CN217883223U - 一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，包括储能单元和与储能单元连接的DC/DC变换器，DC/DC变换器并联在卡车的直流母线上，DC/DC变换器包括：开关管模块，开关管模块设有N个，且N个开关管模块相互并联，用于电路的变压，相邻开关管模块之间相位相差360°/N；第一滤波模块，第一滤波模块设置在直流母线与每个开关管模块之间；电感模块，电感模块设置在每个开关管模块与储能单元之间；第二滤波模块，第二滤波模块设置在每个电感模块与储能单元之间。本身请提供的一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置具有能有效减小波纹电流的作用。
Description
技术领域
本实用新型一般涉及大功率开关电源变换器技术领域，具体涉及一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置。
背景技术
汽车在制动过程中大量的动能通过摩擦转化为热能损耗掉，导致汽车制动系统过早的磨损增加汽车使用成本，利用制动能量回收系统可将摩擦制动耗散的能量部分回收再利用，能够有效提高车辆的能量利用率，起到节约能源的作用，现有技术中采用DC/DC装置用于汽车能量回收装置中，没有在矿用自卸卡车中进行应用，由于矿用自卸卡车重量较大，在制动时会产生更大的功率以及更大的电流，将传统的DC/DC装置应用于矿用自卸卡车会存在产生较大波纹电流的情况，进而影响变换器的功率密度和输出总功率。
实用新型内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置以解决上述问题。
本申请提供一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，包括储能单元和与所述储能单元连接的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器并联在卡车的直流母线上，所述DC/DC变换器包括：
开关管模块，所述开关管模块设有N个，且N个所述开关管模块相互并联，用于电路的变压，相邻所述开关管模块之间相位相差360°/N°；
第一滤波模块，所述第一滤波模块设置在所述直流母线与每个所述开关管模块之间，且分别与所述直流母线和对应所述开关管模块连接；
电感模块，所述电感模块设置在每个所述开关管模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述开关管模块和所述储能单元连接；
第二滤波模块，所述第二滤波模块设置在每个所述电感模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述电感模块和所述储能单元连接。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述开关管模块的上半桥和下半桥相位相差180°
根据本申请实施例提供的技术方案，相邻所述开关管模块之间连接线的线径保持一致。
根据本申请实施例提供的技术方案，还包括MOS驱动模块，所述所述MOS驱动模块的输入端分别与卡车的制动踏板和行进踏板连接，输出端与所述开关管模块连接，用于控制所述开关管模块的开关状态。
根据本申请实施例提供的技术方案，还包括BMS系统，用于对储能单元的状态进行实时监测。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：矿用自卸卡车处于制动状态时，所述DC/DC模块用于由所述直流母线像所述储能单元进行储能，矿用自卸卡车处于行进状态时，所述DC/DC模块用于由所述储能单元向所述卡车提供动力；通过将N个所述开关管模块进行并联且相邻开关管之间相位相差360°/N，使得开关管的开关频率变为原来的N倍，经过开关管的电流峰峰值减小，对应波纹电压减小；通过设置所述第一滤波模块，使得可在所述直流母线与所述开关管之间实现高压滤波；通过设置所述第二滤波模块，使得可在所述开关管模块与所述储能单元之间实现低压滤波；通过设置所述滤波电感模块，使得可实现能量传输的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请提供的一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置的结构示意图；
图2为图1中相邻开关管模块的具体连接结构示意图；
图3为图2中M1、M2以及M3、M4的输入波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，本申请提供一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，包括储能单元和与所述储能单元连接的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器并联在卡车的直流母线上，所述DC/DC变换器包括：
开关管模块，所述开关管模块设有N个，且N个所述开关管模块相互并联，用于电路的变压，相邻所述开关管模块之间相位相差360°/N；
第一滤波模块，所述第一滤波模块设置在所述直流母线与每个所述开关管模块之间，且分别与所述直流母线和对应所述开关管模块连接；
电感模块，所述电感模块设置在每个所述开关管模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述开关管模块和所述储能单元连接；
第二滤波模块，所述第二滤波模块设置在每个所述电感模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述电感模块和所述储能单元连接。
