CN116557259A - 压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法 - Google Patents

压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法 Download PDF

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CN116557259A CN202310746577.6A CN202310746577A CN116557259A CN 116557259 A CN116557259 A CN 116557259A CN 202310746577 A CN202310746577 A CN 202310746577A CN 116557259 A CN116557259 A CN 116557259A
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Abstract

本发明涉及作业机械技术领域,公开了压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法,压缩机动力系统包括:发动机;液压驱动部件与压缩机传动配合;电力驱动部件与压缩机传动配合;控制器,分别与液压驱动部件和电力驱动部件连接,本发明在电力驱动部件的电量能够同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,通过电力驱动部件驱动压缩机,当电力驱动部件的电量无法同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,此时使电力驱动部件的电量用于供给作业机械,而压缩机通过液压驱动部件驱动工作,在保证作业机械和压缩机均能够在需求工况下稳定工作的同时,尽可能的使用电力驱动部件驱动压缩机,有效解决了现有压缩机供能方式单一导致能耗较高的问题。

Description

压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法
技术领域
本发明涉及作业机械技术领域,具体涉及压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法。
背景技术
近年来,动力电池不仅在乘用车领域飞速发展,在作业机械中的应用也是越来越广泛,为了使动力电池更好的应用在作业机械中,作业机械会采用混合动力进行驱动,同时采用发动机和动力电池进行供能。空调系统是混动作业机械上的重要负载系统,优化空调系统的能耗能够有效降低混动作业机械的燃油消耗。
目前,由于动力电池能量密度无法完全满足混动作业机械的供能需求,若混动作业机械上的全部负载均由动力电池进行供能,将使动力电池的电量消耗速度过快,因此,动力电池仅向混动作业机械上的主要作业负载进行供能,而混动作业机械上的空调系统通常直接由发动机输出的能量进行供能。但由于混动作业机械中的发动机通常距离空调系统的压缩机较远,且压缩机所在的部件时常需要移动作业,因此发动机输出的动力需要通过液压系统才能够传递至压缩机,进而驱动压缩机工作,此种空调系统中的压缩机能量利用效率较差,且由于压缩机仅有一种上述的供能方式,其单一的供能方式无法满足现有混动作业机械对于提高能量利用效率的需求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种压缩机动力系统、作业机械及压缩机驱动方法,以解决现有压缩机供能方式单一导致能耗较高的问题。
第一方面,本发明提供了一种压缩机动力系统,应用在作业机械中,包括:发动机;液压驱动部件,与压缩机传动配合,液压驱动部件与发动机连接,液压驱动部件具有驱动压缩机工作的第一驱动状态和停止驱动压缩机工作的第一停止状态;电力驱动部件,与压缩机传动配合,电力驱动部件与发动机连接,电力驱动部件具有驱动压缩机工作的第二驱动状态和停止驱动压缩机工作的第二停止状态;控制器,分别与液压驱动部件和电力驱动部件连接,控制器适于根据电力驱动部件的电量和压缩机的动力需求值控制液压驱动部件和电力驱动部件的状态;其中,液压驱动部件处于第一驱动状态时,电力驱动部件处于第二停止状态,电力驱动部件处于第二驱动状态时,液压驱动部件处于第一停止状态。
