CN220849876U - 工程车辆动力系统和工程车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工程车辆起动技术领域，具体地涉及工程车辆动力系统和工程车辆。工程车辆动力系统包括动力机构和助力机构，动力机构包括低压起动电源、起动机和发动机，低压起动电源为起动机供电，起动机能够起动发动机；助力机构包括DCDC模块、高压助力电源和助力装置，高压助力电源通过DCDC模块与低压起动电源电连接，DCDC模块具有能够使高压助力电源与低压起动电源之间处于通路的工作状态和能够使高压助力电源与低压起动电源之间处于断路的停止状态，高压助力电源为助力装置供电，助力装置能够向发动机输出降低起动机起动负载的助力扭矩。本实用新型的工程车辆动力系统能够允许工程车辆带挡起动。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程车辆起动技术领域，具体地涉及工程车辆动力系统和工程车辆。
背景技术
目前，常见的工程车辆在作业时，均需要使用远程遥控器进行远程控制，而在休息或待料间隙，机手往往会控制车辆熄火来节省燃油。而在车辆需要重新起动时，则需要另外一个机手在驾驶室手动在空挡起动发动机之后挂挡，再重新开始作业。所以在现有技术中，工程车辆均是在空挡状态下进行起动，而无法实现带挡起动。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的现有工程车辆无法实现带挡起动的问题。
为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种工程车辆动力系统，工程车辆动力系统包括动力机构和助力机构，动力机构包括低压起动电源、起动机和发动机，低压起动电源为起动机供电，起动机能够起动发动机；助力机构包括DCDC模块、高压助力电源和助力装置，高压助力电源通过DCDC模块与低压起动电源电连接，DCDC模块具有能够使高压助力电源与低压起动电源之间处于通路的工作状态和能够使高压助力电源与低压起动电源之间处于断路的停止状态，高压助力电源为助力装置供电，助力装置能够向发动机输出降低起动机起动发动机时的起动负载的助力扭矩。
在一些实施例中，助力装置包括相互信号连接的助力电机控制器和助力电机，高压助力电源分别为助力电机控制器和助力电机供电，助力电机能够向发动机输出助力扭矩。
在一些实施例中，助力电机通过扭矩传导机构与发动机连接。
在一些实施例中，扭矩传导机构包括动力耦合装置和变速箱，助力电机依次通过动力耦合装置和变速箱与发动机连接。
在一些实施例中，动力机构还包括发动机控制器，发动机控制器分别与发动机和起动机信号连接，低压起动电源为发动机控制器供电。
在一些实施例中，发动机通过发电机与低压起动电源连接。
在一些实施例中，工程车辆动力系统还包括控制系统，其中，控制系统分别与助力机构和动力机构信号连接；和/或工程车辆动力系统还包括远程遥控器，远程遥控器与控制系统信号连接。
在一些实施例中，低压起动电源是标称电压为24V的低压铅酸蓄电池。
在一些实施例中，高压助力电源是300V-800V电压平台的动力电池。
本实用新型还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括上述工程车辆动力系统。
本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
高压助力电源向助力装置供电，与发动机连接的助力装置能够向发动机输出助力扭矩，进而减轻起动机起动发动机时的起动负载。同时高压助力电源通过处于工作状态的DCDC模块向低压起动电源供电，DCDC模块的输出电压略高于低压起动电源的电压，DCDC模块既能够为低压起动电源充电，还能够以比低压起动电源高的电压为起动机供电，获得充足供电能的起动机在助力扭矩的协助下能够对发动机进行带挡起动。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中工程车辆动力系统的结构框图。
附图标记说明
1、动力机构；11、低压起动电源；12、起动机；13、发动机；14、发动机控制器；15、发电机；2、助力机构；21、DCDC模块；22、高压助力电源；23、助力电机控制器；24、助力电机；3、扭矩传导机构；31、动力耦合装置；32、变速箱；4、控制系统。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本实用新型，而不是限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。
如图1所示，本实用新型提供一种工程车辆动力系统，该工程车辆动力系统包括动力机构1和助力机构2，动力机构1包括低压起动电源11、起动机12和发动机13，低压起动电源11为起动机12供电，起动机12能够起动发动机13；助力机构2包括DCDC模块21、高压助力电源22和助力装置，高压助力电源22通过DCDC模块21与低压起动电源11电连接，DCDC模块21具有能够使高压助力电源22与低压起动电源11之间处于通路的工作状态和能够使高压助力电源22与低压起动电源11之间处于断路的停止状态，高压助力电源22为助力装置供电，助力装置能够向发动机13输出降低起动机12起动发动机13时的起动负载的助力扭矩。
