CN213501827U

CN213501827U - 搅拌罐混合动力驱动系统及搅拌车辆

Info

Publication number: CN213501827U
Application number: CN202021700517.9U
Authority: CN
Inventors: 周世强; 尹宗保; 庞超伟; 丁军磊; 李永昌; 董社森
Original assignee: Zhengzhou Senpeng Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Senpeng Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2020-08-15
Filing date: 2020-08-15
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2030-08-15

Abstract

本实用新型涉及工程运输车辆技术领域，特别涉及一种搅拌罐混合动力驱动系统及搅拌车辆，该驱动系统包含：与搅拌罐连接用于驱动搅拌罐转动的驱动电机总成，驱动电机总成包含依次连接的驱动电机和行星减速电机；及与车辆整车控制器连接的动力电池总成；动力电池总成通过高压配电盒分别与车辆发电机控制器和驱动电机控制器连接，通过高压电力分配为驱动电机提供高压电力输出并为发电机提供高压电力存储；发电机控制器和驱动电机控制器均与车辆整车控制器信号连接。本实用结构简单，设计科学、合理，可以有效解决发动机长期怠速、油耗大、排放差、搅拌罐在运输过程中不能恒速搅拌等问题，使用安全、可靠、效率高，具有较好的推广应用价值。

Description

搅拌罐混合动力驱动系统及搅拌车辆

技术领域

本实用新型涉及工程运输车辆技术领域，特别涉及一种搅拌罐混合动力驱动系统及搅拌车辆。

背景技术

目前，传统混凝土搅拌车搅拌罐转动由发动机、取力器、液压系统、减速机、搅拌罐、上装机械控制系统组成。工作原理是，由发动机通过取力器驱动液压系统的液压泵，把机械能转化为液压能传给液压马达，马达再驱动减速机，由减速机驱动搅拌罐，对混凝土进行搅拌。由于混凝土搅拌车在装料、运输、等待卸料、卸料过程中需要保证搅拌罐一直工作，以保证所载的混凝土不会凝固。发动机一直需要带动液压油泵工作，负荷大，且长期工作在怠速条件下，油耗高、燃烧效率低、排放污染大。此外，在运输过程中，由于车速及发动机转速不停的变化，造成搅拌罐的转速不能保持恒定，搅拌质量差，容易造成混凝土离析。综上所述，如何有效解决混凝土搅拌车发动机长期怠速、油耗大、排放差、搅拌罐再运输过程中不能恒速搅拌等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为此，本实用新型提供一种搅拌罐混合动力驱动系统及搅拌车辆，结构简单，设计科学、合理，可以有效解决发动机长期怠速、油耗大、排放差、搅拌罐在运输过程中不能恒速搅拌等问题，使用安全、可靠、效率高。

按照本实用新型所提供的设计方案，一种搅拌罐混合动力驱动系统，包含：与搅拌罐连接用于驱动搅拌罐转动的驱动电机总成；及与车辆整车控制器连接的动力电池总成；所述动力电池总成通过高压配电盒分别与车辆发电机控制器和驱动电机控制器连接，通过高压电力分配为驱动电机提供高压电力输出并为发电机提供高压电力存储；发电机控制器和驱动电机控制器均与车辆整车控制器信号连接。

作为本实用新型搅拌罐混合动力驱动系统，进一步地，所述动力电池总成包含动力电池包及与整车控制器连接的电池管理系统。

作为本实用新型搅拌罐混合动力驱动系统，进一步地，还包含用于驱动搅拌罐动作的上装控制系统，该上装控制系统包含与整车控制器相连用于搅拌罐动作显示控制的前控操作设备和/或与整车控制器相连用于搅拌罐动作控制的后控操作设备。

