一种矿用车辆的能源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种矿用车辆的能源系统,包括有车体，车体上设置有动力源、电机组和控制装置，动力源包括有锂电池组，控制装置包括有控制器，控制器分别连接有BMS模块和逆变模块，BMS模块电连接锂电池组，逆变模块电连接所述电机组，电机组传动连接有液压机构，电机组包括主电机和副电机，液压机构包括有主泵和副泵，主泵与所述主电机同轴连接，副泵与副电机同轴连接，主泵通过行走马达、行走变速箱使得车体行走，副泵通过辅助马达、辅助变速箱使得辅助机构运动，控制器使得电机组转速依车体所需转矩调整。上述系统动力来源为锂电池组，实现了零排放，工作空间和行程不受限，控制器对电机组的转速实时调整，提供了车体工作过程中所需的转矩。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用车辆的能源系统
本专利技术涉及矿用机械
，尤其是涉及一种矿用车辆的能源系统。
技术介绍
传统矿用车辆的动力源多采用柴油机作为动力源，柴油机以其马力大、使用成本低受到广泛的应用，但是，由于柴油主电机在工作时需要燃烧大量的燃料，不仅燃料成本高、消耗大量能源，而且对环境的污染也不容忽视。另外，柴油主电机在工作时需要有充分的氧气，而当处于氧气稀薄的工作环境时，如隧道、矿井、高原等一些空气不流通的地方使用时，则会导致主电机功率下降、工作效率降低，同时增加有害物质的排放。随着电子电力技术的迅猛发展，以电动机驱动液压泵作为动力在新能源行业得到广泛的应用，但是电机需要通过电缆连通电站，机械在使用过程中受到了电缆的限制使得工作空间和形成受到了严格的限制，使得工作模式单一，同时电机需要通过与之向匹配的变速装置才能实现与液压泵的传动，该种结构成本高，且不利于系统功率调节与效率提升。因此，提供一种矿用车辆的能源系统，以期工作过程实现零排放，工作空间和行程不受限制，能够实时为车辆提供所需转矩，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种矿用车辆的能源系统，以期工作过程实现零排放，工作空间和行程不受限制，能够实时为车辆提供所需转矩。为了实现上述目的，本专利技术提供一种矿用车辆的能源系统,包括有车体，所述车体上设置有动力源、电机组和控制装置，所述动力源包括有锂电池组，所述控制装置包括有控制器，所述控制器分别连接有BMS模块和逆变模块，所述BMS模块电连接所述锂电池组，所述逆变模块电连接所述电机组，所述电机组传动连接有液压机构，所述电机组包括主电机和副电机，所述液压机构包括有主泵和副泵，所述主泵与所述主电机同轴连接，所述副泵与所述副电机同轴连接，所述主泵通过行走马达、行走变速箱使得所述车体行走，所述副泵通过辅助马达、辅助变速箱使得辅助机构运动，所述控制器使得所述电机组转速依所述车体所需转矩调整。优选地，所述车体上设置有检测元件，所述检测元件与所述控制器电连接，所述检测元件包括电池传感器和车辆状态传感器，所述控制器接收所述电池传感器检测的电池参数，并依据电池参数匹配向所述电机输出的电流，所述控制器接收所述车辆状态传感器检测的车辆参数，并依据车辆参数匹配向所述电机组输出的电流。优选地，所述电池参数包括有电压、电流和温度，所述BMS模块依据所述电压、所述电流和所述温度计算出所述锂电池组的剩余电量；所述车辆参数包括有车速、所述主电机的转速和踏板开合度，所述控制器根据所述车速和所述主电机的转速计算出所述车体运行的第一最佳转矩，所述控制器根据所述踏板开合度计算所述车体运行的第一实际转矩，所述第一实际转矩与所述第一最佳转矩之差为第一转矩差，所述控制器依据所述第一转矩差和所述剩余电量得出所述主电机的第一应需转矩，所述控制器控制所述BMS模块输出所述第一应需转矩的电压和电流，使得所述主电机达到所述车体运行的转速；所述控制器为本安控制器，所述主电机为防爆电机。