CN203666418U - 电驱动矿用汽车 - Google Patents

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陈克功
刘中新
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李雄飞
戈乾珍
康克谦
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Abstract

本实用新型公开了一种电驱动矿用汽车，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动的电力驱动系统、能够进行充放电的电池管理系统、对车辆提供外部电力的受电系统及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动系统、电池管理系统、受电系统及制动系统，该受电系统连接外部架线，该受电系统通过动力线分别连接电力驱动系统与电池管理系统，分别对该电力驱动系统提供外部电力并对该电池管理系统进行充电，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动系统。本实用新型的电驱动矿用汽车由于既可由蓄电池组供电运行，又可接受外部导线供电运行，故能降低运行成本，具有节能效果。

Description

电驱动矿用汽车
技术领域
 本实用新型有关一种电驱动矿用汽车，特别是指一种供露天矿、大型水电、基建工地等使用的纯电力驱动行驶的矿用汽车。
背景技术
矿用车主要用于露天矿、大型水电、基建工地土石方、矿石物料的转运等场所，目前在用的车辆主要分两类：一种是以内燃机为动力全机械传动的矿用车，另一种是以内燃发电机组为动力，全电力传动矿用车。但上述两种运输车大部分时间负载运行在坡道上，运输效率难以提高；同时无论是机械传动还是全电力驱动，内燃机会对空气产生严重污染，另外由于燃油价格的增长，使得内燃机驱动的运输车的运行成本不断的增加。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种节能环保、且运输效率高的电驱动矿用汽车。
为达到上述目的，本实用新型提供一种电驱动矿用汽车，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动的电力驱动系统、能够进行充放电的电池管理系统、对车辆提供外部电力的受电系统及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动系统、电池管理系统、受电系统及制动系统，该整车控制系统接收该驾驶员输入系统的指令并控制各系统工作，该受电系统连接外部架线，该受电系统通过动力线分别连接电力驱动系统与电池管理系统，分别对该电力驱动系统提供外部电力并对该电池管理系统进行充电，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动系统。
所述电池管理系统包括通过数据线相互连接的充放电管理单元及电池组，所述整车控制系统通过数据线连接该充放电管理单元，所述受电系统通过动力线连接该充放电管理单元并通过该充放电管理单元将外部电力供给该电池组。
所述电力驱动系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮的机械传动装置，所述机械传动装置包括电机，该电机管理单元通过数据线连接该电机并能控制该电机转换为发电机，实现能量回馈，所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元；所述受电系统通过动力线经由一逆变器连接所述电机，为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的外部电力。
所述电池组通过动力线经由所述逆变器连接所述电机，为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的电力，所述电机通过另一动力线连接所述充放电管理单元并通过该充放电管理单元为所述电池组充电。
所述机械传动装置包括设于车辆中部的主电机、变速器、设于后轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器，该主电机连接该变速器，该变速器通过传动轴连接该驱动桥，所述电机管理单元通过数据线连接主电机。
所述机械传动装置包括设于后桥两端车轮的轮边电机与减速器，所述电机管理单元通过数据线连接该轮边电机。
所述电驱动矿用汽车包括有举升系统、转向系统及空调，该举升系统由一液压泵驱动，该转向系统由一转向泵驱动，所述制动系统包括空压机。
所述变速器附设有取力装置，该取力装置驱动一液压泵，该液压泵驱动一举升系统；所述电驱动矿用汽车包括有转向系统及空调，该转向系统由一转向泵驱动，所述制动系统包括空压机。 
所述电驱动矿用汽车设置有油气两用内燃机组成的增程系统，该内燃机附设有发电机，该内燃机为所述转向泵、液压泵、空压机、空调及所述发电机提供动力。
所述电驱动矿用汽车设置有油气两用内燃机组成的增程系统，该内燃机附设有发电机，该内燃机为所述转向泵、空压机、空调及所述发电机提供动力。
所述转向泵、液压泵、空压机及空调各连接有附属电机，所述电池组通过动力线连接各附属电机并为附属电机提供动力。
所述发电机通过动力线连接所述充放电管理单元并通过该充放电管理单元为所述电池组充电。
所述驾驶员输入系统包括方向盘、制动踏板、充放电开关、内外供电转换开关、电机转速控制器、举升控制器及内燃机控制器。
所述充放电管理单元设有外充插电器，该外充插电器连接充电桩，该充电桩通过该外充插电器为所述电池组充电。
本实用新型的电驱动矿用汽车由于既可由蓄电池组供电运行，又可接受外部导线供电运行，且外线供电时可同时为蓄电池组充电，故能降低运行成本，车辆在下坡减速滑行或制动时具有能量回馈功能可向电池组充电，具有节能效果。