作为本实用新型搅拌罐混合动力驱动系统，进一步地，所述驱动电机总成包含依次连接的驱动电机和行星减速电机，在行星减速电机和搅拌罐之间还设置有减速机。

进一步地，本实用新型还提供一种搅拌车辆，包含：上述的搅拌罐混合动力驱动系统，发电机与车辆发动机连接，以利用发动机来驱动发电机发电。

作为本实用新型搅拌车辆，进一步地，所述发动机上设置有取力器，取力器通过联轴器与发电机连接。

作为本实用新型搅拌车辆，进一步地，还包含用于驱动电机、发电机及两者控制器热量交换的车辆冷却系统。

作为本实用新型搅拌车辆，进一步地，所述车辆冷却系统为采用散热器或散热风扇或循环水泵进行热量交换的冷却系统结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，设计科学、合理，将BSG混合动力系统引入到混凝土搅拌车中，取消其原液压系统驱动，并利用驱动电机总成经过减速机驱动搅拌罐，可实现搅拌的恒速精确化控制；整车控制器可控制发动机、发电机实现发动机自动启停、制动能量回收、起步加速助力等功能，同时搅拌罐转动与发动机驱动实现解耦，提升车辆动力性能和燃油经济性，减少排放，有效延长发动机使用寿命，同时，各部件结构成熟可靠、对传统二类底盘改动变化少、易于在工程实际中实现，具有较好的推广应用价值。

附图说明：

图1为实施例中混合动力驱动原理示意。

图中，标号1代表发动机，标号11代表取力器，标号2代表联轴器，标号3代表发电机，标号4代表发电机控制器，标号5代表驱动电机总成，标号51代表驱动电机，标号52代表行星减速电机，标号6代表驱动电机控制器，标号7代表高压分配和，标号8代表动力电池总成，标号9代表整车控制器，标号101代表前控操作设备，标号102代表后控操作设备，标号13代表减速机，标号14代表搅拌罐，标号15代表冷却系统。

具体实施方式：

下面结合附图和技术方案对本实用新型作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本实用新型的实施方式，但本实用新型的实施方式并不限于此。

本实用新型实施例，提供一种搅拌车辆，包含：搅拌罐混合动力驱动系统，发电机3与车辆发动机1连接，以利用发动机1来驱动发电机3发电。所述搅拌罐混合动力驱动系统包含：用于驱动搅拌罐14转动的驱动电机总成5，所述驱动电机总5包含依次连接的驱动电机51和行星减速电机52，在行星减速电机和搅拌罐之间还设置有减速机13，驱动电机51动力输出依次通过行星减速电机52和减速机13进行两级减速后来驱动搅拌罐14转动；及与车辆整车控制器9连接的动力电池总成8；所述动力电池总成8通过高压配电盒7分别与车辆发电机控制器4和驱动电机控制器6连接，通过高压电力分配为驱动电机51提供高压电力输出并为发电机3提供高压电力存储；发电机控制器4和驱动电机控制器6均与车辆整车控制器9信号连接。将BSG混合动力系统引入到混凝土搅拌车中，取消其原液压系统驱动，并利用驱动电机总成经过减速机驱动搅拌罐，可实现搅拌的恒速精确化控制；整车控制器可控制发动机、发电机实现发动机自动启停、制动能量回收、起步加速助力等功能，同时搅拌罐转动与发动机驱动实现解耦，提升车辆动力性能和燃油经济性，减少排放，有效延长发动机使用寿命，同时，各部件结构成熟可靠、对传统二类底盘改动变化少、易于在工程实际中实现。

作为本实用新型实施例中的搅拌罐混合动力驱动系统，进一步地，所述动力电池总成包含动力电池包及与整车控制器连接的电池管理系统。包含但不限于动力电池包、电池管理系统、电池热管理系统及外接充电装置等，能够实现电能输出和存储功能，以满足驱动电机总成和发电机工作。

