CN112172550A - 一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及消防车技术领域，具体是一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，S1：启动主驱动电机和辅驱动电机共同驱动底盘行驶，S2：启动主驱动电机驱动底盘，水泵电机工作；若动力电池电量SOC高于上限阈值，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；若动力电池电量SOC低于下限阈值，发动机带动增程电机发电，增程电机对动力电池充电和对主驱动电机供电；若下限阈值＜动力电池电量SOC＜上限阈值时，发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电，本发明解决传统底盘动力源单一、车辆出入库排放废气问题、水泵工作受发动机工作状态影响问题、发动机故障或者单个电机故障时无法行驶的问题。

Description

一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统
技术领域
本发明涉及消防车技术领域，具体是一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统。
背景技术
机场消防车专用底盘，用于机场消防救援，目前，典型的机场消防车专用底盘都是具有一个或者两个大马力发动机，其电控原理均为发动机ECU根据驾驶者需求，进行对应的功率输出，或为发动机全用来驱动，或为发动机边用于驱动边用于取力，受发动机及整车架构影响，驱动取力方式较为简单，均为发动机驱动取力，在车辆出入库时，车库需要增加额外的废气处理装置，如发动机发生故障，整车无法满足使用要求，严重影响出行效率，增大了维护保养的频次和难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：
一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，包括有以下步骤：
加速步骤S1：启动主驱动电机和辅驱动电机共同驱动底盘行驶，动力电池和增程电机同时给主驱动电机和辅驱动电机供电；
行车打水步骤S2：
启动主驱动电机驱动底盘，根据动力需求启闭辅驱动电机，水泵电机工作；
若动力电池电量SOC高于预设的上限阈值，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC低于预设的下限阈值，启动发动机带动增程电机进入满功率发电模式，增程电机对动力电池充电和对主驱动电机供电；
若下限阈值＜动力电池电量SOC＜上限阈值时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
进一步的，还包括有停车打水步骤S3：
主驱动电机和辅驱动电机停止工作；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机和发动机停止工作，保持水泵电机工作，动力电池给水泵电机供电；
若动力电池SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给水泵电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给水泵电机供电。
进一步的，还包括有普通行驶步骤S4：
辅驱动电机辅助主驱动电机驱动底盘；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给主驱动电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
进一步的，还包括有出入库步骤S5：仅启动主驱动电机，动力电池为主驱动电机供电。
进一步的，所述故障处理步骤S6：仅启动辅驱动电机和主驱动电机中的一个，动力电池给辅驱动电机和主驱动电机供电。
本发明通过改进在此提供一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：本发明通过整车启动时，主驱动电机和辅驱动电机进入电动模式，解决传统底盘动力来源单一问题。
其二：本发明通过车辆启动时，主驱动电机电动，辅驱动电机电动，增程电机电动，发动机空转，有效解决车辆出入库排放废气处理问题。
其三：本发明通过电池包上高压，水泵电机单独工作，解决水泵工作不受发动机工作状态影响问题。
其四：本发明通过主驱动电机电动、辅驱动电机电动、增程电机电动的电控方案，解决发动机故障或者单个电机故障时，车辆无法行驶的问题。
其五：本发明通过主驱动电机电动、辅驱动电机电动同时驱动、单独驱动解决整车动力性不足、经济性差的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明故障步骤和加速的逻辑判断示意图；
图3是本发明停车打水步骤的逻辑判断示意图；
图4是本发明行车打水步骤和普通行驶的逻辑判断示意图；
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，如图1-图4所示，包括有以下步骤：
加速步骤S1：启动主驱动电机和辅驱动电机共同驱动底盘行驶，动力电池和增程电机同时给主驱动电机和辅驱动电机供电；
加速工况，主驱动电机和辅驱动电机一起驱动底盘行驶，动力电池和增程电机提供能量，此时由于两个电机的介入，加速能力将得到极大的提高。
行车打水步骤S2：
启动主驱动电机驱动底盘，根据动力需求启闭辅驱动电机，水泵电机工作；
若动力电池电量SOC高于预设的上限阈值，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC低于预设的下限阈值，启动发动机带动增程电机进入满功率发电模式，增程电机对动力电池充电和对主驱动电机供电；