附图说明
图1为本实用新型电驱动矿用汽车实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型电驱动矿用汽车实施例二的结构示意图；
图3为本实用新型图1的电驱动矿用汽车使用状态示意图；
图4为本实用新型图2的电驱动矿用汽车使用状态示意图；
图5为本实用新型电驱动矿用汽车实施例三的结构示意图。
具体实施方式
为便于对本实用新型的结构及达到的效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。
如图1与图2所示，本实用新型的电驱动矿用汽车包括有设于车上的整车控制系统1、驾驶员输入系统2、对车辆进行驱动的电力驱动系统、能够进行充放电的电池管理系统、对车辆提供外部电力的受电系统5及对车辆进行制动的制动系统6，该整车控制系统1通过数据总线a1、a2、a3、a4、a5分别连接该驾驶员输入系统2、电力驱动系统、电池管理系统、受电系统5及制动系统6，该受电系统5通过动力线分别连接电力驱动系统与电池管理系统，分别对该电力驱动系统提供外部电力并对电池管理系统进行充电，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动系统。
本实用新型中的电池管理系统包括通过数据线a6相互连接的充放电管理单元40及电池组41，该整车控制系统1通过数据线a3连接充放电管理单元40。本实用新型的电力驱动系统包括通过数据线a7连接的电机管理单元30与驱动车辆后轮的机械传动装置，该整车控制系统1通过数据线a2连接电机管理单元30。如图1所示，该机械传动装置包括设于车架中部的主电机31、变速器32、还设有取力装置以驱动液压泵，设于后轮之间的驱动桥33及设于两个后轮的轮边减速器34，该主电机31连接变速器32，该变速器32通过传动轴35连接驱动桥33，主电机31通过变速器32、驱动桥33，至两侧后轮的轮边减速器34驱动车轮；本实用新型的变速器32还附设有取力装置37，该取力装置37驱动一液压泵80，该液压泵80驱动一举升系统8。如图2所示，该机械传动装置也可为包括设于后桥两端车轮的轮边电机与减速器36，后桥两侧的车轮分别由两端的轮边电机与轮边减速器驱动，电机管理单元30通过数据线a7连接主电机31或轮边电机。该主电机31或轮边电机通过动力线b1连接充放电管理单元40， 该电池组41通过另一动力线b2连接一逆变器42，该逆变器42通过动力线b3连接该主电机31或轮边电机，该受电系统5通过动力线b4连接该充放电管理单元40，同时该受电系统5通过动力线b5连接该逆变器42。本实用新型中的受电系统5包括受电弓架50（如图3与图4所示）与受电管理单元，该受电弓架50连接外电架线7，并通过受电管理单元将外部直流电供给电池组41或通过逆变器42供给主电机31或轮边电机。
本实用新型中的充放电管理单元40还设有外充插电器42，该外插电器42连接充电桩43，该充电桩43可对电池组41进行充电。
本实用新型中的驾驶员输入系统2包括制动踏板、充放电开关、内外供电转换开关、电机转速控制器。本实用新型的电驱动矿用汽车在行驶时，通过驾驶员输入系统2的充放电开关向整车控制系统1提供放电指令信息，该整车控制系统1通过充放电管理单元40控制电池组41通过动力线b2、逆变器42及动力线b3对主电机31或轮边电机供电，以驱动车辆运行。在停车时，可通过充电桩43由外充插电器42及充放电管理单元40为电池组41充电。本实用新型的电驱动矿用汽车在实际运行中，除采场和料场外，大部分时间运行在固定线路上，且相当比例为坡道，在此路面可利用外电架线7供电运行，通过驾驶员输入系统2的内外供电转换开关向整车控制系统1提供内外电转换指令信息，该整车控制系统1通过数据线a4控制受电系统5，经由动力线b5、逆变器42及动力线b3为主电机31或轮边电机供电运行，如此即可保证电机持续满功率运行，又可减少停车为电池组41充电的时间，降低运行成本，车辆在外电架线7供电运行时，可同时经由受电系统5与动力线b4通过充放电管理单元40为电池组41充电。车辆在下坡减速滑行或制动时，通过驾驶员输入系统2的电机转速控制器向整车控制系统1提供指令信息，整车控制系统1控制电机管理单元30将主电机31或轮边电机转换为发电机，通过动力线b1经由充放电管理单元40对电池组41进行充电，因此本实用新型的电驱动矿用汽车具有能量回馈功能，运行成本低，且节能环保。
本实用新型中的制动系统包括空压机、控制阀及安装在车轮上的制动器，空压机通过管路与控制阀连接，控制阀又通过管路连接到车轮上的制动器，整车控制系统通过数据总线连接控制阀，通过制动踏板对车辆前轮与后轮进行制动。本实用新型的驾驶员输入系统2还连接有转向系统20，驾驶员输入系统2通过转向系统20连接一转向泵21，通过方向盘控制转向系统20及转向泵21，使车辆转向。本实用新型的电驱动矿用汽车还包括有举升系统8，该举升系统8由液压泵80驱动，对车厢A等附属设备进行举升（如图3与图4所示）。
本实用新型的电驱动矿用汽车另外还设置有辅助动力源，其为一台油气两用内燃机9构成的增程系统，为附属设备提供动力该内燃机9附设有发电机，其模式有两种，如图2所示内燃机9驱动发电机、液压泵80、转向泵21、空压机、空调等；如图1所示内燃机9驱动发电机、转向泵21、空压机、空调等，目的是附属设备不介入矿用车主动力传输系统。驾驶员输入系统2通过数据线a8连接该内燃机9，该内燃机9附设的发电机通过动力线a9连接充放电管理单元40，可为电池组41充电。本实用新型中的驾驶员输入系统还包括举升控制器与内燃机控制器，其可直接由司机操作，通过内燃机控制器可使内燃机9驱动空压机、液压泵80及转向泵21。
如图5所示，本实用新型的电驱动矿用汽车可以不设置内燃机9，液压泵80、转向泵21、空压机、空调分别连接有一附属电机并由各附属电机进行驱动，各附属电机通过动力线a10连接电池组41，该电池组41可通过动力线a10为各附属电机提供动力。
