CN117162810A - 一种装载机动力传动系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种装载机动力传动系统，用于使装载机适应多种环境和工况场景。本申请的装载机动力传动系统包括：发动机、集成式发电机、整流器、动力电池、动力耦合器、逆变器和驱动电机；所述发动机驱动所述集成式发电机工作，所述集成式发电机将发出的电流传输至所述整流器进行整流，所述整流器将所述集成式发电机产生的交流电转换为直流电，所述整流器的输出端分别与所述动力电池的输入端和所述动力耦合器的输入端连接，从而提供直流电；所述动力电池的输出端与所述动力耦合器的输入端连接，从而向所述动力耦合器供电；所述动力耦合器的输出端与所述逆变器的输入端连接；所述逆变器的输出端与所述驱动电机的输入端连接。

Description

一种装载机动力传动系统

技术领域

本申请涉及装载机技术领域，尤其涉及一种装载机动力传动系统。

背景技术

装载机作为一种通用工程机械，使用的领域非常广泛，如农田整修、工程建设、厂矿、港口等。

目前国内市场的装载机普遍采用柴油机作为唯一的动力源，但单一的柴油动力无法适应不同工况对动力的要求，且柴油动力的燃油消耗高，且释放有害排放物多。因此，纯电动力得以发展，电能是装载机最理想的能量来源。然而，当装载机工作在不方便获得交流电源的场地，而车载电源又难以满足装载机巨大的能耗率需求时，纯电动力的装载机难以完成工作，无法适应国内全域的应用环境和工况场景。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种装载机动力传动系统，用于使装载机适应多种环境和工况场景。

本申请提供了一种装载机动力传动系统，包括：发动机、集成式发电机、整流器、动力电池、动力耦合器、逆变器和驱动电机；

所述发动机驱动所述集成式发电机工作，所述集成式发电机将发出的电流传输至所述整流器进行整流，所述整流器将所述集成式发电机产生的交流电转换为直流电，所述整流器的输出端分别与所述动力电池的输入端和所述动力耦合器的输入端连接，从而提供直流电；所述动力电池的输出端与所述动力耦合器的输入端连接，从而向所述动力耦合器供电；所述动力耦合器的输出端与所述逆变器的输入端连接；所述逆变器的输出端与所述驱动电机的输入端连接；所述动力耦合器用于将整流后的和所述动力电池提供的两路电流进行耦合；所述逆变器用于将耦合后的电流进行定频或调频调压。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括行走系统，所述行走系统包括前传动轴、后传动轴、前驱动桥和后驱动桥。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括电变速档位阀，所述逆变器的输出端与所述电变速档位阀的输入端连接，所述所述电变速档位阀的输出端与行走系统连接，从而通过改变电流的档位大小来控制行走系统。

可选的，所述驱动电机通过所述前传动轴与所述前驱动桥连接，所述驱动电机通过所述后传动轴与所述后驱动桥连接。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括液压系统，所述液压系统包括制动子系统、转向子系统和工作装置，所述驱动电机的输出端与所述液压系统连接。

可选的，所述制动子系统、所述转向子系统和所述工作装置分别与所述驱动电机传动连接。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括空调系统和电器系统，所述空调系统和所述电器系统分别与所述动力电池的输出端连接。

可选的，当监测到所述动力电池达到电力下限时，启动所述发动机和所述集成式发电机，从而给所述装载机动力传动系统供电和给所述动力电池充电。

可选的，当监测到所述动力电池充电完成时，启动所述动力电池向所述传动系统供电，并控制所述发动机和所述集成式发电机停止工作。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请的装载机动力传动系统既有动力电池提供的主线电力，也有发动机和集成式发电机提供的增程备用电力，正常情况下，只需动力电池模块提供电力；当动力电池提供的电力不足时，发动机和集成式发电机给后续的驱动电机提供电力，并同时给动力电池进行充电，在工作强度大的场景，可免去拆卸动力电池模块更换的工作，提高工作效率，混合动力能够改善装载机的油耗和排放性能。

附图说明

图1为本申请提供的装载机动力传动系统一个实施例结构示意图。

具体实施方式

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种装载机动力传动系统，用于使装载机适应多种环境和工况场景。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请提供的装载机动力传动系统包括：发动机01、集成式发电机02、整流器03、动力电池10、动力耦合器04、逆变器05和驱动电机06；

所述发动机01驱动所述集成式发电机02工作，所述集成式发电机02将发出的电流传输至所述整流器03进行整流，所述整流器03将所述集成式发电机02产生的交流电转换为直流电，所述整流器03的输出端分别与所述动力电池10的输入端和所述动力耦合器04的输入端连接，从而提供直流电；所述动力电池10的输出端与所述动力耦合器04的输入端连接，从而向所述动力耦合器04供电；所述动力耦合器04的输出端与所述逆变器05的输入端连接；所述逆变器05的输出端与所述驱动电机06的输入端连接；所述动力耦合器04用于将整流后的和所述动力电池10提供的两路电流进行耦合；所述逆变器05用于将耦合后的电流进行定频或调频调压。

在本实施例中，装载机动力传动系统采用混合动力，由发动机01提供柴油动力，由动力电池10提供电力动力。发动机01和集成式发电机02为机械连接，发动机01带动集成式发电机02进行发电，进而由整流器03转化为直流电；整流器03输出的直流电可给装载机动力传动系统供电，也可以给动力电池10充电，因此不必将动力电池10单独拆卸下来另行充电。动力电池10提供的电流或整流器03提供的电流经过动力耦合器04进行耦合后，再传输至逆变器05，逆变器05将耦合后的电流转进行定频定压或调频调压，进一步输出给驱动电机06。

