CN212243089U - 纯电动矿用自卸车及其驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纯电动矿用自卸车及其驱动系统，所述驱动系统包括：电源模块；高压配电盒，高压配电盒与电源模块相连；驱动模块，驱动模块与高压配电盒相连，驱动模块用于整车驱动；制动模块，制动模块分别与高压配电盒和驱动模块相连；多合一控制器，多合一控制器与高压配电盒相连；整车控制器，整车控制器分别与多合一控制器、驱动模块和制动模块相连，同时整车控制器还连接油门，整车控制器在接收到油门的开度信号后，向驱动模块发出驱动控制信号，以控制驱动模块进行整车驱动。本实用新型能够通过电力驱动整车，并且能够对整车驱动过程进行管理协调，从而能够提高整车能源利用率，确保车辆行驶安全，同时能够减少对环境的污染。

Description

纯电动矿用自卸车及其驱动系统

技术领域

本实用新型涉及车辆驱动技术领域，具体涉及一种纯电动矿用自卸车的驱动系统和一种纯电动矿用自卸车。

背景技术

宽体矿用自卸车广泛应用于各种工程建设中，工作环境较为恶劣，尤其是处于高海拔地区的矿区，空气比较稀薄，温度较低。因此，对于宽体矿用自卸车，往往要求能够适应矿区的恶劣工作环境。

然而，目前的宽体矿用自卸车多为柴油驱动，不仅燃油消耗大、对空气污染严重，同时在高海拔地区往往容易出现难以启动及发动机功率下降的问题，造成工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种纯电动矿用自卸车的驱动系统，能够通过电力驱动整车，并且能够对整车驱动过程进行管理协调，在制动过程中进行能量回收，从而能够提高整车能源利用率，确保车辆行驶安全；同时能够减少对环境的污染；电力驱动还能够减小整机震动，从而能够提高驾驶舒适性；变速箱的换挡为自动控制，操作简便；驱动系统可靠性高，减少维护成本。

本实用新型的第二个目的在于提出一种纯电动矿用自卸车。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种纯电动矿用自卸车的驱动系统，包括：电源模块；高压配电盒，所述高压配电盒与所述电源模块相连；驱动模块，所述驱动模块与所述高压配电盒相连，所述驱动模块用于整车驱动；制动模块，所述制动模块分别与所述驱动模块和所述高压配电盒相连；多合一控制器，所述多合一控制器与所述高压配电盒相连；整车控制器，所述整车控制器分别与所述多合一控制器、所述驱动模块和所述制动模块相连，同时所述整车控制器还连接油门，所述整车控制器在接收到所述油门的开度信号后，向所述驱动模块发出驱动控制信号，以控制所述驱动模块进行整车驱动。

根据本实用新型实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统，通过设置电源模块、高压配电盒、驱动模块、制动模块、多合一控制器和整车控制器，并通过高压配电盒与电源模块、制动模块和驱动模块相连，同时通过制动模块与驱动模块相连，通过多合一控制器与高压配电盒相连，通过整车控制器分别与多合一控制器、驱动模块和制动模块相连，同时整车控制器还连接油门，整车控制器在接收到油门的开度信号后，向驱动模块发出驱动控制信号，以控制驱动模块进行整车驱动，由此，能够通过电力驱动整车，并且能够对整车驱动过程进行管理协调，从而能够提高整车能源利用率，确保车辆行驶安全；同时能够减少对环境的污染；电力驱动还能够减小整机震动，从而能够提高驾驶舒适性；具有较高可靠性，能够减少维护成本。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述整车控制器还连接制动踏板，所述整车控制器在所述制动模块进行下坡制动时，根据所述制动踏板的开度信息和所述电源模块的SOC状态分析，发出制动能量回收信号，以控制回收能量。

根据本实用新型的一个实施例，所述电源模块包括动力电池和电池冷却器，其中，所述动力电池分别与所述高压配电盒和所述电池冷却器相连。

进一步地，所述驱动模块包括驱动电机控制器、驱动电机、变速箱、驱动桥和驱动电机冷却器，其中，所述驱动桥包括中桥和后桥，其中，所述驱动电机控制器分别与所述高压配电盒、所述整车控制器和所述驱动电机相连，所述驱动电机分别与所述驱动电机冷却器和所述变速箱相连，所述变速箱与所述中桥相连，所述中桥与所述后桥相连，其中，所述驱动电机控制器用于转换所述电源模块输出电能。