本实用新型的电驱动矿用汽车由于既可由蓄电池组供电运行，又可接受外部导线供电运行，且外线供电时可同时为蓄电池组充电，车辆在下坡减速滑行或制动时具有能量回馈功能可向电池组充电，具有节能效果，同时在停车时蓄电池组可接受外部电源充电，蓄电池组还可为液压泵、转向泵、空压机及空调等附属设备提供动力，本实用新型的电驱动矿用汽车节能环保，大大降低了运行成本。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.一种电驱动矿用汽车，其特征在于，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动的电力驱动系统、能够进行充放电的电池管理系统、对车辆提供外部电力的受电系统及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动系统、电池管理系统、受电系统及制动系统，该整车控制系统接收该驾驶员输入系统的指令并控制各系统工作，该受电系统连接外部架线，该受电系统通过动力线分别连接电力驱动系统与电池管理系统，分别对该电力驱动系统提供外部电力并对该电池管理系统进行充电，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动系统。
2.如权利要求1所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电池管理系统包括通过数据线相互连接的充放电管理单元及电池组，所述整车控制系统通过数据线连接该充放电管理单元，所述受电系统通过动力线连接该充放电管理单元并通过该充放电管理单元将外部电力供给该电池组。
3.如权利要求2所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电力驱动系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮的机械传动装置，所述机械传动装置包括电机，该电机管理单元通过数据线连接该电机并能控制该电机转换为发电机，实现能量回馈，所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元；所述受电系统通过动力线经由一逆变器连接所述电机，为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的外部电力。
4.如权利要求3所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电池组通过动力线经由所述逆变器连接所述电机，为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的电力，所述电机通过另一动力线连接所述充放电管理单元并通过该充放电管理单元为所述电池组充电。
5.如权利要求3所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述机械传动装置包括设于车辆中部的主电机、变速器、设于后轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器，该主电机连接该变速器，该变速器通过传动轴连接该驱动桥，所述电机管理单元通过数据线连接主电机。
6.如权利要求3所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述机械传动装置包括设于后桥两端车轮的轮边电机与减速器，所述电机管理单元通过数据线连接该轮边电机。
7.如权利要求5或6所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电驱动矿用汽车包括有举升系统、转向系统及空调，该举升系统由一液压泵驱动，该转向系统由一转向泵驱动，所述制动系统包括空压机。
8.如权利要求5所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述变速器附设有取力装置，该取力装置驱动一液压泵，该液压泵驱动一举升系统；所述电驱动矿用汽车包括有转向系统及空调，该转向系统由一转向泵驱动，所述制动系统包括空压机。
9. 如权利要求7所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电驱动矿用汽车设置有油气两用内燃机组成的增程系统，该内燃机附设有发电机，该内燃机为所述转向泵、液压泵、空压机、空调及所述发电机提供动力。
10.如权利要求8所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述电驱动矿用汽车设置有油气两用内燃机组成的增程系统，该内燃机附设有发电机，该内燃机为所述转向泵、空压机、空调及所述发电机提供动力。
11.如权利要求7所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述转向泵、液压泵、空压机及空调各连接有附属电机，所述电池组通过动力线连接各附属电机并为附属电机提供动力。
12.如权利要求9或10所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述发电机通过动力线连接所述充放电管理单元并通过该充放电管理单元为所述电池组充电。
13.如权利要求9或10所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述驾驶员输入系统包括方向盘、制动踏板、充放电开关、内外供电转换开关、电机转速控制器、举升控制器及内燃机控制器。
14.如权利要求2所述的电驱动矿用汽车，其特征在于，所述充放电管理单元设有外充插电器，该外充插电器连接充电桩，该充电桩通过该外充插电器为所述电池组充电。
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