一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车技术方案

本发明专利技术一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车，属于混凝土搅拌车辆技术领域；所要解决的技术问题是提供了燃油消耗量减少、可靠性提高的一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车；解决该技术问题采用的技术方案为：一种油电混合动力搅拌驱动系统包括机械传动系统、混合动力系统和搅拌装置，机械传动系统包括发动机、分动箱、变矩器、前桥、变速箱、后桥和轮胎，混合动力系统包括交流发电机、整流器、电池管理单元、搅拌系统控制器、动力电池组、交流电机控制器、交流电机、DC‑DC开关电源、直流电机控制器、直流电机和减速器；本发明专利技术还提供一种混凝土搅拌运输车；本发明专利技术可广泛应用于混凝土施工领域。

【技术实现步骤摘要】
一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车
本专利技术一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车，属于混凝土搅拌车辆

技术介绍
混凝土搅拌车是用来运送建筑用混凝土的专用卡车。这类卡车上都装置圆筒型的搅拌筒以运载混合后的混凝土。在运输过程中会始终保持搅拌筒转动，以保证所运载的混凝土不会凝固。运送完混凝土后，通常都会用水冲洗搅拌筒内部，防止硬化的混凝土占用空间，使搅拌筒的容积越来越少。混硬土搅拌车多为燃油车，其搅拌罐旋转所用动力也多采用燃油发动机输出的动力。最近也出现了采用纯电力作为车辆驱动及搅拌罐液压驱动动力源的技术。但是无论动力源采用内燃机还是电动机，当系统出现故障导致滚筒无法运转时滚筒内的混凝土就会发生凝结，很难再将其排出滚筒，存在改进空间。
技术实现思路
本专利技术一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车，克服了现有技术存在的不足，提供了燃油消耗量减少、可靠性提高的一种油电混合动力搅拌驱动系统及混凝土搅拌运输车。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种油电混合动力搅拌驱动系统，包括机械传动系统、混合动力系统和搅拌装置；机械传动系统用于对混合动力系统提供燃油动力，并对该油电混合动力搅拌驱动系统产生行走驱动力；混合动力系统包括交流发电机、整流器、电池管理单元、搅拌系统控制器、动力电池组、交流电机控制器、交流电机、DC-DC开关电源、直流电机控制器、直流电机和减速器；机械传动系统输出的一部分动力带动交流发电机发电，输出的电流进入整流器整流，整流器与电池管理单元相连，电池管理单元与电池组相连，电池组的第一输出端、交流电机控制器和交流电机依序相连，电池组的第二输出端、DC-DC开关电源、直流电机控制器和直流电机依序相连，交流电机和直流电机的输出轴均通过减速器与搅拌装置相连；搅拌系统控制器分别与整流器、电池管理单元、交流电机控制器和直流电机控制器的控制端相连。进一步，所述机械传动系统包括发动机、分动箱、变矩器、前桥、变速箱、后桥和轮胎，发动机的输出动力经过分动箱分配，一部分动力再经过变矩器变矩后进入变速箱，变速箱的前后输出轴分别与前桥和后桥传动轴连接，实现对轮胎的驱动。进一步，所述搅拌系统控制器分别与所述整流器、所述电池管理单元、所述交流电机控制器和所述直流电机控制器的控制端通过CAN总线相连。进一步，所述交流电机和所述直流电机各自与所述减速器花键相连。一种混凝土搅拌运输车，包括上述的一种油电混合动力搅拌驱动系统。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。本专利技术采用双输入接口的减速器，配以交流电机提供驱动力，和直流电机作为紧急情况下的备份使用。这样不但能够保证较高的传动效率，降低燃油的消耗量，而且还能够降低混凝土搅拌车的使用成本。同时整车的性能也将得到提升：提高转速控制精度，运行噪音也会得到极大的改进。当系统出现故障导致滚筒无法运转时，作为备份的直流电机仍然会提供驱动动力，消除系统存在的潜在风险。附图说明图1为本专利技术一种油电混合动力搅拌驱动系统的原理结构图。图2为本专利技术混凝土搅拌运输车的正视图。图3为本专利技术混凝土搅拌运输车的俯视图。图中，1-发动机，2-分动箱，3-变矩器，4-前桥，5-变速箱，6-后桥，7-轮胎，8-交流发电机，9-整流器，10-电池管理单元，11-搅拌系统控制器，12-电池组，13-交流电机控制器，14-交流电机，15-DC-DC开关电源，16-直流电机控制器，17-直流电机，18-减速器，19-搅拌装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，本专利技术一种油电混合动力搅拌驱动系统，包括机械传动系统、混合动力系统和搅拌装置19；如图2、图3所示，本专利技术还提供一种混凝土搅拌运输车，它包括上述的一种油电混合动力搅拌驱动系统。机械传动系统用于对混合动力系统提供燃油动力，并对该油电混合动力搅拌驱动系统产生行走驱动力；机械传动系统包括发动机1、分动箱2、变矩器3、前桥4、变速箱5、后桥6和轮胎7，分动箱2为单输入，双输出，发动机1将动力通过分动箱2一分为二，一端为行走系统，另一端为搅拌驱动系统。分动箱2与发动机1的飞轮壳通过齿轮连接，分动箱2的第一输出轴与变矩器3通过传动轴万向节相连，变矩器3与变速箱5通过传动轴万向节相连，变速箱5前后输出轴端分别与前桥4和后桥6传动轴连接，实现动力换挡及对轮胎7的驱动。混合动力系统包括交流发电机8、整流器9、电池管理单元10、搅拌系统控制器11、动力电池组12、交流电机控制器13、交流电机14、DC-DC开关电源15、直流电机控制器16、直流电机17和减速器18。分动箱2第二输出轴与交流发电机8通过花键进行联接，交流发电机8的U、V、W三个接线柱通过三相动力电缆与整流器9输入接线柱相连接，整流器9输出接线柱与电池组12总正、总负接线柱通过正负极母线电缆进行连接。电流进入整流器9整流，整流器9与电池管理单元10相连，电池管理单元10与电池组12相连，电池组12的第一输出端、交流电机控制器13和交流电机14依序相连，电池组12总正、总负接线柱通过正负极母线电缆连接到DC-DC开关电源15高压输入端，DC-DC开关电源15的低压输出端连接到直流电机控制器16的输入端，直流电机控制器16的输出端与直流电机17正、负接线柱相连接。交流电机14和直流电机17的输出轴均通过减速器18与搅拌装置19相连。搅拌系统控制器11分别与整流器9、电池管理单元10、交流电机控制器13和直流电机控制器16的控制端通过CAN总线相连。搅拌系统控制器11既能够根据搅拌作业的需要控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和正反向。交流电机14和直流电机17各自与减速器18花键相连。DC-DC开关电源15在车辆运行时处于常闭状态，只有当车辆出现故障，发动机1无法为车辆提供动力，搅拌装置19无法正常旋转面临固罐时，此开关电源开启，电池组12作为动力源驱动搅拌装置19卸料。直流电机控制器16可控制直流电机17的启动、调速、制动和正反向。两种电机不可同时驱动，在发动机1失效时，通过DC/DC开关电源15切换两种电机工作状态。尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本专利技术，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本专利技术的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油电混合动力搅拌驱动系统，其特征在于：包括机械传动系统、混合动力系统和搅拌装置（19）；机械传动系统用于对混合动力系统提供燃油动力，并对该油电混合动力搅拌驱动系统产生行走驱动力；混合动力系统包括交流发电机（8）、整流器（9）、电池管理单元（10）、搅拌系统控制器（11）、动力电池组（12）、交流电机控制器（13）、交流电机（14）、DC‑DC开关电源（15）、直流电机控制器（16）、直流电机（17）和减速器（18）；机械传动系统输出的一部分动力带动交流发电机（8）发电，输出的电流进入整流器（9）整流，整流器（9）与电池管理单元（10）相连，电池管理单元（10）与电池组（12）相连，电池组（12）的第一输出端、交流电机控制器（13）和交流电机（14）依序相连，电池组（12）的第二输出端、DC‑DC开关电源（15）、直流电机控制器（16）和直流电机（17）依序相连，交流电机（14）和直流电机（17）的输出轴均通过减速器（18）与搅拌装置（19）相连；搅拌系统控制器（11）分别与整流器（9）、电池管理单元（10）、交流电机控制器（13）和直流电机控制器（16）的控制端相连。

