CN216805118U - 一种新型增程式矿卡高压配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源汽车技术领域，具体为一种新型增程式矿卡高压配电系统，包括动力电池系统、发电机机组、车载电器设备、五合一控制器和充电系统；动力电池系统包括动力电池箱、箱间高压线束及电池管理系统BMS；发电机机组主要包括发电机、储油箱及高压线束；车载电器设备包括空调、除霜器、空压机、转向电机、驱动电机M1、驱动电机M2、上装油泵电机、低压蓄电池；五合一控制器包括驱动电机控制器1、驱动电机控制器2、DCAC电动空压机控制器、DCAC电动转向机控制器、DCDC低压蓄电池控制器、DCAC上装油泵电机控制器，其结构合理，解决现有纯电动矿卡在使用过程中，动力电池处于亏电且未及时对车辆进行补电时或驱动系统严重故障状态。

Description

一种新型增程式矿卡高压配电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新型增程式矿卡高压配电系统。

背景技术

随着新能源汽车的发展，新能源技术的应用已远远不局限于传统的乘用车、商用客车领域，渐渐的深入到矿卡商用车当中。目前，矿区所适用的矿卡大部分为纯电动矿卡，完全依靠动力电池系统作为能量来源，驱动车辆运行及上装系统进行工作。在实际使用中发现，第一种情况当动力电池系统处于亏电状态且未及时进行补电时，车辆已完全不能满足整车最大功率需求；第二种情况当驱动电机或驱动电机控制器出现严重故障时，车辆将立即停车，造成矿区车辆堵塞，严重影响生产安全，因此，开发一种增程式矿卡来解决车辆使用过程中的亏电状态和驱动系统突发严重故障情况。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于现有新型增程式矿卡高压配电系统中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供一种新型增程式矿卡高压配电系统，解决现有纯电动矿卡在使用过程中，动力电池处于亏电且未及时对车辆进行补电时或驱动系统严重故障状态，采用增程的方式配置发电机为整车提供高压电能来解决动力电池系统故障，采用双电机系统解决驱动系统严重故障，从而满足车辆的正常使用。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种新型增程式矿卡高压配电系统，其包括动力电池系统、发电机机组、车载电器设备、五合一控制器和充电系统；

其中，

动力电池系统包括动力电池箱、箱间高压线束及电池管理系统BMS；发电机机组主要包括发电机、储油箱及高压线束；车载电器设备包括空调、除霜器、空压机、转向电机、驱动电机M1、驱动电机M2、上装油泵电机、低压蓄电池；五合一控制器包括驱动电机控制器1、驱动电机控制器2、DCAC电动空压机控制器、 DCAC电动转向机控制器、DCDC低压蓄电池控制器、DCAC上装油泵电机控制器，所述的五合一控制器还包括第一控制主回路连接驱动电机控制器1的预充继电器KM1、预充电阻R1和并联连接的熔断器FU1、主继电器KM2，其中驱动电机控制器1经逆变后输出三相交流电驱动电机M1；第二控制主回路连接驱动电机控制器2的预充继电器KM3、预充电阻R2和并联连接的熔断器FU2、主继电器KM4，其中驱动电机控制器2经逆变后输出三相交流电驱动电机M2；第三控制主回路主要控制车辆的高压附件，包括主路上预充继电器KM5、预充电阻R3和电辅件继电器KM6，其中支路上主要包括熔断器FU3连接车载驾驶室空调、FU4连接DCAC 电动空压机控制器、FU5连接DCAC电动转向机控制器、FU6连接DCDC低压蓄电池控制器、FU7连接DCAC上装油泵电机控制器；第四控制主回路主要连接继电器KM7、熔断器FU8和除霜器，第四控制主回路包括充电主正接触器KM8、充电主负接触器KM9和熔断器FU9、熔断器FU10。

作为本实用新型所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统的一种优选方案，其中：DCAC电动空压机控制器经逆变后输出三相交流电驱动空压机对制动气室进行充气。

作为本实用新型所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统的一种优选方案，其中：DCAC电动转向机控制器经逆变后输出三相交流电驱动转向油泵电机。

作为本实用新型所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统的一种优选方案，其中：DCDC低压蓄电池控制器经电压转换后对低压蓄电池进行充电。

作为本实用新型所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统的一种优选方案，其中：上装油泵电机控制器经逆变后输出三相交流电驱动油泵电机。

作为本实用新型所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统的一种优选方案，其中：充电系统主要包括非车载充电机及连接器的充电主正接触器KM8和充电主负接触器KM9、熔断器FU9和熔断器FU10。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：相比于一般的纯电动矿卡，避免了车辆在使用过程中，由于单一的动力电池系统亏电或单一的驱动系统故障，造成车辆无法正常作业导致生产线堵塞而导致的生产效率降低，故此方案设计能较大的提升车辆的使用性能和生产效率，同时此方案解决了动力电池亏电和某一路驱动系统故障同时存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型亏电状态下高压配电工作原理；

图3为本实用新型驱动系统二工作下高压配电工作原理。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种新型增程式矿卡高压配电系统，其包括动力电池系统、发电机机组、车载电器设备、五合一控制器和充电系统；