在发动机的输出端设置液压驱动部件和电力驱动部件,控制器能够控制液压驱动部件和电力驱动部件的工作状态,电力驱动部件驱动压缩机时的能量损耗低于液压驱动部件,当电力驱动部件的电量能够同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,则通过电力驱动部件驱动压缩机工作,当电力驱动部件的电量无法同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,此时使电力驱动部件的电量用于供给作业机械工作,而压缩机通过液压驱动部件驱动工作,在保证作业机械和压缩机均能够在需求工况下稳定工作的同时,尽可能的使用电力驱动部件驱动压缩机,进而有效减少压缩机工作过程中的能量损耗,有效解决了现有压缩机供能方式单一导致能耗较高的问题。
在一种可选的实施方式中,压缩机具有驱动轴,液压驱动部件和电力驱动部件分别与驱动轴传动配合,液压驱动部件处于第一驱动状态时,电力驱动部件由驱动轴带动空转,电力驱动部件处于第二驱动状态时,液压驱动部件由驱动轴带动空转。
液压驱动部件和电力驱动部件处于空转状态时的能量损耗较小,无需单独为液压驱动部件以及电力驱动部件设置离合结构,有效简化了整个系统传动过程的复杂程度。
在一种可选的实施方式中,电力驱动部件包括电动机和动力电池,动力电池与电动机连接,电动机的输出轴与驱动轴传动配合,或者,电动机与压缩机共用驱动轴。
电动机的输出轴无需连接液压系统,直接与驱动轴配合,有效减少电力驱动部件的复杂程度。
在一种可选的实施方式中,电动机的输出轴与驱动轴传动配合时,电动机的输出轴与驱动轴同轴连接,无需设置传动结构,有效减少部件数量,降低整体结构的尺寸。
在一种可选的实施方式中,液压驱动部件包括液压泵、液压驱动件和传动组件,液压泵与发动机连接,液压驱动件与液压泵连通,液压驱动件通过传动组件与驱动轴配合,传动方式简单可靠。
在一种可选的实施方式中,传动组件包括啮合的主动齿轮和从动齿轮,主动齿轮固定在液压驱动件的传动轴上,从动齿轮固定设置在驱动轴上,齿轮传动结构简单可靠,便于加工制造。
第二方面,本发明还提供了一种作业机械,其包括:压缩机;上述的压缩机动力系统,压缩机动力系统与压缩机连接。
第三方面,本发明又提供了一种压缩机驱动控制方法,用于控制上述的压缩机动力系统,压缩机驱动控制方法包括以下步骤:
获取压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机的当前需求动力值;根据当前电量值和当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作,以驱动压缩机工作。
保证混动作业机械与压缩机均能够稳定使用的情况下,尽可能使用电力驱动部件驱动压缩机工作,进而减少整体的能量损耗。
在一种可选的实施方式中,根据当前电量值信息和当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
判断当前电量值是否小于等于电量下限值;确定当前电量值小于等于电量下限值,则控制液压驱动部件工作;确定当前电量值大于电量下限值,根据当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作。
在一种可选的实施方式中,确定当前电量值大于电量下限值,根据当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
获取当前电量值所对应的预设动力值;判断当前需求动力值是否大于预设动力值;确定当前需求动力值大于预设动力值,则控制液压驱动部件工作;确定当前需求动力值小于等于预设动力值,则控制电力驱动部件工作。
在一种可选的实施方式中,获取当前电量值所对应的预设动力值的步骤包括:
判断当前电量值使得小于等于电量中间值,确定当前电量值小于等于电量中间值,则预设动力值为第一动力值;确定当前电量值大于电量中间值,判断当前电量值使得小于等于电量上限值;确定当前电量值小于等于电量上限值,则预设动力值为第二动力值;确定当前电量值大于电量上限值,则预设动力值为第三动力值。
在一种可选的实施方式中,在获取当前电量值所对应的预设动力值的步骤之前还包括:
