CN204383160U - 混合动力环卫车动力系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及混合动力环卫车动力系统,包括行车动力系统和车载作业装置,行车动力系统为混合动力系统,行车动力系统包括一个与车载作业装置机械传动连接的电动机,电动机不直接与驱动桥连接。本实用新型能够实现在环卫车行驶时,同时进行环卫作业,不但节约了时间,同时也节省了能源。当动力电池的电量大于设定值时,此时该环卫车为纯电动模式,动力电池提供该环卫车行驶和作业所需的全部能量。当动力电池的电量小于设定值时,离合器结合,发动机也驱动车载作业装置。根据动力电池的电量的大小,控制环卫车在纯电动模式还是在混合动力模式,满足环卫车工作时的动力需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及混合动力环卫车动力系统。
背景技术
面对日益严重的环境污染和能源危机,节能环保成为时代的主题,发展绿色环保型汽车成为主要的发展方向。环卫车辆作为城市汽车重要的组成部分,承担着城市的清洁工作,而传统环卫车辆一般采用柴油作为燃料,在清洁城市过程对城市空气和环境造成了二次污染。电动环卫车是以电力为能源的车辆,从事清扫、垃圾转运等工作,具有减少排放、减少污染、降低能源成本等优点,是政府大力提倡的绿色环保车辆,但是电动环卫车存在续驶里程短,专用充电设备分布少的弊端,而且该技术的应用既需要变化的动力满足车辆变速行驶,又需要同时提供稳定的动力驱动车载作业装置工作,还要能长时间地连续作业以满足不确定的清扫任务,导致电动环卫车作业时间和作业范围受到限制,使得纯电动环卫车的推广应用受到影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供混合动力环卫车动力系统,用以解决燃油环卫车或者纯电动环卫车均存在一定的缺陷的问题
为实现上述目的,本实用新型的方案包括混合动力环卫车动力系统,包括行车动力系统和车载作业装置,行车动力系统为混合动力系统,行车动力系统包括一个与车载作业装置机械传动连接的电动机,电动机不直接与驱动桥连接。
该行车动力系统为并联混合动力系统,行车动力系统还包括发动机、离合器、电机和动力电池,发动机通过离合器与电机机械传动连接,电机用于连接驱动桥,电动机与动力电池电连接,电机与动力电池电连接。
动力系统包括车辆行驶和车载作业装置同时运行的状态,在该状态下:当动力电池的电量大于第一设定值时,离合器分离,动力电池驱动车载作业装置,同时驱动行车;当动力电池的电量小于第一设定值时,离合器结合,发动机也为车载作业装置提供驱动能量。
当动力电池的电量小于第一设定值时:发动机一方面驱动行车,另一方面驱动电机发电,为驱动车载作业装置提供能量;当车载作业装置需要的能量大于发动机发出的能量时,动力电池也为电动机供电,发动机和动力电池同时驱动车载作业装置。
动力系统还包括车辆行驶和车载作业装置不运行的状态,在该状态下:当动力电池的电量大于第二设定值时,动力电池向电机供电,驱动行车;当动力电池的电量小于第二设定值时,离合器结合,发动机驱动行车。
当车辆制动时,驱动电机发电,给动力电池充电。
电机为ISG电机。
本实用新型提供的混合动力环卫车动力系统,能够实现在环卫车行驶时,同时进行环卫作业,不但节约了时间,同时也节省了能源。
当动力电池的电量大于设定值时,此时该环卫车为纯电动模式,动力电池提供该环卫车行驶和作业所需的全部能量。
当动力电池的电量小于设定值时,离合器结合,发动机既驱动整车,也为车载作业装置提供驱动能量。根据动力电池的电量的大小,控制环卫车在纯电动模式还是在混合动力模式,满足环卫车工作时的动力需求。
附图说明
图1是混合动力环卫车结构示意图;
图2是混合动力环卫车动力系统实施方式的结构示意图;
图3是系统在纯电动模式、不作业情况下的能量流动示意图;
图4是系统在纯电动模式、不作业情况下制动时的能量流动示意图;
图5是系统在混合动力模式、不作业情况下的能量流动示意图;
图6是系统在混合动力模式、不作业情况下制动时的能量流动示意图;
图7是系统在纯电动模式、作业情况下的能量流动示意图;
图8是系统在纯电动模式、作业情况下制动时的能量流动示意图;
图9是系统在混合动力模式、作业情况下的能量流动示意图;
图10是系统在混合动力模式、作业情况下制动时的能量流动示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
混合动力环卫车动力系统,该动力系统包括行车动力系统和车载作业装置,该行车动力系统为混合动力系统,包括一个与车载作业装置机械传动连接的电动机,电动机不直接与驱动桥连接。
基于以上技术方案,结合附图,给出以下一个具体实施方式。
电机能够实现发电机和电动机两个功能,以ISG电机为例。
如图1所示,为混合动力环卫车结构示意图,其中,包括:驾驶室1、动力电池2、后桥3、传动轴4、变速箱5、ISG电机6、离合器7、前桥8、发动机9。
如图2所示,该动力系统为并联混合动力系统。该动力系统包括发动机、离合器、ISG电机、变速箱、后桥、动力电池、电动机、车载作业装置,发动机通过离合器与ISG电机机械传动连接,电机通过变速箱连接后桥,ISG电机与动力电池电连接,电动机与动力电池电连接,电动机机械传动连接车载作业装置。
当环卫车不作业、只行驶时:
如图3所示,当动力电池电量充足时,发动机不启动,此时该动力系统为纯电动模式,由动力电池向底盘ISG电机供电,底盘ISG电机通过传动轴直接驱动车辆行驶,根据驾驶员的操作和实际工况计算出整车功率需求,实时调整底盘ISG电机的转速和扭矩,整车转场过程实现低噪声、零排放驱动行驶;如图4所示,当车辆制动时,可由底盘ISG电机提供制动力,根据工况和驾驶员需求控制底盘ISG电机提供制动力矩,回收制动能量,存储到动力电池中。
如图5所示,当动力电池电量不足时,发动机启动,离合器结合,发动机参与驱动行车,此时该系统为混合动力模式,利用系统的驾驶员识别功能,根据驾驶员的操作实时调整发动机和底盘ISG电机的转速和转矩。根据实际工况控制底盘ISG电机的工作模式,是处于发电、待机还是助力等模式。发动机工作过程中,控制发动机稳定工作在高效区,从而提高发动机的工作效率和燃油经济性。如图6所示,制动时,底盘ISG电机提供合适的制动力矩,保证安全的情况下,尽可能回收制动能量,储存到动力电池中。
当环卫车同时作业和行驶时:
如图7所示,当电池电量充足时,发动机不启动,此时该动力系统为纯电动模式,动力电池一方面向底盘ISG电机供电,经过传动轴驱动车辆行驶;另一方面动力电池向电动机供电,按照车载作业装置负载需求提供相应驱动转矩,满足车载作业装置工作要求。驱动车辆行驶过程中,控制系统会实时根据驾驶员的操作计算整车功率需求,调整动力电池的放电功率、底盘ISG电机的转速、转矩等。如图8所示,当车辆制动时,利用整车再生制动能量回收技术,控制底盘ISG电机提供合适的制动力矩,将制动过程中的能量存储到动力电池中。
如图9所示,当电池电量降低时,也即不满足系统供电时,发动机启动,离合器结合,此时该动力系统为混合动力模式,发动机驱动车辆行驶,为了使发动机燃油经济性更好,工作效率更高,控制系统控制发动机稳定工作在高效区,此时发动机富裕的能量驱动底盘ISG电机发电,ISG电机发电提供给电动机带动车载作业装置进行作业,满足工作需要。如果车载作业装置需要大功率作业时,也即大于发动机发出的能量时,动力电池同时放电,为电动机补充电量,即发动机和动力电池同时驱动车载作业装置。如图10所示,当车辆制动时,底盘ISG电机提供制动力矩,回收制动能量,存储到动力电池中。
该系统可以利用动力电池的充电和放电特性,以满足车辆行驶或车载作业时的动力需求。车辆起步时,车速比较低,如果电池电量充足,可由底盘ISG电机驱动整车纯电动行驶,避免了传统环卫车辆起步时噪音大,高排放的弊端;当动力电池的电量不充足时,离合器结合,发动机也驱动车载作业装置。根据动力电池的电量的大小,控制环卫车在纯电动模式还是在混合动力模式,满足环卫车工作时的动力需求。为了提高发动机的工作效率,提高燃油经济性,发动机稳定工作在高效区内,富裕的能量通过ISG电机发电存储到动力电池中。车辆制动时,利用再生制动能量回收技术,将制动过程中的能量存储到动力电池中。
以上给出了具体的实施方式,但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案,对本领域普通技术人员而言,根据本实用新型的教导,设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.混合动力环卫车动力系统,所述动力系统包括行车动力系统和车载作业装置,其特征在于,所述行车动力系统为混合动力系统,所述行车动力系统包括一个与车载作业装置机械传动连接的电动机,电动机不直接与驱动桥连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,所述行车动力系统为并联混合动力系统,所述行车动力系统还包括发动机、离合器、电机和动力电池,所述发动机通过离合器与电机机械传动连接,电机用于连接驱动桥,电动机与动力电池电连接,电机与动力电池电连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,所述动力系统包括车辆行驶和车载作业装置同时运行的状态,在该状态下:当动力电池的电量大于第一设定值时,离合器分离,动力电池驱动车载作业装置,同时驱动行车;当动力电池的电量小于第一设定值时,离合器结合,发动机也为车载作业装置提供驱动能量。
4.根据权利要求3所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,当动力电池的电量小于第一设定值时:发动机一方面驱动行车,另一方面驱动电机发电,为驱动车载作业装置提供能量;当车载作业装置需要的能量大于发动机发出的能量时,动力电池也为电动机供电,发动机和动力电池同时驱动车载作业装置。
5.根据权利要求4所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,所述动力系统还包括车辆行驶和车载作业装置不运行的状态,在该状态下:当动力电池的电量大于第二设定值时,动力电池向电机供电,驱动行车;当动力电池的电量小于第二设定值时,离合器结合,发动机驱动行车。
6.根据权利要求5所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,当车辆制动时,驱动电机发电,给动力电池充电。
7.根据权利要求2-6任意一项所述的混合动力环卫车动力系统,其特征在于,所述电机为ISG电机。
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---|---|---|---|
CN201420784055.1U CN204383160U (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 混合动力环卫车动力系统 |
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CN201420784055.1U CN204383160U (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 混合动力环卫车动力系统 |
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CN201420784055.1U Withdrawn - After Issue CN204383160U (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 混合动力环卫车动力系统 |
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CN104626963A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-05-20 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种混合动力环卫车动力系统 |
CN105291828A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-02-03 | 长沙丹芬瑞电气技术有限公司 | 一种环保车单发动机系统 |
CN107344496A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-14 | 东风商用车有限公司 | 一种单发动机环卫车动力系统及其动力控制方法 |
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2014
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