【技术特征摘要】
1.一种油电混合动力搅拌驱动系统，其特征在于：包括机械传动系统、混合动力系统和搅拌装置（19）；机械传动系统用于对混合动力系统提供燃油动力，并对该油电混合动力搅拌驱动系统产生行走驱动力；混合动力系统包括交流发电机（8）、整流器（9）、电池管理单元（10）、搅拌系统控制器（11）、动力电池组（12）、交流电机控制器（13）、交流电机（14）、DC-DC开关电源（15）、直流电机控制器（16）、直流电机（17）和减速器（18）；机械传动系统输出的一部分动力带动交流发电机（8）发电，输出的电流进入整流器（9）整流，整流器（9）与电池管理单元（10）相连，电池管理单元（10）与电池组（12）相连，电池组（12）的第一输出端、交流电机控制器（13）和交流电机（14）依序相连，电池组（12）的第二输出端、DC-DC开关电源（15）、直流电机控制器（16）和直流电机（17）依序相连，交流电机（14）和直流电机（17）的输出轴均通过减速器（18）与搅拌装置（19）相连；搅拌系统控制器（11）分别与整流器（9）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远，张彦禄，于向东，王晓，仇博，柳玉龙，韩霏，周锋涛，潘成杰，姚志功，郝明锐，韦建龙，梁玉芳，郝志军，张娜，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14