判断当前电量值在对应的预设电量值范围内是否维持了预设时间;确定当前电量值在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则获取当前电量值所对应的预设动力值;确定当前电量值未在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则重新获取压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机的当前需求动力值。
在一种可选的实施方式中,在确定当前需求动力值小于等于预设动力值,则控制电力驱动部件工作的步骤之后,压缩机驱动控制方法还包括:
获取压缩机的当前运行时间;判断当前运行时间是否达到预设运行时间;确定当前运行时间未达到预设运行时间时,则继续获取压缩机的当前运行时间;确定当前运行时间达到预设运行时间时,预设动力值为第一动力值时,判断当前电量值小于电量下限值,确定当前电量值小于电量下限值,则控制液压驱动部件工作,确定当前电量值大于等于电量下限值,则继续判断当前电量值小于电量下限值;
预设动力值为第二动力值时,判断当前电量值小于电量中间值,确定当前电量值小于电量中间值,则控制液压驱动部件工,确定当前电量值大于等于电量中间值,则继续判断当前电量值小于电量中间值;
预设动力值为第三动力值时,判断当前电量值小于电量上限值,确定当前电量值小于电量上限值,则控制液压驱动部件工作,确定当前电量值大于等于电量上限值,则继续判断当前电量值小于电量上限值。
在一种可选的实施方式中,当前需求动力值为压缩机的当前需求转速值,预设动力值为预设转速值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种压缩机动力系统的结构示意图;
图2为本发明实施例的另一种压缩机动力系统的结构示意图;
图3为本发明实施例的作业机械的压缩机动力路线示意图;
图4为本发明实施例的压缩机驱动方法的流程示意图;
图5为本发明实施例的压缩机驱动方法的判断流程示意图。
附图标记说明:
1、压缩机;101、驱动轴;2、电动机;201、输出轴;202、定子;203、转子;3、液压驱动件;301、传动轴;302、主动齿轮;303、从动齿轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,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。
下面结合图1至图5,描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例,一方面,提供了一种压缩机动力系统,应用在作业机械中,包括:发动机、液压驱动部件、电力驱动部件和控制器,液压驱动部件与压缩机1传动配合,液压驱动部件与发动机连接,液压驱动部件具有驱动压缩机1工作的第一驱动状态和停止驱动压缩机1工作的第一停止状态;电力驱动部件与压缩机1传动配合,电力驱动部件与发动机连接,电力驱动部件具有驱动压缩机1工作的第二驱动状态和停止驱动压缩机1工作的第二停止状态;控制器分别与液压驱动部件和电力驱动部件连接,控制器适于根据电力驱动部件的电量和压缩机的动力需求值控制液压驱动部件和电力驱动部件的状态;其中,液压驱动部件处于第一驱动状态时,电力驱动部件处于第二停止状态,电力驱动部件处于第二驱动状态时,液压驱动部件处于第一停止状态。
应用本实施例的压缩机动力系统,在发动机的输出端设置液压驱动部件和电力驱动部件,控制器能够控制液压驱动部件和电力驱动部件的工作状态,由于电力驱动部件驱动压缩机1时的能量损耗低于液压驱动部件,当电力驱动部件的电量能够同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,则通过电力驱动部件驱动压缩机1工作,当电力驱动部件的电量无法同时满足作业机械以及压缩机的动力需求时,此时使电力驱动部件的电量用于供给作业机械工作,而压缩机1通过液压驱动部件驱动工作,在保证作业机械和压缩机1均能够在需求工况下稳定工作的同时,尽可能的使用电力驱动部件驱动压缩机1,进而有效减少压缩机1工作过程中的能量损耗,有效解决了现有压缩机供能方式单一导致能耗较高的问题。
其中,电力驱动部件的能量利用率高于液压驱动部件的能量利用率;上述的作业机械为混动作业机械;压缩机的动力需求值可以是压缩机当前的转速需求或功率需求等,能够反映当前的压缩机的动力需求情况即可;控制器分别与液压驱动部件和电力驱动部件的连接方式可以是通过导线连接或信号连接,使得控制器能够有效控制液压驱动部件和电力驱动部件的工作状态即可。