若动力电池SOC较低时，发动机根据车速提高对应扭矩，使增程电机进入满功率发电模式，给动力电池进行充电和给驱动电机进行供电；
若下限阈值＜动力电池电量SOC＜上限阈值时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
若动力电池SOC居于正常区间时，发动机根据车速进入最佳效率扭矩，增程电机进入发电模式，给驱动电机进行供电
行车打水工况，此时主驱动电机工作，辅驱动电机根据动力需求决定是否工作，水泵电机工作负责取水。
还包括有停车打水步骤S3：
主驱动电机和辅驱动电机停止工作；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机和发动机停止工作，保持水泵电机工作，动力电池给水泵电机供电；
若动力电池SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给水泵电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给水泵电机供电。
停车打水工况，水泵电机开始工作，主驱动电机、辅驱动电机停止工作，若动力电池SOC较高时，增程电机和发动机停止工作，保持水泵电机工作；若动力电池SOC较低时，发动机根据动力电池充电能力矩阵，进入对应最佳工况点进行工作，增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给水泵电机进行供电；
若动力电池SOC居于正常区间时，发动机进入最佳经济点进行工作，增程电机进入发电模式，给水泵电机进行供电和给动力电池进行充电。
还包括有普通行驶步骤S4：
辅驱动电机辅助主驱动电机驱动底盘；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给主驱动电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
普通行驶工况，主驱动电机作为底盘驱动的唯一动力源，若动力电池SOC较高时，发动机根据整车状态进入经济工作点；若动力电池SOC较低时，增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电；若动力电池SOC居于正常区间时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
还包括有出入库步骤S5：仅启动主驱动电机，动力电池为主驱动电机供电，完全由主驱动电机驱动作为车辆动力源，不启动发动机，仅通过增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电，车库中无发动机尾气排放，有效解决车辆出入库排放废气处理问题。
所述故障处理步骤S6：仅启动辅驱动电机和主驱动电机中的一个，动力电池给辅驱动电机和主驱动电机供电，本发明通过主驱动电机电动、辅驱动电机电动、增程电机电动的电控方案，解决发动机故障或者单个电机故障时，车辆无法行驶的问题。
驱动电机故障工况，若此时辅驱动电机和主驱动电机中的一个由于故障无法做动力输出，为了保证车辆可以满足紧急任务需求或使车辆驱动至维修场所，另一个驱电机单独工作，限制整车最大输出功率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，其特征在于：包括有以下步骤：
加速步骤S1：启动主驱动电机和辅驱动电机共同驱动底盘行驶，动力电池和增程电机同时给主驱动电机和辅驱动电机供电；
行车打水步骤S2：
启动主驱动电机驱动底盘，根据动力需求启闭辅驱动电机，水泵电机工作；
若动力电池电量SOC高于预设的上限阈值，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC低于预设的下限阈值，启动发动机带动增程电机进入满功率发电模式，增程电机对动力电池充电和对主驱动电机供电；
若下限阈值＜动力电池电量SOC＜上限阈值时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
2.根据权利要求1所述的一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，其特征在于：还包括有停车打水步骤S3：
主驱动电机和辅驱动电机停止工作；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机和发动机停止工作，保持水泵电机工作，动力电池给水泵电机供电；
若动力电池SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给水泵电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，启动发动机带动增程电机为主驱动电机供电，动力电池辅助增程电机给水泵电机供电。
3.根据权利要求1所述的一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，其特征在于：还包括有普通行驶步骤S4：
辅驱动电机辅助主驱动电机驱动底盘；
若动力电池电量SOC较高时，增程电机辅助动力电池为主驱动电机供电；
若动力电池电量SOC较低时，发动机带动增程电机进入发电模式，给动力电池进行充电和给主驱动电机进行供电；
若动力电池电量SOC居于正常区间时，动力电池辅助增程电机给主驱动电机供电。
4.根据权利要求1所述的一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，其特征在于：还包括有出入库步骤S5：仅启动主驱动电机，动力电池为主驱动电机供电。
5.根据权利要求1所述的一种串联混动机场消防车专用底盘的电控系统，其特征在于：所述故障处理步骤S6：仅启动辅驱动电机和主驱动电机中的一个，动力电池给辅驱动电机和主驱动电机供电。
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