进一步地，所述制动模块包括第一继动阀、第二继动阀、第三继动阀、制动阀、储气筒、电控干燥器和电动空气压缩机，其中，所述第一继动阀分别与所述制动阀和所述储气筒相连，所述第二继动阀分别与所述中桥、所述制动阀和所述储气筒相连，所述第三继动阀分别与所述后桥、所述制动阀和所述储气筒相连，所述制动阀分别与所述整车控制器和所述储气筒相连，所述储气筒与所述电控干燥器相连，所述电控干燥器与所述电动空气压缩机相连，所述电动空气压缩机与所述整车控制器相连。

进一步地，所述整车控制器通过DC/DC转换器与所述多合一控制器相连。

进一步地，所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统还包括电动空调模块，所述电动空调模块与所述多合一控制器相连。

进一步地，所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统还包括转向模块和举升模块，其中，所述转向模块包括转向电机，所述举升模块包括举升电机，所述转向电机和所述举升电机分别与所述多合一控制器相连。

进一步地，所述多合一控制器用于为所述电动空气压缩机、所述电动空调模块和所述DC/DC转换器提供电源。

为实现上述目的，本实用新型的第二方面实施例提出了一种纯电动矿用自卸车，包括第一方面实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系统。

根据本实用新型实施例提出的纯电动矿用自卸车，包括上述实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系统，能够通过电力驱动，并能够对整车驱动过程进行管理协调，从而能够提高整车能源利用率，确保行驶安全，同时能够减少对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的方框示意图；

图2为本实用新型一个实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的系统图；

图3为本实用新型一个实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的系统图；

图4为本实用新型一个实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的方框示意图；

图5为本实用新型一个实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的系统图；

图6为本实用新型一个实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统的方框示意图。

如图1所示，本实用新型实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统包括电源模块10、高压配电盒20、驱动模块30、制动模块40、多合一控制器 50和整车控制器60。其中，高压配电盒20与电源模块10相连；驱动模块 30与高压配电盒20相连，驱动模块30用于整车驱动；制动模块40分别与驱动模块30和高压配电盒20相连；多合一控制器50与高压配电器20相连；整车控制器60分别与多合一控制器50、驱动模块30和制动模块40相连，同时整车控制器60还连接油门，整车控制器60在接收到油门的开度信号后，向驱动模块30发出驱动控制信号，以控制驱动模块30进行整车驱动。

此外，整车控制器60还连接制动踏板，整车控制器60在制动模块 40进行下坡制动时，可根据制动踏板的开度信息和电源模块10的SOC状态分析，发出制动能量回收信号，以控制回收能量。通过在制动过程中进行能量回收，能够节省运输途中的动力能源成本，从而提高整车能源利用率。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，电源模块10包括动力电池101和电池冷却器102，其中，动力电池101可包括第一动力电池1011和第二动力电池1012，第一动力电池1011和第二动力电池1012分别与高压配电盒20和电池冷却器102相连。其中，动力电池101可为锂电池，并可输出直流电源。通过采用动力电池作为动力源，能够解决柴油机在高海拔地区发送机功率下降、燃油经济性下降的问题，同时还能够解决寒冷地区发动机启动困难和长期低温缩短发送机使用寿命的问题。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，驱动模块30可包括驱动电机控制器301、驱动电机302、变速箱303、驱动桥304和驱动电机冷却器 305。

其中，如图3所示，驱动桥304可包括中桥3041和后桥3042，驱动电机控制器301可分别与高压配电盒20、整车控制器60和驱动电机302相连，驱动电机302可分别与驱动电机冷却器305和变速箱303相连，变速箱303可与中桥3041相连，中桥3041可与后桥3042相连。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，制动模块40可包括第一继动阀401、第二继动阀402、第三继动阀403、制动阀404、储气筒405、电控干燥器406电动空气压缩机407，其中，第一继动阀401可分别与制动阀404和储气筒405相连，第二继动阀402可分别与中桥3041、制动阀 404和储气筒405相连，第三继动阀403可分别与后桥3042、制动阀404和储气筒405相连，制动阀404可分别与整车控制器60和储气筒405相连，储气筒405可与电控干燥器406相连，电控干燥器406可与电动空气压缩机 407相连，电动空气压缩机407可与整车控制器50相连。其中，第一继动阀 401对应前桥设置，电动空气压缩机407还可连接消声器和空滤器，以进行消声空滤。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，多合一控制器50可通过 DC/DC转换器与整车控制模块60相连，整车控制模块60可连接油门。