具体地,混动作业机械也具有插电模式,能够通过外接电源直接供能,此时便可以使用电力驱动部件持续驱动压缩机1,无需使用液压驱动部件,进而大大减少其中的能量损耗。
进一步地,由于电力驱动部件的能量利用率高于液压驱动部件的能量利用率,因此,在相同的压缩机1的动力需求值下,发动机通过电力驱动部件驱动压缩机1所需的能量小于发动机通过液压驱动部件驱动压缩机1所需的能量,本实施例的压缩机动力系统,增加了压缩机1的电力驱动方式,使得压缩机1在工作时,尽可能避免使用液压驱动部件进行驱动,尽可能的使用电力驱动部件进行驱动,相较于原有的压缩机1系统中仅通过发动机带动液压系统的驱动方式,达到了提高能量利用效率的效果。
在本实施例中,压缩机1具有驱动轴101,液压驱动部件和电力驱动部件分别与驱动轴101传动配合,液压驱动部件处于第一驱动状态时,电力驱动部件由驱动轴101带动空转,电力驱动部件处于第二驱动状态时,液压驱动部件由驱动轴101带动空转,液压驱动部件和电力驱动部件处于空转状态时的能量损耗较小,无需单独为液压驱动部件以及电力驱动部件设置离合结构,有效简化了整个系统传动过程的复杂程度,能够更有效的应用于不同的混动作业机械。可以理解,作为可替换的实施方式,若有需求,也可以为设置液压驱动部件以及电力驱动部件设置离合结构。
在本实施例中,电力驱动部件包括电动机2和动力电池,动力电池与电动机2连接,电动机2的输出轴201与驱动轴101传动配合,或者,电动机2与压缩机1共用驱动轴101,电动机2的输出轴201无需连接液压系统,直接与驱动轴101配合,有效减少电力驱动部件的复杂程度,同时也使得压缩机动力系统的整体结构较为简洁,减少修通的复杂程度简化安装过程。
具体地,在相关技术中,电力驱动部件通过电动机2带动额外的液压系统,再通过液压系统驱动压缩机1工作,此种动力传递方式能耗较高,而在本实施例的电力驱动部件未设置液压系统,通过电动机2直接驱动压缩机1工作,能够有效减少能量传递路线的长度,减少能量传递过程中的损耗。
进一步地,混动作业机械也具有能量回收系统,工作部件下落或制动时的能量经由能量回收系统转化为电能存储至动力电池中,以提高整体的能量利用效率;但当动力电池的电量较高时,此时动力电池便无法存储能量回收系统回收的电能,会造成能量浪费,而本实施例的压缩机动力系统,能够将压缩机1作为动力电池的负载消耗其中能量,使得能量回收系统回收的能量能够充分得到利用,进一步降低混动作业机械的整车液压能耗。
在本实施例中,电动机2的输出轴201与驱动轴101传动配合时,电动机2的输出轴201与驱动轴101同轴连接,无需设置传动结构,有效减少部件数量,降低整体结构的尺寸,输出轴201与驱动轴101同轴连接能够有效减少使用传动件时的刚性接触,延长结构的使用寿命,使传动更为可靠。可以理解,作为可替换的实施方式,电动机2的输出轴201也可以通过传动件与驱动轴101配合,如齿轮、皮带轮等传动结构。
具体地,如图1所示,此时的电动机2的输出轴201仅在一端设置,电动机2的输出轴201与驱动轴101同轴固定,如图2所示,此时电动机2的输出轴201与驱动轴101共用一轴,电动机2的转子203固定在驱动轴101上,当电动机2通电时,通过定子202与转子203配合带动驱动轴101旋转。
进一步地,电力驱动部件还包括发电机,发电机与发动机连接,发电机与动力电池连接,发动机在最优工况下带动发电机发电。
在本实施例中,液压驱动部件包括液压泵、液压驱动件3和传动组件,液压泵与发动机连接,液压驱动件3与液压泵连通,液压驱动件3通过传动组件与驱动轴101配合,传动方式简单可靠。
具体地,液压驱动部件可参考现有的混动作业机械上压缩机1的液压驱动系统,此处不做过多赘述。
在本实施例中,传动组件包括啮合的主动齿轮302和从动齿轮303,主动齿轮302固定在液压驱动件3的传动轴301上,从动齿轮303固定设置在驱动轴101上,使得液压驱动部件能够可靠的与传动轴301配合,齿轮传动结构简单可靠,便于加工制造。
根据本发明的实施例,另一方面,提供了一种作业机械,其包括:压缩机1和上述的压缩机动力系统,压缩机动力系统与压缩机连接。
在本实施例中,作业机械为具有动力电池供电系统的挖掘机、起重机、旋挖钻机等等。
优选地,作业机械为混动起重机,混动起重机包括能够旋转的上车和承载上车的下车,上车的内部空间较小,发动机一般设置在下车上,并为上车工作提供动力,上车的驾驶室中需要使用空调系统,由于混动起重机的上车需要通过转台转动工作,上车的空调系统的压缩机无法通过发动机直接带动工作,在相关技术中的混动起重机中,位于下车的发动机必须使用液压系统带动压缩机工作,通过液压管路传递发动机的动力,但由于动力在液压系统中传递时损耗较大,仅有液压系统一种动力传递路线使得压缩机的系统能耗较大;