其中，

动力电池系统包括动力电池箱、箱间高压线束及电池管理系统BMS；发电机机组主要包括发电机、储油箱及高压线束；车载电器设备包括空调、除霜器、空压机、转向电机、驱动电机M1、驱动电机M2、上装油泵电机、低压蓄电池；五合一控制器包括驱动电机控制器1、驱动电机控制器2、DCAC电动空压机控制器、 DCAC电动转向机控制器、DCDC低压蓄电池控制器、DCAC上装油泵电机控制器，所述的五合一控制器还包括第一控制主回路连接驱动电机控制器1的预充继电器KM1、预充电阻R1和并联连接的熔断器FU1、主继电器KM2，其中驱动电机控制器1经逆变后输出三相交流电驱动电机M1；第二控制主回路连接驱动电机控制器2的预充继电器KM3、预充电阻R2和并联连接的熔断器FU2、主继电器KM4，其中驱动电机控制器2经逆变后输出三相交流电驱动电机M2；第三控制主回路主要控制车辆的高压附件，包括主路上预充继电器KM5、预充电阻R3和电辅件继电器KM6，其中支路上主要包括熔断器FU3连接车载驾驶室空调、FU4连接DCAC 电动空压机控制器、FU5连接DCAC电动转向机控制器、FU6连接DCDC低压蓄电池控制器、FU7连接DCAC上装油泵电机控制器；第四控制主回路主要连接继电器KM7、熔断器FU8和除霜器，第四控制主回路包括充电主正接触器KM8、充电主负接触器KM9和熔断器FU9、熔断器FU10。

其中：DCAC电动空压机控制器经逆变后输出三相交流电驱动空压机对制动气室进行充气。

其中：DCAC电动转向机控制器经逆变后输出三相交流电驱动转向油泵电机。

其中：DCDC低压蓄电池控制器经电压转换后对低压蓄电池进行充电。

其中：上装油泵电机控制器经逆变后输出三相交流电驱动油泵电机。

其中：充电系统主要包括非车载充电机及连接器的充电主正接触器KM8和充电主负接触器KM9、熔断器FU9和熔断器FU10。

本设计提供发电机和双驱动系统的方案设计，主要有6种方案可以提供，如下表所示。

在实际使用中发现，第一种情况当动力电池系统处于亏电状态且未及时进行补电时，车辆已完全不能满足整车最大功率需求；第二种情况当驱动电机或驱动电机控制器出现严重故障时，车辆将立即停车，造成矿区车辆堵塞，严重影响生产安全，因此，开发一种增程式矿卡来解决车辆使用过程中的亏电状态和驱动系统突发严重故障情况，本设计主要对增程式矿卡的高压配电系统进行说明。

在车辆使用过程中针对第一种情况当动力电池系统处于亏电时，此时车辆严重时停车或降功率运行，而矿卡基本工作在重载下，若没有外界供电系统进行提供电能，会严重影响生产安全。假设驱动系统一(即驱动电机控制器1 和驱动电机M1)工作，驱动系统二(即驱动电机控制器2和驱动电机M2)作为备用或者孙环状态，则启动发电机(发电机的输出电压和电流已事先进行标定)，对整车供电系统供电，确保车辆动力供电系统供电正常，从而使车辆完成正常作业，避免由于车辆动力电能不足造成生产线停滞或者使堵塞。待本次作业完成后，对车辆进行及时的补电，大大的提供车辆的使用性能和生产效率。举例如图二，亏电状态下高压配电工作原理。

针对第二种情况，当车辆的驱动系统存在故障时，若车辆只装配一路驱动系统，则车辆将直接停止运行，从而造成生产效率的降低。本设计中采用双驱动系统，假设驱动系统一存在严重故障(动力电池系统无故障)，则可以启动驱动系统二，使车辆继续保持正常作业，待本次作业完成后，对驱动系统一进行维修，以便投入使用，此种冗余模式同样避免了生产线的堵塞，并提供了车辆的使用性能和生产效率。举例如图三，驱动系统二工作下高压配电工作原理。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：包括动力电池系统、发电机机组、车载电器设备、五合一控制器和充电系统；

其中，

动力电池系统包括动力电池箱、箱间高压线束及电池管理系统BMS；发电机机组主要包括发电机、储油箱及高压线束；车载电器设备包括空调、除霜器、空压机、转向电机、驱动电机M1、驱动电机M2、上装油泵电机、低压蓄电池；五合一控制器包括驱动电机控制器1、驱动电机控制器2、DCAC电动空压机控制器、DCAC电动转向机控制器、DCDC低压蓄电池控制器、DCAC上装油泵电机控制器，所述的五合一控制器还包括第一控制主回路连接驱动电机控制器1的预充继电器KM1、预充电阻R1和并联连接的熔断器FU1、主继电器KM2，其中驱动电机控制器1经逆变后输出三相交流电驱动电机M1；第二控制主回路连接驱动电机控制器2的预充继电器KM3、预充电阻R2和并联连接的熔断器FU2、主继电器KM4，其中驱动电机控制器2经逆变后输出三相交流电驱动电机M2；第三控制主回路主要控制车辆的高压附件，包括主路上预充继电器KM5、预充电阻R3和电辅件继电器KM6，其中支路上主要包括熔断器FU3连接车载驾驶室空调、FU4连接DCAC电动空压机控制器、FU5连接DCAC电动转向机控制器、FU6连接DCDC低压蓄电池控制器、FU7连接DCAC上装油泵电机控制器；第四控制主回路主要连接继电器KM7、熔断器FU8和除霜器，第四控制主回路包括充电主正接触器KM8、充电主负接触器KM9和熔断器FU9、熔断器FU10。

2.根据权利要求1所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：DCAC电动空压机控制器经逆变后输出三相交流电驱动空压机对制动气室进行充气。

3.根据权利要求1所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：DCAC电动转向机控制器经逆变后输出三相交流电驱动转向油泵电机。

4.根据权利要求1所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：DCDC低压蓄电池控制器经电压转换后对低压蓄电池进行充电。

5.根据权利要求1所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：上装油泵电机控制器经逆变后输出三相交流电驱动油泵电机。

6.根据权利要求1所述的一种新型增程式矿卡高压配电系统，其特征在于：充电系统主要包括非车载充电机及连接器的充电主正接触器KM8和充电主负接触器KM9、熔断器FU9和熔断器FU10。

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