在本实用新型的一个实施例中，如4所示，纯电动矿用自卸车的驱动系统还包括电动空调模块70。具体地，如图5所示，电动空调模块70包括电动空调压缩机701和PTC702，电动空调压缩机701和PTC(Positive Temperature Coefficient，热敏电阻)702分别与多合一控制器50相连。

综上所述，可构成本实用新型实施例的动力驱动系统，具体如图5所示。

参照图5，本实用新型实施例的动力驱动系统可通过电源模块10输出直流电源，并可通过高压配电盒20将直流电源输给驱动电机控制器301和多合一控制器50。其中，驱动电机控制器301可将高压配电盒20输出的直流电源逆变为交流电源，并输给驱动电机302，同时多合一控制器50接收到的直流电源可通过DC/DC转换器变换为整车控制器60可用的直流电源，进而整车控制器60在接收到油门的开度信号后，可输出变速控制信号，以控制变速箱303根据整车重量和上下坡情况调整离合器和无刷电机来调整挡位，例如在整车重量较大且处于上坡的情况下，可将挡位从三挡调整到二挡，以增大整车牵引力。通过变速箱进行自动换挡，能够使得操作简便。

此外，还可在整车驾驶室侧面设置变速箱操作手柄，用于直接记性挡位调整，例如进行前进、空挡、后退和M模式的挡位调整，并且在通过变速箱操作手柄调整挡位后，整车控制器60不在进行挡位升降操作。

进一步地，参照图5，整车控制器60还可向驱动电机控制器301发出驱动控制信号，驱动电机控制器301在接收到驱动控制信号后，可根据整车重量、坡度的大小、路况和速度生成驱动电机302控制信号，以调整驱动电机 302的转速和功率，具体可通过调整驱动电机控制器301转换输出的交流电源的大小来控制驱动电机302线圈，使得驱动电机302输出相应的扭矩，以实现整车驱动。

在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，纯电动矿用自卸车的驱动系统还可包括转向模块80和举升模块90。其中，转向模块80可包括转向电机，举升模块90可包括举升电机，转向电机和举升电机分别与多合一控制器50相连。

在本实用新型的一个实施例中，转向模块80可为全液压转向结构，还可包括转向泵、优先阀、转向器和转向油缸，由此可构成本实用新型实施例的转向驱动系统。

具体地，可通过转向电机根据多合一控制器50输出的直流电源带动转向泵运动，进而使得压力油经过优先阀，当转动方向盘进行转向操作时，优先阀可进行动作，并向转向器提供压力油，使得压力油进入转向油缸，从而推动整车前轮转动以实现转向。

在本实用新型的一个实施例中，举升模块90还可包括举升阀、举升泵和举升缸，由此可构成实用新型实施例的举升驱动系统。

具体地，当操作举升手柄到举升位时，举升阀可切换到举升位，可通过举升电机根据多合一控制器50输出的直流电源带动举升泵运动，使得压力油经过举升阀进入举升缸以实现举升，同时，经过优先阀的压力油也可合流进入举升缸，以缩短举升时间。

其中，当无转向操作时，优先阀将回位，并且经过优先阀的压力油将进入举升阀，当举升手柄切换到下降位，即无举升操作时，举升阀将换向，并且经过优先阀的压力油和举升缸内的压力油将直接回到压力油油箱，实现下降。

在本实用新型的一个实施例中，多合一控制器50用于为电动空气压缩机、电动空调模块和DC/DC转换器提供电源。

需要说明的是，本实用新型实施例的纯电动矿用自卸车的驱动系统可采用模块化设计，可将高压部件集中布置在整车驾驶室下面，例如可将电源模块、高压配电盒和整车控制器集中布置在整车驾驶室下面，由此能够便于售后维修。

