CN110654216A - 一种混凝土搅拌运输车混合动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，包括变速箱和呈前倾斜状态设置在所述混凝土搅拌运输车车身上的搅拌罐，还包括取力器、发电机、驱动电机和蓄电装置，蓄电装置通过线路分别与所述发电机和驱动电机连接，同时，发电机和蓄电装置均通过电缆母线连接至集成设置在混凝土搅拌运输车上的控制器。本发明通过以发动机为动力源的变速箱和蓄电装置的传动形式，实现了发动机动力和电能作为混合动力，同时，通过控制器的控制实现混合动力的合理分配以满足多种工况，提高了混合动力的动力性、燃油经济性和排放性能。

Description

一种混凝土搅拌运输车混合动力装置
技术领域
本发明涉及混凝土搅拌运输车技术领域，特别是涉及一种混凝土搅拌运输车混合动力装置。
背景技术
目前市场上传统混凝土搅拌运输车的传动方式为：通过底盘 PTO 输出动力带动液压油泵旋转，液压油泵在旋转过程中通过吸油管将液压油箱中的液压油通过高压管泵到液压马达上，再通过回油管将液压马达内的液压油释放到液压油箱中，从而形成一个液压回路，液压马达驱动减速机转动，减速机带动搅拌罐进行缓慢旋转，从而保证了混凝土的质量。
近年来，为响应国家大力倡导创建资源节约型环境友好型社会的号召，最近也出现了采用增设在底盘上的电源作为搅拌罐动力源的技术，如公开号为CN 204585556 U的专利文献公开了一种混凝土搅拌运输车，受到了行业的关注，该方案保留了传统传动形式中的液压马达，同时采用驱动电机连通三相电源，虽然可以保证整车的动力性能，但只是以发动机和电源进行简单的搭配组合，混合动力不能得到合理分配，导致混凝土搅拌运输车的燃油经济性及排放性能恶化，达不到节能排放的目的。
发明内容
本发明为解决混凝土搅拌运输车混合动力的燃油经济性和排放性能恶化的问题，提出了一种可实现合理分配动力，从而提高动力性、燃油经济性和排放性能的混凝土搅拌运输车混合动力传动装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，包括变速箱和呈前倾斜状态设置在所述混凝土搅拌运输车车身上的搅拌罐，还包括：
取力器，所述取力器的输入轴与所述变速箱的输出端固联；
发电机，所述发电机的输入端与所述取力器的输出轴连接；
驱动电机，所述驱动电机设置在所述发电机后方并驱动所述搅拌罐；
蓄电装置，所述蓄电装置通过线路分别与所述发电机和驱动电机连接；
所述发电机和蓄电装置均通过电缆母线连接至集成设置在所述混凝土搅拌运输车上的控制器。
进一步地，所述变速箱的输入端通过离合器与所述混凝土搅拌运输车的发动机飞轮盘连接。
进一步地，所述取力器的输出轴和发电机的输入端通过传动轴连接。
进一步地，所述蓄电装置为超级电容和电池组成的储能电池系统。
进一步地，所述驱动电机的输入端与所述发电机的输出端连接，所述驱动电机的输出端通过齿轮传动机构驱动所述搅拌罐。
本发明的有益效果为：本发明通过以发动机为动力源的变速箱和蓄电装置的传动形式，实现了发动机动力和电能作为混合动力，同时，通过控制器的控制实现混合动力的合理分配以满足多种工况，提高了混合动力的动力性、燃油经济性和排放性能。
附图说明
图1是本发明一种混凝土搅拌运输车混合动力装置的结构示意图。
附图中标号为：1为变速箱，2为取力器，3为发电机，4为控制器，5为蓄电装置，6为驱动电机，7为搅拌罐。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明：
如图1所示，一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，包括变速箱1和呈前倾斜状态设置在混凝土搅拌运输车车身上的搅拌罐7，还包括：取力器2，取力器2的输入轴与变速箱1的输出端固联；发电机3，发电机3的输入端与取力器2的输出轴连接；驱动电机6，驱动电机6设置在发电机3后方并驱动搅拌罐7；蓄电装置5，蓄电装置5通过线路分别与发电机3和驱动电机6连接；发电机3和蓄电装置5均通过电缆母线连接至集成设置在混凝土搅拌运输车上的控制器4。
具体地，变速箱1的输入端通过离合器与混凝土搅拌运输车的发动机飞轮盘连接，取力器2的输出轴和发电机3的输入端通过传动轴连接；本实施例中，蓄电装置5为超级电容和电池组成的储能电池系统。
本实施例中，驱动电机6的输入端与发电机3的输出端连接，需要说明的是，驱动电机6的输出端是通过齿轮传动机构驱动搅拌罐7的。