优选地，所述车辆参数还包括所述副电机的转速，所述控制器根据所述车速和所述副电机的转速计算出所述辅助机构运行的第二最佳转矩，所述控制器根据所述踏板开合度计算所述辅助机构运行的第二实际转矩，所述第二实际转矩与所述第二最佳转矩之差为第二转矩差，所述控制器依据所述第二转矩差和所述剩余电量得出所述副电机的第二应需转矩，所述控制器控制所述BMS模块输出所述第二应需转矩的电压和电流，使得所述副电机达到所述辅助机构运行的转速。优选地，所述动力源还包括有隔爆插销、防爆电源箱、矿用隔爆型充电器和防爆开关，所述防爆电源箱与所述锂电池组电连接，所述防爆电源箱包括控制电源部和驱动电源部，所述控制电源部连接所述控制器，所述驱动电源部通过所述逆变单元连接所述电机；所述矿用隔爆型充电器包括控制板和防爆插口，所述防爆器型充电器通过所述控制装置与所述锂电池组电连接。优选地，所述液压机构还包括散热装置，所述散热装置包括有防爆散热电机，所述散热电机与所述控制器电连接，所述防爆散热电机上设置有扇叶，所述扇叶旋转使得所述液压机构散热。优选地，还包括电控保护装置，所述电控保护装置包括有超速预警模块、过流保护模块、自动充电模块、电机温度监测模块、油箱监测模块和检测周期预警模块。优选地，还包括刹车机构，所述刹车机构与所述控制器电连接，所述控制器接收所述检测元件采集的车辆参数，并与预设在所述控制器内的阈值比较，如采集的车辆参数超过所述控制器内的阈值时，向所述刹车机构发出刹车指令和停止工作指令，所述刹车机构对车体执行刹车动作，所述车体上的各工作部件停止工作。优选地，所述刹车机构设置在所述车体的驱动轮位置，并与所述驱动轮配合，所述刹车机构为防抱死刹车制动系统。优选地，还包括无线通信装置，所述无线通信装置与所述控制装置电连接，所述无线通信装置通过无线通信实时与操作终端和/或操作后台通信。本专利技术所述提供的能源系统,包括有车体，所述车体上设置有动力源、电机组和控制装置，所述动力源包括有锂电池组，所述控制装置包括有控制器，所述控制器分别连接有BMS模块和逆变模块，所述BMS模块电连接所述锂电池组，所述逆变模块电连接所述电机组，所述电机组传动连接有液压机构，所述电机组包括主电机和副电机，所述液压机构包括有主泵和副泵，所述主泵与所述主电机同轴连接，所述副泵与所述副电机同轴连接，所述主泵通过行走马达、行走变速箱使得所述车体行走，所述副泵通过辅助马达、辅助变速箱使得辅助机构运动，所述控制器使得所述电机组转速依所述车体所需转矩调整。上述系统中，锂电池组动力源中的能量来源，锂电池组通过控制装置分别与电机组中的主电机和副电机电连接，主电机与液压系统中的主泵同轴连接，主泵连有驱动液压马达，驱动液压马达与车体的驱动轮通过第一变速装置传动连接，副电机与液压系统中的副泵同轴连接，副泵连有辅助液压马达，辅助液压马达与辅助机构的执行部件通过第二变速装置传动连接，主泵工作时使得车体行进，副泵工作时实现矿用车辆的辅助功能，例如举升重物、装卸货物等，控制装置通过调整主电机转速实现了车体在行进过程中出现扭矩变化能够实时补给从而进一步保证车体的正常运行，控制装置通过调整副电机转速实现了辅助机构在工作过程中出现扭矩变化能够实时补给从而进一步保证辅助机构的正常运行。上述控制装置包括控制器，在控制器上分别连有BMS(电池管理系统)模块和逆变模块，逆变模块分别连接主电机和副电机，BMS模块用于管理锂电池组的状态，并将锂电池组的实时信息及时反馈给控制器，同时控制器根据相关参数对主电机的转速和副电机的转速进行调整，从而使得液压系统中主泵和副泵获得所需要的转矩，进而满足实际使用的需求。通过使用上述系统在工作过程动力来源为锂电池组，利用电能驱动液压机构实现工作，从而实现了工作过程中零排放，有效保护了环境，同时由于锂电池组随车携带，工作时不受电缆的影响，从而实现了工作空间和行程不受限制，另外控制器对电机组的转速根据实际工作需要进行实时调整，从而实现对车体工作过程中转矩补偿，进而提供了车体工作过程中所需的转矩。