根据本实用新型实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系统，通过设置电源模块、高压配电盒、驱动模块、制动模块、多合一控制器和整车控制器，并通过高压配电盒与电源模块、制动模块和驱动模块相连，同时通过制动模块与驱动模块相连，通过多合一控制器与高压配电盒相连，通过整车控制器分别与多合一控制器、驱动模块和制动模块相连，同时整车控制器还连接油门，整车控制器在接收到油门的开度信号后，向驱动模块发出驱动控制信号，以控制驱动模块进行整车驱动，由此，能够通过电力驱动整车，并且能够对整车驱动过程进行管理协调，从而能够提高整车能源利用率，确保车辆行驶安全；同时能够减少对环境的污染；电力驱动还能够减小整机震动，从而能够提高驾驶舒适性；具有较高可靠性，能够减少维护成本。

对应上述实施例，本实用新型还提出了一种纯电动矿用自卸车。

本实用新型实施例提出的纯电动矿用自卸车，包括上述实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其具体实施方式参照上述实施例。

根据本实用新型实施例提出的纯电动矿用自卸车，包括上述实施例提出的纯电动矿用自卸车的驱动系，能够通过电力驱动，并能够对驱动过程进行管理协调，从而能够提高整车能源利用率，确保行驶安全，同时能够减少对环境的污染。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，包括：

电源模块；

高压配电盒，所述高压配电盒与所述电源模块相连；

驱动模块，所述驱动模块与所述高压配电盒相连，所述驱动模块用于整车驱动；

制动模块，所述制动模块分别与所述驱动模块和所述高压配电盒相连；

多合一控制器，所述多合一控制器与所述高压配电盒相连；

整车控制器，所述整车控制器分别与所述多合一控制器、所述驱动模块和所述制动模块相连，同时所述整车控制器还连接油门，所述整车控制器在接收到所述油门的开度信号后，向所述驱动模块发出驱动控制信号，以控制所述驱动模块进行整车驱动。

2.根据权利要求1所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，其中，所述整车控制器还连接制动踏板，所述整车控制器在所述制动模块进行下坡制动时，根据所述制动踏板的开度信息、车速和所述电源模块的SOC状态分析，发出制动能量回收信号，以控制回收能量。

3.根据权利要求2所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，所述电源模块包括动力电池和电池冷却器，其中，所述动力电池分别与所述高压配电盒和所述电池冷却器相连。

4.根据权利要求3所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电机控制器、驱动电机、变速箱、驱动桥和驱动电机冷却器，其中，所述驱动桥包括中桥和后桥，所述驱动电机控制器分别与所述高压配电盒、所述整车控制器和所述驱动电机相连，所述驱动电机分别与所述驱动电机冷却器和所述变速箱相连，所述变速箱与所述中桥相连，所述中桥与所述后桥相连，所述驱动电机控制器用于转换所述电源模块输出电能。

5.根据权利要求4所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，所述制动模块包括第一继动阀、第二继动阀、第三继动阀、制动阀、储气筒、电控干燥器和电动空气压缩机，其中，

所述第一继动阀分别与所述制动阀和所述储气筒相连，所述第二继动阀分别与所述中桥、所述制动阀和所述储气筒相连，所述第三继动阀分别与所述后桥、所述制动阀和所述储气筒相连，

所述制动阀分别与所述整车控制器和所述储气筒相连，所述储气筒与所述电控干燥器相连，所述电控干燥器与所述电动空气压缩机相连，所述电动空气压缩机与所述整车控制器相连。

6.根据权利要求5所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，其中，所述整车控制器通过DC/DC转换器与所述多合一控制器相连。

7.根据权利要求6所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，还包括电动空调模块，所述电动空调模块与所述多合一控制器相连。

8.根据权利要求1所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，还包括转向模块和举升模块，其中，所述转向模块包括转向电机，所述举升模块包括举升电机，所述转向电机和所述举升电机分别与所述多合一控制器相连。

9.根据权利要求7所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统，其特征在于，其中，所述多合一控制器用于为所述电动空气压缩机、所述电动空调模块和所述DC/DC转换器提供电源。

10.一种纯电动矿用自卸车，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的纯电动矿用自卸车的驱动系统。

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