具体的，高压助力电源22向助力装置供电，与发动机13连接的助力装置能够向发动机13输出助力扭矩，进而减轻起动机12起动发动机13时的起动负载。同时高压助力电源22通过处于工作状态的DCDC模块21向低压起动电源11供电，DCDC模块21的输出电压略高于低压起动电源11的电压，DCDC模块21既能够为低压起动电源11充电，DCDC模块21还能够以比低压起动电源11高的电压为起动机12供电，获得充足供电能的起动机12在助力扭矩的协助下能够对发动机13进行带挡起动。当然，在发动机13完成起动后，DCDC模块21可以进入到停止状态，高压助力电源22不再向低压起动电源11供电，助力装置不再提供助力扭矩。
另外，高压助力电源22通过DCDC模块21向低压起动电源11供电，避免了低压起动电源11因电量低而无法使发动机13带挡起动。而且在高压助力电源22通过DCDC模块21向低压起动电源11供电过程中，流向起动机12的电流，其中一部分是DCDC模块21提供的，另一部分则是低压起动电源11提供的，减轻了低压起动电源11的供电负担，减小了低压起动电源11的输出电流，而且还减短了低压起动电源11的放电时间，有助于提高低压起动电源11的使用寿命。
需要说明的是，DC即Direct Current的缩写，DCDC模块21表示包含能够将某一电压等级的直流电源变换为其他电压等级直流电源的装置的模块。
在本实用新型的一些实施例中，低压起动电源11是标称电压为24V的低压铅酸蓄电池。当然，低压起动电源11也可以是其他供电装置，本实用新型不做限制。
在本实用新型的一些实施例中，高压助力电源22可以是300V-800V电压平台的动力电池。当然，高压助力电源22也可以是其他供电装置，本实用新型不做限制。
当然，低压铅酸蓄电池和动力电池均为本领域常规装置，本实用新型对其机构和原理不做赘述。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，助力装置包括相互信号连接的助力电机控制器23和助力电机24，高压助力电源22分别为助力电机控制器23和助力电机24供电，助力电机24能够向发动机13输出助力扭矩。
具体的，助力电机控制器23能够向助力电机24发送相关的指令，以使助力电机24进入相应的运行状态。例如，助力电机控制器23能够向助力电机24发送进入扭矩模式的指令，以使助力电机24向发动机13输出降低起动机12起动负载的助力扭矩。又例如，助力电机控制器23能够向助力电机24发送进入转速模式的指令，以使助力电机24输出的助力扭矩为0。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，助力电机24通过扭矩传导机构3与发动机13连接。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，扭矩传导机构3包括动力耦合装置31和变速箱32，助力电机24依次通过动力耦合装置31和变速箱32与发动机13连接。
具体的，动力耦合装置31和变速箱32能够将助力扭矩传导到发动机13，以降低起动机12的起动负载。当然，动力耦合装置31和变速箱32是本领域常见的装置，本实用新型对其结构和原理不做赘述。
需要说明的是，DCDC模块21、高压助力电源22、助力电机控制器23和助力电机24均为本领域的常规装置，本实用新型对其结构和原理不再赘述。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，动力机构1还包括发动机控制器14，发动机控制器14分别与发动机13和起动机12信号连接，低压起动电源11为发动机控制器14供电。
具体的，发动机控制器14能够向起动机12和发动机13发送相关的指令，以使发动机13和起动机12进入对应的工作状态。例如，发动机控制器14向起动机12发送起动指令，发动机13与起动机12机械连接，起动机12拖动发动机13转动；直至发动机13的转速大于启动转速N_e，或者起动机12的拖动时间超过预设时间T_s，发动机控制器14向起动机12发送停止指令，起动机12与发动机13机械脱离，进而防止长时间起动损坏起动机12和低压铅酸蓄电池。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，发动机13通过发电机15与低压起动电源11连接。
具体的，发动机13在运行过程中可以产生电能，这些电能可以储存在低压起动电源11中，例如储存在低压铅酸蓄电池中。
需要说明的是，低压起动电源11、起动机12、发动机控制器14和发电机15均为本领域的常规装置，本实用新型对其结构和原理不再赘述。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，工程车辆动力系统还包括控制系统4，其中，控制系统4分别与助力机构2和动力机构1信号连接。