本实施例的混动起重机使用上述的压缩机动力系统,能够有效的将动力电池的电量情况以及压缩机的需求动力值相结合,在动力电池能够同时满足混动起重机的工作需求以及压缩机的使用需求时使用电力驱动,无法满足混动起重机的工作需求或是压缩机的使用需求时使用液压驱动,保证混动起重机能够可靠工作的同时尽可能的使用电力驱动压缩机工作,进而有效减少了混动起重机的燃油消耗量。
具体地,如图3所示,为混动起重机上压缩机1的动力传递路线,液压驱动路线:发动机通过分动箱将动力传递至液压泵,液压泵驱动液压油并带动液压驱动件3转动,液压驱动件3通过传动轴301带动驱动轴101转动,进而驱动压缩机1工作;电力驱动路线:动力电池的能量来源共有三种,分别为通过发动机带动发电机充电、通过外接电源充电以及通过能量回收系统充电,动力电池通过电动机直接带动驱动轴101转动,进而驱动压缩机1工作。
根据本发明的实施例,又一方面,提供了一种压缩机驱动控制方法,用于控制上述的压缩机动力系统,压缩机驱动控制方法包括以下步骤:
获取压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机1的当前需求动力值;根据当前电量值和当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作,以驱动压缩机1工作。
当电力驱动部件的电量值能够满足混动作业机械工作使用以及压缩机1工作使用时,则使用电力驱动部件驱动压缩机1工作,当电力驱动部件的电量值无法满足需求时,则使用液压驱动部件驱动压缩机1工作,保证混动作业机械与压缩机1均能够稳定使用的情况下,尽可能使用电力驱动部件驱动压缩机1工作,进而减少整体的能量损耗。
在本实施例中,根据当前电量值信息和当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
判断当前电量值是否小于等于电量下限值;确定当前电量值小于等于电量下限值,则控制液压驱动部件工作;确定当前电量值大于电量下限值,根据当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作。
具体地,如图4所示,图中的A为电量下限值,A具体由维持混动作业机械整车用电下限值加系数设定,当前电量值小于A时,则证明此时的当前电量值仅能够支持混动作业机械的工作使用,因此无需考虑压缩机1的当前需求动力值,直接通过液压驱动部件驱动压缩机1工作,减少判断过程。
在本实施例中,确定当前电量值大于电量下限值,根据当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
获取当前电量值所对应的预设动力值;判断当前需求动力值是否大于预设动力值;定当前需求动力值大于预设动力值,则控制液压驱动部件工作;确定当前需求动力值小于等于预设动力值,则控制电力驱动部件工作。
具体地,动力电池的电量是持续在变化的,因此当前电量值的数值也是在变化的,由于不同电量的动力电池能够满足的压缩机1的动力值是具有限度的,因此,为了能够有效的判断在当前电量值下是否通过电力驱动部件驱动,就需要获取当前电量值下对应的预设动力值和压缩机1的当前需求动力值,将两者进行比较以判断是否使用电力驱动部件驱动,逻辑清晰且判断过程合理。需要说明的是,此处的预设动力值即为当前电量值下,动力电池能够满足的压缩机1的动力值限值。
在本实施例中,获取当前电量值所对应的预设动力值的步骤包括:
判断当前电量值使得小于等于电量中间值,确定当前电量值小于等于电量中间值,则预设动力值为第一动力值;确定当前电量值大于电量中间值,判断当前电量值使得小于等于电量上限值;确定当前电量值小于等于电量上限值,则预设动力值为第二动力值;确定当前电量值大于电量上限值,则预设动力值为第三动力值。其中,第一动力值、第二动力值和第三动力值依次递增。
