CN112078361A - 新能源纯电动助力拖挂车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了新能源纯电动助力拖挂车，包括牵引车和拖挂车，所述牵引车和拖挂车通过连接器连接，所述拖挂车上驱动动力控制系统的控制线束与牵引车上的插座连接，形成牵引车与拖挂车的控制系统连通，所述拖挂车与牵引车上均安装有信号系统，所述拖挂车上的信号系统通过灯光信号线七孔插头与七孔插座连接，形成牵引车信号系统与拖挂车信号系统连通控制，进而形成拖挂车与牵引车乘用列车；本发明通过新能源纯电动助力拖挂车与牵引车的动力控制与驱动系统控制，起步、上坡、加速时提供助力，满足使用的同时节能环保；乘用列车满足上山下乡，穿越沟壑，提高通过泥泞路段的穿越脱困能力；拖挂车在没有外力情况下可用现有驱动系统自行移位。

Description

新能源纯电动助力拖挂车
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及新能源纯电动助力拖挂车。
背景技术
现有的燃油车不节能环保、排放不达标、日常使用费用高；乘用列车中牵引车动力不足，不能将大中型拖挂车牵引至丘陵、山区和非铺装路面；甩挂后的拖挂车在没有外力作用下单独移动困难，无法自行移动；乘用列车穿越沟壑和泥泞路段能力和脱困能力差，野外考察和活动的机动能力低；在森林和自然保护区和野外禁火区域无法使用液化气，酒精炉等燃料明火做饭，导致车主额外增加生活用电池组负担。
发明内容
本发明的主要目的在于提供新能源纯电动助力拖挂车，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：新能源纯电动助力拖挂车，包括牵引车和拖挂车，
所述拖挂车上设置有：底盘上设置电驱动桥、动力电池包、驱动动力控制系统、驱动电机、发电系统、档位副控制器和方向轮，所述电驱动桥上安装有差速器锁、电磁离合器和电磁制动器，所述驱动电机通过电磁离合器与电驱动桥的变速箱连接；
所述牵引车上设置有：新油门装置，将拖挂车上的驱动电机控制器信号线与牵引车上电子油门踏板的线连接成系统；拖挂车的档位主控制器，设置在牵引车驾驶员侧台上；拖挂车状态显示用的仪表台；制动踏板；车尾部安装的插座，用于拖挂车与牵引车的信号通讯线进行连接；所述电子油门踏板和制动踏板上均安装有行程压力传感器；
所述牵引车和拖挂车通过连接器连接，所述拖挂车上驱动动力控制系统的控制线束与牵引车上的插座连接，形成牵引车与拖挂车的控制系统连通，所述拖挂车与牵引车上均按装有信号系统，所述拖挂车上的信号系统通过灯光信号线七孔插头与七孔插座连接，形成牵引车信号系统与拖挂车信号系统连通控制，进而形成拖挂车与牵引车乘用列车。
优选的，所述动力电池包的电压、电量规格按照需要配置为10KW—30KW/h380-500V，且所述动力电池包通过控制器与充电口连接。
优选的，所述驱动动力控制系统为电机驱动、刹车制动、DC/AC、DC/DC电磁离合器多合一的控制器。
优选的，所述发电系统为增程器、太阳能光伏电池，所述增程器为发电机。
优选的，所述档位副控制器设置为D档、N档、R档3个档位。
优选的，所述方向轮上安装有转向把手和制动、速度手柄，实现拖挂可前后移动和制动，便于拖挂单独进行移位、移库。
优选的，所述电子油门踏板分为1、2区。
优选的，档位主控制器设置为D1/D2档、N档、R档。
优选的，所述仪表台上安装拖挂车上动力电池电量、档位显示、制动、电机转速、差速器锁、制动充电、增程发动机运行状况和太阳能能量的显示仪表。
优选的，所述制动踏板设置有A、B、C三级电子控制系统传感器，通过通讯线与拖挂车多合一控制器实现拖挂的制动、发电。