具体的，控制系统4可以向助力电机控制器23发送进入扭矩模式的指令，同时控制系统4向DCDC模块21发送供能指令；然后待助力电机24通过助力电机控制器23向控制系统4反馈助力电机24的状态为扭矩模式后，控制系统4向助力电机控制器23发送实现目标扭矩T_dmax的信号，助力电机24的扭矩从启动扭矩T_d逐渐提升到目标扭矩T_dmax；然后当助力电机24通过助力电机控制器23向控制系统4反馈助力电机24的实际扭矩为T_dmax并且DCDC模块21向控制系统4反馈处于工作状态后(即DCDC模块21协同低压铅酸蓄电池向起动机12供电)，控制系统4再向发动机控制器14发送起动指令；发动机控制器14收到起动指令后，发动机控制器14控制起动机12与发动机13机械连接，获得电能的起动机12拖动发动机13转动；发动机13的启动转速为N_e，当发动机13的实际转速大于转速为N_e+200rmp的目标转速后，发动机控制器14控制起动机12与发动机13机械脱离；然后控制系统4向助力电机控制器23发送进入转速模式的指令，助力电机24的实际扭矩变为0，然后控制系统4向DCDC模块21发送关闭指令，最后工程车辆实现带挡起动。
在本实用新型的一些实施例中，工程车辆动力系统还包括远程遥控器，远程遥控器与控制系统4信号连接。
具体的，现场人员可以通过远程遥控器向控制系统4发送远程带挡起动的请求，以使控制器控制助力机构2和动力机构1实现带挡起动。通过远程遥控器和控制系统4的配合，本实用新型可以实现单人远程带挡起动，有助于简化起动流程，加快施工效率。
本实用新型还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括上述实施例的工程车辆动力系统。
具体的，高压助力电源22向助力装置供电，与发动机13连接的助力装置能够向发动机13输出助力扭矩，进而减轻起动机12起动发动机13时的起动负载。同时高压助力电源22通过处于工作状态的DCDC模块21向低压起动电源11供电，DCDC模块21的输出电压略高于低压起动电源11的电压，DCDC模块21既能够为低压起动电源11充电，DCDC模块21还能够以比低压起动电源11高的电压为起动机12供电，获得充足供电能的起动机12在助力扭矩的协助下能够对发动机13进行带挡起动。当然，在发动机13完成起动后，DCDC模块21可以进入到停止状态，高压助力电源22不再向低压起动电源11供电，助力装置不再提供助力扭矩。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种工程车辆动力系统，其特征在于，包括动力机构(1)和助力机构(2)，所述动力机构(1)包括低压起动电源(11)、起动机(12)和发动机(13)，所述低压起动电源(11)为所述起动机(12)供电，所述起动机(12)能够起动所述发动机(13)；
所述助力机构(2)包括DCDC模块(21)、高压助力电源(22)和助力装置，所述高压助力电源(22)通过所述DCDC模块(21)与所述低压起动电源(11)电连接，所述DCDC模块(21)具有能够使所述高压助力电源(22)与所述低压起动电源(11)之间处于通路的工作状态和能够使所述高压助力电源(22)与所述低压起动电源(11)之间处于断路的停止状态，所述高压助力电源(22)为所述助力装置供电，所述助力装置能够向所述发动机(13)输出降低所述起动机(12)起动所述发动机(13)时的起动负载的助力扭矩。
2.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述助力装置包括相互信号连接的助力电机控制器(23)和助力电机(24)，所述高压助力电源(22)分别为所述助力电机控制器(23)和所述助力电机(24)供电，所述助力电机(24)能够向所述发动机(13)输出所述助力扭矩。
3.根据权利要求2所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述助力电机(24)通过扭矩传导机构(3)与所述发动机(13)连接。
4.根据权利要求3所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述扭矩传导机构(3)包括动力耦合装置(31)和变速箱(32)，所述助力电机(24)依次通过所述动力耦合装置(31)和所述变速箱(32)与所述发动机(13)连接。
5.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述动力机构(1)还包括发动机控制器(14)，所述发动机控制器(14)分别与所述发动机(13)和所述起动机(12)信号连接，所述低压起动电源(11)为所述发动机控制器(14)供电。
6.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述发动机(13)通过发电机(15)与所述低压起动电源(11)连接。
7.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述工程车辆动力系统还包括控制系统(4)，其中，
所述控制系统(4)分别与所述助力机构(2)和所述动力机构(1)信号连接；和/或
所述工程车辆动力系统还包括远程遥控器，所述远程遥控器与所述控制系统(4)信号连接。
8.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述低压起动电源(11)是标称电压为24V的低压铅酸蓄电池。
9.根据权利要求1所述的工程车辆动力系统，其特征在于，所述高压助力电源(22)是300V-800V电压平台的动力电池。
10.一种工程车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的工程车辆动力系统。
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