附图说明图1为一种矿用车辆的能源系统结构框图其中，1为动力源，2为控制装置，3为主电机，4为副电机，5为主泵，6为副泵，7为液压源，8为散热装置，9为液压机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用车辆的能源系统,包括有车体(10)，所述车体(10)上设置有动力源(1)、电机组和控制装置(2)，其特征在于，所述动力源(1)包括有锂电池组，所述控制装置(2)包括有控制器，所述控制器分别连接有BMS模块和逆变模块，所述BMS模块电连接所述锂电池组，所述逆变模块电连接所述电机组，所述电机组传动连接有液压机构(9)，所述电机组包括主电机(3)和副电机(4)，所述液压机构(9)包括有主泵(5)和副泵(6)，所述主泵(5)与所述主电机(3)同轴连接，所述副泵(6)与所述副电机(4)同轴连接，所述主泵(5)通过行走马达(11)、行走变速箱使得所述车体(10)行走，所述副泵(6)通过辅助马达、辅助变速箱使得辅助机构(12)运动，所述控制器使得所述电机组转速依所述车体(10)所需转矩调整。

【技术特征摘要】
1.一种矿用车辆的能源系统,包括有车体(10)，所述车体(10)上设置有动力源(1)、电机组和控制装置(2)，其特征在于，所述动力源(1)包括有锂电池组，所述控制装置(2)包括有控制器，所述控制器分别连接有BMS模块和逆变模块，所述BMS模块电连接所述锂电池组，所述逆变模块电连接所述电机组，所述电机组传动连接有液压机构(9)，所述电机组包括主电机(3)和副电机(4)，所述液压机构(9)包括有主泵(5)和副泵(6)，所述主泵(5)与所述主电机(3)同轴连接，所述副泵(6)与所述副电机(4)同轴连接，所述主泵(5)通过行走马达(11)、行走变速箱使得所述车体(10)行走，所述副泵(6)通过辅助马达、辅助变速箱使得辅助机构(12)运动，所述控制器使得所述电机组转速依所述车体(10)所需转矩调整。2.根据权利要求1所述的能源系统，其特征在于，所述车体(10)上设置有检测元件，所述检测元件与所述控制器电连接，所述检测元件包括电池传感器和车辆状态传感器，所述控制器接收所述电池传感器检测的电池参数，并依据电池参数匹配向所述电机输出的电流，所述控制器接收所述车辆状态传感器检测的车辆参数，并依据车辆参数匹配向所述电机组输出的电流。3.根据权利要求2所述的能源系统，其特征在于，所述电池参数包括有电压、电流和温度，所述BMS模块依据所述电压、所述电流和所述温度计算出所述锂电池组的剩余电量；所述车辆参数包括有车速、所述主电机(3)的转速和踏板开合度，所述控制器根据所述车速和所述主电机(3)的转速计算出所述车体(10)运行的第一最佳转矩，所述控制器根据所述踏板开合度计算所述车体(10)运行的第一实际转矩，所述第一实际转矩与所述第一最佳转矩之差为第一转矩差，所述控制器依据所述第一转矩差和所述剩余电量得出所述主电机(3)的第一应需转矩，所述控制器控制所述BMS模块输出所述第一应需转矩的电压和电流，使得所述主电机(3)达到所述车体(10)运行的转速；所述控制器为本安控制器，所述主电机(3)为防爆电机。4.根据权利要求3所述的能源系统，其特征在于，所述车辆参数还包括所述副电机(4)的转速，所述控制器根据所述车速和所述副电机(4)的转速计算出所述辅助机构(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长伟，李洪清，李宁，唐峰，
申请(专利权)人：北京凯润机电设备制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11