本发明中：1)新能源专用助力系统与牵引车形成列车动力控制与驱动系统，实现纯电动起步、助力加速、上坡助力、制动发电、下坡发电、助力脱困；2)分1/2/3个区域设置的新油门装置系统；3)具有A/B/C三级的电子控制系统传感器的制动踏板；4)甩挂后拖挂车电池可以为车主提供日产生活用电系统；5)拖挂车在无外牵引力状态下，利用自有动力驱动系统实现自我移动系统装置。
与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：
1)通过新能源纯电动助力拖挂车与牵引车的动力控制与驱动系统控制，在起步、上坡、加速时提供助力，满足使用的同时节能环保；
2)乘用列车满足上山下乡，穿越沟壑，提高通过泥泞路段的穿越脱困能力；
3)甩挂后的拖挂车在没有外力情况下可用现有驱动系统自行移位；
4)甩挂后的拖挂车可利用拖挂车自有的10KWh-45KWh的电力实现做饭日常用电，解决野外不能明火做饭的难题。
附图说明
图1为本发明的整体结构平面示意图；
图2为本发明的整体结构侧面示意图；
图3为本发明的整体结构行车演示图；
图4为本发明的乘用列车起步时驱动原理图；
图5为本发明的乘用列车上坡、加速时驱动原理图；
图6为本发明的乘用列车倒车时驱动原理图；
图7为本发明的乘用列车正常行驶时驱动原理图；
图8为本发明的乘用列车脱困时驱动原理图；
图9为本发明的乘用列车的制动踏板处于A处时的制动原理图；
图10为本发明的乘用列车的制动踏板处于B处时的制动原理图；
图11为本发明的乘用列车的制动踏板处于C处时的制动原理图。
图中：1、牵引车；2、拖挂车；3、电驱动桥；4、动力电池包；5、驱动动力控制系统；6、驱动电机；7、方向轮；8、差速器锁；9、电磁离合器；10、电磁制动器；11、电子油门踏板；12、仪表台；13、档位副控制器；14、档位主控制器；15、制动踏板；16、插座；17、连接器；18、增程器；19、太阳能光伏电池；20、充电口。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1-3所示，新能源纯电动助力拖挂车2，包括牵引车1和拖挂车2，
所述拖挂车2上设置有：底盘上设置电驱动桥3、动力电池包4、驱动动力控制系统5、驱动电机6、发电系统、档位副控制器13和方向轮7，所述电驱动桥3上安装有差速器锁8、电磁离合器9和电磁制动器10，所述驱动电机6通过电磁离合器9与电驱动桥3的变速箱连接；
所述牵引车1上设置有：新油门装置，将拖挂车2上的驱动电机6控制器信号线与牵引车1上电子油门踏板11的线连接成系统；拖挂车2的档位主控制器14，设置在牵引车1驾驶员侧台上；拖挂车2状态显示用的仪表台12；制动踏板15；车尾部安装的插座16，用于拖挂车2与牵引车1的信号通讯线进行连接；所述电子油门踏板11和制动踏板15上均安装有行程压力传感器；
所述牵引车1和拖挂车2通过连接器17连接，所述拖挂车2上驱动动力控制系统5的控制线束与牵引车1上的插座16连接，形成牵引车1与拖挂车2的控制系统连通，所述拖挂车2与牵引车1上均按装有信号系统，所述拖挂车2上的信号系统通过灯光信号线七孔插头与七孔插座16连接，形成牵引车1信号系统与拖挂车2信号系统连通控制，进而形成拖挂车2与牵引车1组成的乘用列车。
本实施例中，所述动力电池包4的电压为48V-500V、电量规格按照需要配置为10KWh—45KWh，所述动力电池包通过控制器与充电口20连接。
本实施例中，所述驱动动力控制系统5为电机驱动、刹车制动、DC/AC、DC/DC电磁离合器9多合一的控制器，控制器与牵引车1通过控制线束连通，实现在牵引车1上对拖挂车2进行操作控制。
本实施例中，所述发电系统为增程器18、太阳能光伏电池19，所述增程器18为发电机，所述拖挂车2上还设置有充电口20，发电机、太阳能光伏电池19和发电口均与多合一的控制器连接，所述控制器与动力电池包4、驱动电机6、拖挂车2上的变速箱和差速器锁8，该连接方式均为线束连接，且控制器通过线束与牵引车1上的插口座连接。