具体地,此处为不同当前电量值下对应的不同预设动力值的说明,如图4所示,图中的B为电量中间值,C为电量上限值,n1为第一动力值,n2为第二动力值,n3为第三动力值,为了防止预设动力值随着当前电量值不断变化而变化时,将当前需求动力值与不断变化的当前电量值比较时,判断结果不断变化,使得压缩机1的驱动方式也频繁变化,因此,将动力电池的电量值划分为多个区间,当前电量值在不同区间中对应不同的动力值;目前将动力电池的电量值划分为四个区域便基本能够满足使用需求,即小于A,大于A且小于B,大于B且小于C以及大于C,若有需求也能够划分更多的区域如大于C且小于D、大于D且小于E等等,或者也可以每个电量值均对应一个预设动力值,进行连续判断实现无极调节。
需要说明的是,此处的电量中间值和电量上限值并不严格指代动力电池处于一半电量和动力电池处于满电量,吃出的电量中间值和电量上限值仅为电量值区域划分的端点值,其具体数值不做严格限定,可根据实际使用需求进行选择。
在本实施例中,在获取当前电量值所对应的预设动力值的步骤之前还包括:
判断当前电量值在对应的预设电量值范围内是否维持了预设时间;确定当前电量值在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则获取当前电量值所对应的预设动力值;确定当前电量值未在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则重新获取压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机1的当前需求动力值。
具体地,在完成当前电量值所在电量区间的判断之后,还需要保证当前电量值在一定时间内均在当前的电量区间中,防止当前电量值接近两个区间的交点而在一定时间内改变了所在的电量区间,避免了当前电量值所在电量区间频繁变化而驱动方式频繁变化,使压缩机1频繁的启停。
在本实施例中,在确定当前需求动力值小于等于预设动力值,则控制电力驱动部件工作的步骤之后,压缩机驱动控制方法还包括:
获取压缩机的当前运行时间;判断当前运行时间是否达到预设运行时间;确定当前运行时间未达到预设运行时间时,则继续获取压缩机的当前运行时间;
确定当前运行时间达到预设运行时间时,预设动力值为第一动力值时,判断当前电量值小于电量下限值,确定当前电量值小于电量下限值,则控制液压驱动部件工作,确定当前电量值大于等于电量下限值,则继续判断当前电量值小于电量下限值;
预设动力值为第二动力值时,判断当前电量值小于电量中间值,确定当前电量值小于电量中间值,则控制液压驱动部件工,确定当前电量值大于等于电量中间值,则继续判断当前电量值小于电量中间值;
预设动力值为第三动力值时,判断当前电量值小于电量上限值,确定当前电量值小于电量上限值,则控制液压驱动部件工作,确定当前电量值大于等于电量上限值,则继续判断当前电量值小于电量上限值。
具体地,若动力电池的当前电量值的在某一电量区间中,且压缩机1的需求动力值小于当前电量区间的预设动力值时,此时压缩机1由电力驱动部件驱动工作,但当压缩机1依然保持当前的需求动力值,且动力电池的当前电量值突然进入了小于之前的电量区间的电量区间中,例如:原有当前电量值处于B至C区间中,当前电量值不断减小直至小于B,进入了A至B区间中,由于A至B区间中的第一动力值小于B至C区间中的第二动力值,则此时的压缩机1的需求动力值必然大于第一动力值,因此迅速切换为液压驱动部件驱动压缩机1工作,保证动力能够持续可靠的供给。
在本实施例中,当前需求动力值为压缩机1的当前需求转速值,预设动力值为预设转速值,转速值能够更直观的反映压缩机1的动力值。
以下,对本实施例的压缩机驱动控制方法进行具体说明:
在0<当前电量值≤A时,采用液压驱动模式;
在A<当前电量值≤B时,若压缩机1需求转速值>n1,采用液压驱动模式,若压缩机需求转速值≤n1,采用电驱动模式;
在B<当前电量值≤C时,若压缩机1需求转速值>n2,采用液压驱动模式,若压缩机1需求转速值≤n2,采用电驱动模式;
在C<当前电量值时,若压缩机1需求转速值>n3,采用液压驱动模式,若压缩机1需求转速值≤n3,采用电驱动模式;
当前电量值小于等于A时,采用液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动;
当前电量值大于A且小于等于B,并持续预设时间后,若需求转速值大于n1,采用液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动,若需求转速值小于等于n1,则将压缩机1的驱动模式切换到电驱动模式,利用电力驱动部件驱动压缩机1转动。压缩机1运行一段时候后若当前电量值下降到小于A,则将压缩机1的驱动模式切换到液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动;