作为本实用新型实施例中的搅拌罐混合动力驱动系统，进一步地，还包含用于驱动搅拌罐动作的上装控制系统，该上装控制系统包含与整车控制器相连用于搅拌罐动作显示控制的前控操作设备101和/或与整车控制器相连用于搅拌罐动作控制的后控操作设备102。实际工作时，可根据需要将后控操作设备102也与前控操作设备101相连接，以满足主控和辅助控制的需要，避免前控故障情况下无法正常驱动搅拌罐等情形。

作为本实用新型实施例中的搅拌车辆，进一步地，所述发动机1上设置有取力器11，取力器11通过联轴器2与发电机3连接。取力器11通过联轴器2与发电机3相连，可同时实现发电机3制动能量回收及发电的功效。

作为本实用新型实施例中的搅拌车辆，进一步地，还包含用于驱动电机51、发电机3及两者控制器热量交换的车辆冷却系统15。进一步地，所述车辆冷却系统15为采用散热器或散热风扇或循环水泵进行热量交换的冷却系统结构。可通过冷却系统将各部件工作过程中产生的热量散发到空气中，以防止部件过热引起故障，减少维护成本，延长使用寿命。

本实用新型中，参见图1所示，在整车控制器9的控制下，发电机3及发电机控制器4可实现以下功能：（1）制动能量回收：将整车的动能转化为电能，并存储给动力电池总成8；（2）发电：在车辆运输过程中，当动力电池总成8的SOC低于一定阀值或因电池温度等影响时，发电机3及发电机控制器4接受整车控制器9的控制，以目标电流进行发电给动力电池总成8充电或给驱动电机51提供电能；（3）发动机自动启动：在发动机怠速停机时，发电机3及发电机控制器4接受整车控制器9的控制，做为起动机，强行拖动发动机1自动；（4）起步或加速助力：当车辆起步或加速时，发动机1处于动态转速及瞬态负载变化大的运行期间，油耗高、燃烧不充分、排放污染大，通过发电机3及发电机控制器4接受整车控制器9的控制，为发动机1提供辅助助力，可减小发动机1的动态负荷，有效降低油耗、减小污染。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种搅拌罐混合动力驱动系统，其特征在于，包含：

与搅拌罐连接用于驱动搅拌罐转动的驱动电机总成；

及与车辆整车控制器连接的动力电池总成；

所述动力电池总成通过高压配电盒分别与车辆发电机控制器和驱动电机控制器连接，通过高压电力分配为驱动电机提供高压电力输出并为发电机提供高压电力存储；

发电机控制器和驱动电机控制器均与车辆整车控制器信号连接；

还包含用于驱动搅拌罐动作的上装控制系统，该上装控制系统包含与整车控制器相连用于搅拌罐动作显示控制的前控操作设备和/或与整车控制器相连用于搅拌罐动作控制的后控操作设备。

2.根据权利要求1所述的搅拌罐混合动力驱动系统，其特征在于，所述动力电池总成包含动力电池包及与整车控制器连接的电池管理系统及电池热管系统。

3.根据权利要求1所述的搅拌罐混合动力驱动系统，其特征在于，驱动电机总成和搅拌罐之间设置有减速机。

4.根据权利要求1或3所述的搅拌罐混合动力驱动系统，其特征在于，所述驱动电机总成包含依次连接的驱动电机和行星减速电机。

5.一种搅拌车辆，其特征在于，包含：权利要求1~4任一项所述的搅拌罐混合动力驱动系统，发电机与车辆发动机连接，以利用发动机来驱动发电机发电。

6.根据权利要求5所述的搅拌车辆，其特征在于，所述发动机上设置有取力器，取力器通过联轴器与发电机连接。

7.根据权利要求5所述的搅拌车辆，其特征在于，还包含用于驱动电机、发电机及两者控制器热量交换的车辆冷却系统。

8.根据权利要求7所述的搅拌车辆，其特征在于，所述车辆冷却系统为采用散热器或散热风扇或循环水泵进行热量交换的冷却系统结构。