本实施例中，所述档位副控制器13设置为D档、N档、R档3个档位。
本实施例中，所述方向轮7上安装有转向把手和制动、速度手柄，实现拖挂转向、移动和制动，便于拖挂单独进行移位、移库，与所述档位副控制器13配合使用，实现拖挂车2单独使用时的转向、制动、前进、倒车。
本实施例中，所述电子油门踏板11分为1、2区，牵引车1的驱动系统与拖挂车2的驱动系统通过电子油门踏板11相应配合使用。
本实施例中，所述档位主控制器14设置为D1/D2档、N档、R档，其中D1低速大扭矩档、D2高速大扭矩档。
本实施例中，所述仪表台12上安装拖挂车上动力电池包4、档位显示制动、电机转速、差速器锁8、制动充电、增程器18运行状况和太阳能能量的显示仪表。
本实施例中，所述制动踏板15设置有A、B、C三级电子控制系统传感器，通过通讯线与拖挂车2多合一控制器实现拖挂的制动、发电。
实施例二，如图4-8所示，
牵引车1和拖挂车2组成的乘用列车运行时：1)首先牵引车1启动，此时牵引车1的发动机运转进入怠速状态；2)按下拖挂车2档位主控制器14的D1档，此时电驱动桥3的电磁离合器9进入啮合状态；3)下踩电子油门踏板11，拖挂车2驱动电机6启动，驱动拖挂车2推动列车完成乘用列车起步，在车速小于设定速度(如10公里/小时)时或加速踏板在到位置1之前时，牵引车1发动机始终保持怠速，牵引车1的离合器分离不参与车辆驱动，由纯电动拖挂车2推动列车克服最大摩擦力，此时车辆处于油耗最低状态；4)继续下踩电子油门踏板11达到位置1以上2区时，牵引车1的发动机转速达到离合器啮合驱动车辆的状态,形成牵引车1拖动拖挂车2推动模式，使得牵引车1和拖挂车2共同驱动乘用列车，可以提高加速度2-3秒)；5)乘用列车达到自己理想速度时或者大于设定速度(如40公里/小时)时，将拖挂车2的档位主控制器14调到N档，拖挂车2的驱动电机6停止工作，电驱动桥33的电磁离合器9同时分离，由牵引车1的动力牵引乘用列车行驶；6)当电子油门踏板11下踩加速时，但是车辆速度没有达到设定速度(比如上坡)时或者驾驶人员感觉速度不满意时，可按控制器D2档，拖挂车2的电驱动桥3的电磁离合器9啮合、驱动电机6启动，高速驱动助力；7)当乘用列车遇到沟壑或者泥泞路段时，驾驶人员感觉牵引车1动力不足或者无法脱困时，可按档位主控制器14的D1或R档，拖挂车2与牵引车1共同驱动乘用列车前行或者后退脱困；
实施例三，如图9-11所示，
当车辆下坡或停车需要制动时，先通过拖挂车2的驱动电机6消耗车辆惯性动能反向发电制动，再分别通过牵引车1制动和列车整体制动完成停车，整个制动过程拖挂车2电驱动桥3上的变速箱电磁离合器9始终处于啮合状态；制动踏板15分A、B、C级3个过程完成，没有下踩制动踏板15时，拖挂桥变速箱电磁离合器9处于分离状态，当脚轻触下踩制动踏板15为A级时，电驱动桥3上电磁离合器9啮合，此时电驱动桥3轮胎转动带动驱动电机6反向发电；向动力电池包4进行充电同时在车轮上产生制动力，阻止车辆前行；当脚继续下踩踏板为B级状态，牵引车1先开始制动，电驱动桥3的电磁离合器9仍啮合通过驱动电机6发电制动；当制动踏板15继续下踩至C时或者牵引车1制动力达50％以上时，电驱动桥3电磁离合器9啮合驱动电机6发电制动外，电驱动桥3电磁制动器10也开始工作制动，且制动力随着制动踏板15下踩与牵引车1同步至100％，直至列车停下。
当拖挂车2持续上坡助力，动力电池包4电量下降时，太阳能光伏电池19首先对拖挂车2驱动电机6和动力电池包4进行充电，电量再不够时候此时驱动动力控制系统5将启动增程器18，对拖挂车2的驱动电机6和动力电池包4供电提供持续能量。
实施例四