当前电量值大于B且小于等于C,并持续预设时间后,若需求转速值大于n2,采用液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动,若需求转速值小于等于n2,则将压缩机1的驱动模式切换到电驱动模式,利用电力驱动部件驱动压缩机1转动。压缩机1运行一段时候后若当前电量值下降到小于B,则将压缩机1的驱动模式切换到液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动;
当前电量值大于C,并持续预设时间后,若需求转速值大于n3,采用液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动,若需求转速值小于等于n3,则将压缩机1的驱动模式切换到电驱动模式,利用电力驱动部件驱动压缩机1转动。压缩机1运行一段时候后若当前电量值下降到小于C,则将压缩机1的驱动模式切换到液压驱动模式,利用液压驱动部件驱动压缩机1转动;
压缩机1驱动模式切换根据整车的能量控制策略决定,结合当前电量值和压缩机1需求转速值,实现压缩机1驱动模式的切换,其中0<A<B<C,0<n1<n2<n3,当前电量值越高,使用电驱动模式的转速范围越大,转速范围根据所匹配压缩机1的功耗确定。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (14)

1.一种压缩机动力系统,应用在作业机械中,其特征在于,包括:
发动机;
液压驱动部件,与压缩机(1)传动配合,所述液压驱动部件与所述发动机连接,所述液压驱动部件具有驱动所述压缩机(1)工作的第一驱动状态和停止驱动所述压缩机(1)工作的第一停止状态;
电力驱动部件,与所述压缩机(1)传动配合,所述电力驱动部件与所述发动机连接,所述电力驱动部件具有驱动所述压缩机(1)工作的第二驱动状态和停止驱动所述压缩机(1)工作的第二停止状态;
控制器,分别与所述液压驱动部件和所述电力驱动部件连接,所述控制器适于根据所述电力驱动部件的电量和所述压缩机的动力需求值控制所述液压驱动部件和所述电力驱动部件的状态;
其中,所述液压驱动部件处于第一驱动状态时,所述电力驱动部件处于第二停止状态,所述电力驱动部件处于第二驱动状态时,所述液压驱动部件处于第一停止状态。
2.根据权利要求1所述的压缩机动力系统,其特征在于,所述压缩机(1)具有驱动轴(101),所述液压驱动部件和所述电力驱动部件分别与所述驱动轴(101)传动配合,所述液压驱动部件处于第一驱动状态时,所述电力驱动部件由所述驱动轴(101)带动空转,所述电力驱动部件处于第二驱动状态时,所述液压驱动部件由所述驱动轴(101)带动空转。
3.根据权利要求2所述的压缩机动力系统,其特征在于,所述电力驱动部件包括电动机(2)和动力电池,所述动力电池与所述电动机(2)连接,所述电动机(2)的输出轴(201)与所述驱动轴(101)传动配合,或者,所述电动机(2)与所述压缩机(1)共用所述驱动轴(101)。
4.根据权利要求3所述的压缩机动力系统,其特征在于,所述电动机(2)的输出轴(201)与所述驱动轴(101)传动配合时,所述电动机(2)的输出轴(201)与所述驱动轴(101)同轴连接。
5.根据权利要求2所述的压缩机动力系统,其特征在于,所述液压驱动部件包括液压泵、液压驱动件(3)和传动组件,所述液压泵与所述发动机连接,所述液压驱动件(3)与所述液压泵连通,所述液压驱动件(3)通过所述传动组件与所述驱动轴(101)配合。
6.根据权利要求5所述的压缩机动力系统,其特征在于,所述传动组件包括啮合的主动齿轮(302)和从动齿轮(303),所述主动齿轮(302)固定在所述液压驱动件(3)的传动轴(301)上,所述从动齿轮(303)固定设置在所述驱动轴(101)上。
7.一种作业机械,其特征在于,包括:
压缩机(1);
权利要求1至5中任一项所述的压缩机动力系统,所述压缩机动力系统与所述压缩机连接。
8.一种压缩机驱动控制方法,其特征在于,用于控制权利要求1至6中任一项所述的压缩机动力系统,所述压缩机驱动控制方法包括以下步骤:
获取所述压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机(1)的当前需求动力值;