通过本发明混合动力装置，本实施例给出以下多种工况：
工况一：车辆起步时，控制器4控制发电机3不工作，搅拌罐7依靠蓄电装置5给驱动电机6供电可实现恒速经济运转，由于搅拌罐7运转时不依附于车辆的发动机动力，可保证车辆起步时动力强劲。
工况二：车辆在经济车速运行时，取力器2工作，控制器4控制发电机3运转从而为蓄电装置5充电，此时搅拌罐7的驱动路线为：发电机3--蓄电装置5--驱动电机6--搅拌罐7；当蓄电装置5的蓄电量达到设定上限值时，控制器4控制发电机3停止工作，当蓄电装置5的蓄电量下降到设定中间值时，发电机3保持工作为蓄电装置5充电，当蓄电装置5的蓄电量在设定上下限值之间时，搅拌罐7按照上述驱动路线运转。
工况三：车辆刹车或下坡时，控制器4控制驱动电机6运行在发电模式，从而将刹车或下坡时产生的动能以电能的形式存储在蓄电装置5中。
工况四：车辆在运输过程中，当蓄电装置5出现故障或由于充电严重不足导致其蓄电量下降到设定下限值时，控制器4控制发电机3在取力器2的驱动下工作，此时搅拌罐7的驱动路线为：发电机3—驱动电机6—搅拌罐7，同时，发电机3不给蓄电装置5充电。
工况五：车辆在运输过程中，当蓄电装置5的蓄电量达到设定上限值时，刹车或下坡时产生的动能不再以电能的形式存储在蓄电装置5中，而是通过控制器4的控制直接作用于驱动电机6，从而带动搅拌罐7转动。
工况六：停车等待卸料时，若蓄电装置5的蓄电量充足，可以将发动机熄火，由蓄电装置5提供电能驱动搅拌罐7转动，从而降低车辆燃油消耗。
工况七：车辆在运输过程中若取力器2或发电机3发生故障，或者正停放车辆时，可以选择充电桩插电为搅拌罐7转动提供电能，避免闷罐事故的发生。
综上所述，本发明通过以发动机为动力源的变速箱1和蓄电装置5的传动形式，实现了发动机动力和电能作为混合动力，同时，通过控制器4的控制实现混合动力的合理分配以满足多种工况，提高了混合动力的动力性、燃油经济性和排放性能；另外，通过混合动力的合理分配，混凝土搅拌运输车的底盘选型时不再选用专用发动机，可以适当降低发动机功率，为混凝土搅拌运输车生产企业节约了发动机的采购成本。
以上之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，包括变速箱（1）和呈前倾斜状态设置在所述混凝土搅拌运输车车身上的搅拌罐（7），其特征在于，还包括：
取力器（2），所述取力器（2）的输入轴与所述变速箱（1）的输出端固联；
发电机（3），所述发电机（3）的输入端与所述取力器（2）的输出轴连接；
驱动电机（6），所述驱动电机（6）设置在所述发电机（3）后方并驱动所述搅拌罐（7）；
蓄电装置（5），所述蓄电装置（5）通过线路分别与所述发电机（3）和驱动电机（6）连接；
所述发电机（3）和蓄电装置（5）均通过电缆母线连接至集成设置在所述混凝土搅拌运输车上的控制器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，其特征在于，所述变速箱（1）的输入端通过离合器与所述混凝土搅拌运输车的发动机飞轮盘连接。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，其特征在于，所述取力器（2）的输出轴和发电机（3）的输入端通过传动轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，其特征在于，所述蓄电装置（5）为超级电容和电池组成的储能电池系统。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌运输车混合动力装置，其特征在于，所述驱动电机（6）的输入端与所述发电机（3）的输出端连接，所述驱动电机（6）的输出端通过齿轮传动机构驱动所述搅拌罐（7）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112078472A (zh) * 2020-10-16 2020-12-15 芜湖瑞来电子科技有限公司 一种水泥运输车辆搅拌系统及其控制方法
CN113525270A (zh) * 2021-07-15 2021-10-22 三一专用汽车有限责任公司 一种工程机械的供电方法、装置、系统及工程机械
CN114516295A (zh) * 2020-11-19 2022-05-20 郑州宇通客车股份有限公司 一种纯电动搅拌车

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