本申请的装载机动力传动系统既有动力电池10提供的主线电力，也有发动机01和集成式发电机02提供的增程备用电力，正常情况下，只需动力电池10提供电力；当动力电池10提供的电力不足时，发动机01和集成式发电机02给后续的驱动电机06提供电力，并同时给动力电池10进行充电，在工作强度大的场景，可免去拆卸动力电池10模块更换的工作，提高工作效率，混合动力能够改善装载机的油耗和排放性能。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括行走系统09，所述行走系统09包括前传动轴091、后传动轴092、前驱动桥093和后驱动桥094。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括电变速档位阀08，所述逆变器05的输出端与所述电变速档位阀的输入端连接，所述所述电变速档位阀的输出端与行走系统09连接，从而通过改变电流的档位大小来控制行走系统09。

可选的，所述驱动电机06通过所述前传动轴091与所述前驱动桥093连接，所述驱动电机06通过所述后传动轴092与所述后驱动桥094连接。

在本实施例中，装载机动力传动系统的驱动电机06将一路动力传输至行走系统09，行走系统09中包括前传动轴091、后传动轴092、前驱动桥093和后驱动桥094，驱动电机06将动力传输给前传动轴091，进一步由前传动轴091带动前驱动桥093的运行；类似地，驱动电机06将动力传输给后传动轴092，进一步由后传动轴092带动后驱动桥094的运行。同时，逆变器05输出另一支电流给电变速档位阀，电变速档位阀进行换挡操作，控制行走系统09。

因此，驱动电机06与电变速档位阀的组合取代了传统装载机的变矩器与变速箱的结构，将整车结构简化，进而降噪降振。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括液压系统07，所述液压系统07包括制动子系统071、转向子系统072和工作装置073，所述驱动电机06的输出端与所述液压系统07连接。

可选的，所述制动子系统071、所述转向子系统072和所述工作装置073分别与所述驱动电机06传动连接。

在本实施例中，装载机的主要工作由液压系统07完成，驱动电机06将另一路动力传输至液压系统07的制动子系统071、转向子系统072和工作装置073。

可选的，所述装载机动力传动系统还包括空调系统11和电器系统12，所述空调系统11和所述电器系统12分别与所述动力电池10的输出端连接。

在本实施例中，装载机的空调系统11和电器系统12由动力电池10提供电力。

可选的，当监测到所述动力电池10达到电力下限时，启动所述发动机01和所述集成式发电机02，从而给所述装载机动力传动系统供电和给所述动力电池10充电。

可选的，当监测到所述动力电池10充电完成时，启动所述动力电池10向所述传动系统供电，并控制所述发动机01和所述集成式发电机02停止工作。

在本实施例中，装载机还安装有控制器，控制器用于监测动力电池10的电力。本申请的装载机动力传动系统以动力电池10为主线，发动机01作为增程备用，即在正常情况下，发动机01和集成式发电机02不工作，以动力电池10、动力耦合器04、逆变器05和驱动电机06为动力传动线；在增程工况下，控制器监测到动力电池10电力不足，即达到电力下限时，则启动发动机01和集成式发电机02进行工作，同时给装载机动力传动系统供电和给动力电池10充电，此时以发动机01、集成式发电机02、动力耦合器04、逆变器05和驱动电机06为动力传动线。动力电池10充电完成后，控制器监测到动力电池10电力充足，则启动动力电池10，并使发动机01和集成式发电机02停止工作，继续进入正常情况。

需要说明的是，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申请。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申请的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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 (9)

1.一种装载机动力传动系统，其特征在于，包括：发动机、集成式发电机、整流器、动力电池、动力耦合器、逆变器和驱动电机；

所述发动机驱动所述集成式发电机工作，所述集成式发电机将发出的电流传输至所述整流器进行整流，所述整流器将所述集成式发电机产生的交流电转换为直流电，所述整流器的输出端分别与所述动力电池的输入端和所述动力耦合器的输入端连接，从而提供直流电；所述动力电池的输出端与所述动力耦合器的输入端连接，从而向所述动力耦合器供电；所述动力耦合器的输出端与所述逆变器的输入端连接；所述逆变器的输出端与所述驱动电机的输入端连接；所述动力耦合器用于将整流后的和所述动力电池提供的两路电流进行耦合；所述逆变器用于将耦合后的电流进行定频或调频调压。

2.根据权利要求1中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述装载机动力传动系统还包括行走系统，所述行走系统包括前传动轴、后传动轴、前驱动桥和后驱动桥。

3.根据权利要求2中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述装载机动力传动系统还包括电变速档位阀，所述逆变器的输出端与所述电变速档位阀的输入端连接，所述所述电变速档位阀的输出端与行走系统连接，从而通过改变电流的档位大小来控制行走系统。

4.根据权利要求2中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述驱动电机通过所述前传动轴与所述前驱动桥连接，所述驱动电机通过所述后传动轴与所述后驱动桥连接。

5.根据权利要求1中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述装载机动力传动系统还包括液压系统，所述液压系统包括制动子系统、转向子系统和工作装置，所述驱动电机的输出端与所述液压系统连接。

6.根据权利要求5中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述制动子系统、所述转向子系统和所述工作装置分别与所述驱动电机传动连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装载机动力传动系统，其特征在于，所述装载机动力传动系统还包括空调系统和电器系统，所述空调系统和所述电器系统分别与所述动力电池的输出端连接。

8.根据权利要求1中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，当监测到所述动力电池达到电力下限时，启动所述发动机和所述集成式发电机，从而给所述装载机动力传动系统供电和给所述动力电池充电。

9.根据权利要求8中所述的装载机动力传动系统，其特征在于，当监测到所述动力电池充电完成时，启动所述动力电池向所述传动系统供电，并控制所述发动机和所述集成式发电机停止工作。