根据所述当前电量值和所述当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作,以驱动所述压缩机(1)工作。
9.根据权利要求8所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,根据所述当前电量值信息和所述当前需求动力值控制液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
判断所述当前电量值是否小于等于电量下限值;
确定所述当前电量值小于等于所述电量下限值,则控制所述液压驱动部件工作;
确定所述当前电量值大于所述电量下限值,根据所述当前需求动力值控制所述液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作。
10.根据权利要求9所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,确定所述当前电量值大于所述电量下限值,根据所述当前需求动力值控制所述液压驱动部件和电力驱动部件中的一个工作的步骤包括:
获取所述当前电量值所对应的预设动力值;
判断所述当前需求动力值是否大于所述预设动力值;
确定所述当前需求动力值大于所述预设动力值,则控制所述液压驱动部件工作;
确定所述当前需求动力值小于等于所述预设动力值,则控制所述电力驱动部件工作。
11.根据权利要求10所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,获取所述当前电量值所对应的预设动力值的步骤包括:
判断所述当前电量值使得小于等于电量中间值,
确定所述当前电量值小于等于所述电量中间值,则所述预设动力值为第一动力值;
确定所述当前电量值大于所述电量中间值,判断所述当前电量值使得小于等于电量上限值;
确定所述当前电量值小于等于所述电量上限值,则所述预设动力值为第二动力值;
确定所述当前电量值大于所述电量上限值,则所述预设动力值为第三动力值。
12.根据权利要求10所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,在获取所述当前电量值所对应的预设动力值的步骤之前还包括:
判断所述当前电量值在对应的预设电量值范围内是否维持了预设时间;
确定所述当前电量值在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则获取所述当前电量值所对应的预设动力值;
确定所述当前电量值未在对应的预设电量值范围内维持了预设时间,则重新获取所述压缩机动力系统的电力驱动部件的当前电量值和压缩机(1)的当前需求动力值。
13.根据权利要求11所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,在确定所述当前需求动力值小于等于所述预设动力值,则控制所述电力驱动部件工作的步骤之后,所述压缩机驱动控制方法还包括:
获取所述压缩机的当前运行时间;
判断所述当前运行时间是否达到预设运行时间;
确定所述当前运行时间未达到预设运行时间时,则继续获取所述压缩机的当前运行时间;
确定所述当前运行时间达到预设运行时间时,
所述预设动力值为第一动力值时,判断所述当前电量值小于所述电量下限值,确定所述当前电量值小于所述电量下限值,则控制所述液压驱动部件工作,确定所述当前电量值大于等于所述电量下限值,则继续判断所述当前电量值小于所述电量下限值;
所述预设动力值为第二动力值时,判断所述当前电量值小于所述电量中间值,确定所述当前电量值小于所述电量中间值,则控制所述液压驱动部件工,确定所述当前电量值大于等于所述电量中间值,则继续判断所述当前电量值小于所述电量中间值;
所述预设动力值为第三动力值时,判断所述当前电量值小于所述电量上限值,确定所述当前电量值小于所述电量上限值,则控制所述液压驱动部件工作,确定所述当前电量值大于等于所述电量上限值,则继续判断所述当前电量值小于所述电量上限值。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的压缩机驱动控制方法,其特征在于,所述当前需求动力值为所述压缩机(1)的当前需求转速值,所述预设动力值为预设转速值。
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