当牵引车1与拖挂车2分离后，拖挂车2如需要单独移动比如入库、移位时，可以通过拖挂车2上的档位副控制器13的D档、N档、R档3个档位进行控制移车前进和倒退，D、R档速度应设定为低速，比如小于5KM/h；在转向轮方向把是安装制动、速度控制手柄和移动档位控制器，移动与制动控制手柄采用松手即停模式，拖挂车2即停止运动。
当到达目的地后，牵引车1与拖挂车2分离，牵引车1按照日常方案使用：上班，购物、访友交谊；拖挂车2则住宿、吃饭、上网等生活；晴天房车使用太阳能发电系统供日常使用电能，当雨天或者电量不够时候启动房车增程器18对蓄电池进行充电，或者借用市电补充电量，可以与电力部门签订并网发电协议，在太阳能蓄电池电量富裕时候向电网卖电，实现真正的绿色环保。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.新能源纯电动助力拖挂车，包括牵引车和拖挂车，其特征在于：
所述拖挂车上设置有：底盘上设置电驱动桥、动力电池包、驱动动力控制系统、驱动电机、发电系统、档位副控制器和方向轮，所述电驱动桥上安装有差速器锁、电磁离合器和电磁制动器，所述驱动电机通过电磁离合器与电驱动桥的变速箱连接；
所述牵引车上设置有：新油门装置，将拖挂车上的驱动电机控制器信号线与牵引车上电子油门踏板的线连接成系统；拖挂车的档位主控制器，设置在牵引车驾驶员侧台上；拖挂车状态显示用的仪表台；制动踏板；车尾部安装的插座，用于拖挂车与牵引车的信号通讯线进行连接；所述电子油门踏板和制动踏板上均安装有行程压力传感器；
所述牵引车和拖挂车通过连接器连接，所述拖挂车上驱动动力控制系统的控制线束与牵引车上的插座连接，形成牵引车与拖挂车的控制系统连通，所述拖挂车与牵引车上均按装有信号系统，所述拖挂车上的信号系统通过灯光信号线七孔插头与七孔插座连接，形成牵引车信号系统与拖挂车信号系统连通控制，进而形成拖挂车与牵引车乘用列车。
2.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述动力电池包的电压为48V-500V、电量规格按照需要配置为10KWh—45KWh，所述动力电池包通过控制器与充电口连接。
3.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述驱动动力控制系统为电机驱动、刹车制动、DC/AC、DC/DC电磁离合器多合一的控制器。
4.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述发电系统为增程器、太阳能光伏电池，所述增程器为发电机。
5.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述档位副控制器设置为D档、N档、R档3个档位。
6.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述方向轮上安装有转向把手和制动、速度手柄。
7.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述电子油门踏板分为1、2区。
8.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述档位主控制器设置为D1/D2档、N档、R档。
9.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述仪表台上安装拖挂车上动力电池电量、档位显示、制动、电机转速、差速器锁、制动充电、增程发动机运行状况和太阳能能量的显示仪表。
10.根据权利要求1所述的新能源纯电动助力拖挂车，其特征在于：所述制动踏板设置有A、B、C三级电子控制系统传感器。
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