工作原理：矿用自卸卡车处于制动状态时，所述DC/DC模块用于由所述直流母线像所述储能单元进行储能，矿用自卸卡车处于行进状态时，所述DC/DC模块用于由所述储能单元向所述卡车提供动力；通过将N个所述开关管模块进行并联且相邻开关管之间相位相差360°/N，使得开关管的开关频率变为原来的N倍，经过开关管的电流峰峰值减小，对应波纹电压减小；通过设置所述第一滤波模块，使得可在所述直流母线与所述开关管之间实现高压滤波；通过设置所述第二滤波模块，使得可在所述开关管模块与所述储能单元之间实现低压滤波；通过设置所述滤波电感模块，使得可实现能量传输的目的。
具体的，所述储能单元用于储存所述直流母线产生的能量，同时用于对卡车进行能量补充。
具体的，所述开关管模块包括n组mos管组，每个所述mos管组包括mos管M1、M2、M3、M4；所述第一滤波模块包括电容C1和电容C2；所述第二滤波模块包括电容C3；所述电感模块包括电感L1和电感L2。
具体的，C4为所述直流母线的母线电容。
进一步地，如图2所示，每个所述mos管的上端为D极，下端为S极；所述开关管模块的上半桥包括M1和M2，下半桥包括M3和M4，所述M1、M2、M3、M4的输入波频率相等，M1的输入波波峰对应M2的输入波波谷，M1的输入波的波谷对应M2的输入波的波峰，M1的输入波与M2的输入波之间设有死区时间，防止M1和M2同时导通造成短路；M3的输入波波峰对应M4的输入波波谷，M3的输入波的波谷对应M4的输入波的波峰，M3的输入波和M4的输入波之间设有死区时间，防止M3和M4同时导通造成短路；所述上半桥和所述下半桥的相位相差180°，两项交错并联使得开关管额开关频率在原有扩大N倍的基础上再扩大两倍至2N倍，使得进一步减小波纹电流。
进一步地，每个所述开关管模块中上半桥与下半桥分界点与相邻的所述开关模块中上半桥与下半桥分界点连接，每个连接线的线径保持一致以使阻抗相邻开关管模块之间阻抗相等。
进一步地，还包括MOS驱动模块，所述MOS驱动模块的输入端分别与卡车的制动踏板和行进踏板连接，输出端与每个所述mos管的G极连接；当所述制动踏板被踩下时，MOS驱动模块接收到所述制动踏板被踩下的信号之后，控制所述开关管模块处于第一导通状态以使直流母线上的电流经DC/DC模块储存至所述储能单元内；当所述行进踏板被踩下时，MOS驱动模块接收到所述行进踏板被踩下的信号之后，控制所述开关管处于第二导通状态以使所述储能单元的电流经DC/DC模块用于对卡车的行进进行助力，有效做到能量的回收再利用。
进一步地，还包括BMS系统，用于实时监测所述储能单元的状态，便于及时发现电池的故障，避免产生安全隐患。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (5)
1.一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，包括储能单元和与所述储能单元连接的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器并联在卡车的直流母线上，所述DC/DC变换器包括：
开关管模块，所述开关管模块设有N个，且N个所述开关管模块相互并联，用于电路的变压，相邻所述开关管模块之间相位相差360°/N；
第一滤波模块，所述第一滤波模块设置在所述直流母线与每个所述开关管模块之间，且分别与所述直流母线和对应所述开关管模块连接；
电感模块，所述电感模块设置在每个所述开关管模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述开关管模块和所述储能单元连接；
第二滤波模块，所述第二滤波模块设置在每个所述电感模块与所述储能单元之间，且分别与对应所述电感模块和所述储能单元连接。
2.根据权利要求1所述的矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，所述开关管模块的上半桥和下半桥相位相差180°。
3.根据权利要求2所述的矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，相邻所述开关管模块之间连接线的线径保持一致。
4.根据权利要求3所述的矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，还包括MOS驱动模块，所述MOS驱动模块的输入端分别与卡车的制动踏板和行进踏板连接，输出端与所述开关管模块连接，用于控制所述开关管模块的开关状态。
5.根据权利要求4所述的矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置，其特征在于，还包括BMS系统，用于对储能单元的状态进行实时监测。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221899875.6U CN217883223U (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置 |
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Publications (1)
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| CN217883223U true CN217883223U (zh) | 2022-11-22 |
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| CN202221899875.6U Active CN217883223U (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 一种矿用自卸卡车制动能量回收再利用装置 |
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2022
- 2022-07-22 CN CN202221899875.6U patent/CN217883223U/zh active Active
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