，所述驱动电机通过传动轴与底盘驱动桥或电驱桥连接；所述驱动电机还连接有动力电池，动力电池为所述驱动电机供电；
所述增程器为上装增程器，其采用发动机驱动发电机，同时所述发动机驱动所述离心风机、所述液压油泵工作；
所述增程器的发电机还连接所述底盘的驱动电机为所述驱动电机供电，驱动底盘行走，同时增程器的发电机还连接所述动力电池为所述动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的一种增程式扫路车，其特征在于，所述电气控制系统配置有作业充电模块，所述作业充电模块用于，当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电。
3.根据权利要求1或2所述的一种增程式扫路车，其特征在于，所述电气控制系统还包括纯电模式模块，所述的纯电模式模块配置为：当增程式扫路车转场返程时，由纯电模式驱动，即所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种增程式扫路车，其特征在于，所述电气控制系统包括远距离行驶充电续航模块，远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，所述动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
5.根据权利要求4所述的一种增程式扫路车，其特征在于，所述动力电池的最大储能为大于等于日常30Km以内工作的行驶电能。
6.根据权利要求1所述的一种增程式扫路车，其特征在于，所述电气控制系统包括控制单元，控制单元包括控制切换模块、作业充电模块、纯电模式模块、远距离行驶充电续航模块；
控制切换模块，用于根据增程式扫路车的工作状态判断进入作业充电、纯电模式、远距离行驶充电续航的任一工作状态，从而连接相应的模块；当增程式扫路车作业时，处于低速匀速行驶状态，连接作业充电模块；当增程式扫路车转场返程时且动力电池电量高于等于总电量的预设的设定百分值时，连接纯电模式模块；当远距离行驶充电续航模块用于需要行驶距离较远时，动力电池出现电量低于总电量的预设的设定百分值时，连接远距离行驶充电续航模块；
作业充电模块，用于在所述发动机在分别驱动所述离心风机和所述液压油泵工作的同时，智能调节所述发电机的功率分配，驱动所述发电机向所述底盘上的所述动力电池充电；
纯电模式模块，用于所述动力电池直接驱动所述底盘的驱动电机而驱动车辆行驶；
远距离行驶充电续航模块，用于所述发动机自动启动，上装工作装置不工作，所述发电机自动为所述底盘的所述动力电池充电，所述动力电池驱动所述底盘的所述驱动电机行驶。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种增程式扫路车，其特征在于，
所述固定在底盘上的所述驱动电机通过传动轴与所述底盘驱动桥相连；所述液压油泵驱动扫刷马达带动扫刷总成工作；
所述离心风机产生负压收集垃圾；水泵电机驱动水路系统工作；所述发动机通过飞轮上端的取力器通过传动轴、轴承座、皮带轮、窄V带分别与所述离心风机、所述液压油泵相连；
所述底盘及上装的电气控制系统、气压控制系统、液压控制系统采用CAN总线技术，在驾驶室集中控制。
8.根据权利要求1至6任一项所述的一种增程式扫路车，其特征在于，增程式扫路车还包括清水箱、吸嘴总成、垃圾箱总成、扫刷总成、水路系统；
电能由所述动力电池通过动力电池管理系统传输至高压配电箱为所述驱动电机、水泵电机、电动打气泵、转向油泵、24V蓄电池供电；
所述水泵电机带动水路系统工作，为冷却器提供动力，冷却器为所述驱动电机和所述发电机提供散热，所述水路系统连接扫刷总成以提供洒水作业；电动打气泵产生压缩空气存入储气罐，为制动系统提供气源；
转向油泵为转向提供助力；集成控制器协调以上系统进行工作；发动机的进气系统、燃油箱、尿素箱安装在底盘上。
9.根据权利要求1至6任一项所述的一种增程式扫路车，其特征在于，
所述发动机前端连接散热器、上端接排气系统、后端飞轮壳上部连接飞轮取力器；
所述后端飞轮壳中部通过扭转减震器与所述发电机直连；
所述飞轮取力器通过传动轴与离合器轴承座相连，所述离合器安装在所述离合器轴承座上，所述离合器上带有皮带轮分别通过风机皮带与风机皮带轮连接，通过油泵皮带与油泵皮带轮连接，再分别通过风机轴承座驱动所述离心风机；
所述油泵轴承座、所述液压油泵安装在副车架上。
10.根据权利要求1至6任一项所述的一种增程式扫路车，其特征在于，发动机与上装工作装置之间采用离合器连接，离合器采用气动离合器，不通气时，离合器处于断开状态，通气后离合器啮合，即可带动所述离心风机及所述液压油泵工作，所述液压油泵驱动扫刷马达带动扫刷总成作业。
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