具有冷却策略的电动驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于作业机械（１０）的电动驱动系统（１４）。该电动驱动系统具有用以推进作业机械的第一牵引装置（２２）和驱动地连接到该第一牵引装置的第一电动机（２６）。该电动驱动系统还具有用以推进作业机械的第二牵引装置（２２）和驱动地连接到该第二牵引装置的第二电动机（２６）。该电动驱动系统还具有传感器（３８、４０），所述传感器（３８、４０）构造成监测至少一个表征第一电动机的温度的参数，并且生成与该温度相对应的信号。该电动驱动系统另外具有与所述传感器和第二电动机通信的控制器（４４）。该控制器构造成根据所述信号改变第二电动机的扭矩输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术一般地涉及一种电动驱动系统，更特别地，涉及一种具有冷却 策略(对策)的电动驱动系统。
技术介绍
作业机械例如轮式装载机、平地机、自卸货车和其它类型的重型机械 用于各种任务。这些作业机械一般包括能量源，所述能量源可以是例如发 动机，如柴油发动机、汽油发动机，或者提供完成这些任务所需能量的气 体燃料动力发动机。为了有效地执行这些任务，作业机械可以利用电传动 装置，所述电传动装置能够在很大速度范围内传送发动机产生的扭矩。电传动装置可以包括由能量源可操作地驱动的发电机和由发电机驱动 的一个中多个电动机，该电动机与作业机械的每个轴或牵引装置驱动地关 联。在典型的操作期间，从位于前面的电动机到作业机械的前轴或最靠近 器械机具的轴输出的扭矩量可以基本上等于从位于后面的电动机到后轴或 离工作机械机具最远的轴输出的扭矩量。然而，在某些情况下，例如在装 栽期间，当马史入装载物堆时或者当在负荷分布不良的情况下工作时，可能 存在不均衡的电动机扭矩输出。特别地，由位于前面电动机输出的扭矩量 可能超过从位于后面的电动机输出的扭矩量。由于电动机上的热负荷直接 与电动机的扭矩输出量有关，所以输出较高扭矩量的位于前面的电动机将具有较高的热负荷。如果在位于前面的电动机上产生的热不能被充分耗散、 减小或者防止，则位于前面的电动机的效率可能减小，并且可能发生损坏 位于前面的电动机的情况。在由Boll申请，于2004年10月26日发布的美国专利No. 6,808,470 (即，470专利)中说明了一种系统，所述系统用于调节与电动机的增加的 扭矩输出相关的热负荷。，470专利说明一种机动车驱动系统，所述机动车 驱动系统具有内燃机、发电机、电动机和离合器，所述离合器配置在电动 机与车轮之间。在必须由电动才几供应高扭矩的情况期间，离合器以传递打 滑的方式工作，以减小电动机的扭矩输出，从而防止电动机的热负荷过载。尽管，470专利可以在高扭矩输出情况期间帮助最小化电动机的热负荷 过载，但它可能是昂贵而低效的。特别地，由于，470专利的系统需要另外 的离合部件来从热负荷过载的电动机中释放扭矩，所以系统的部件和装配 成本都可能增加。另外，由于，470专利的系统是由通过离合器的滑动损耗 功率来减小热负荷，所以应用该系统的作业机械效率可能被减d、。本专利技术的电动驱动系统用于克服如上所述的一个或多个问题。
技术实现思路
根据一个方面，本专利技术涉及一种用于作业机械的电动驱动系统(电力 传动系统)。该电动驱动系统包括用以推进作业机械的第一牵引装置和驱 动地(传动地)连接到该第一牵引装置上的第一电动机。该电动驱动系统 还包括用以推进作业机械的第二牵引装置和驱动地连接到该第二牵引装置 的第二电动机。该电动驱动系统另外包括控制器，所述控制器与第二电动 机通信。控制器构造成接收表征第一电动机的温度的输入信号，并根据该 输入信号改变第二电动机的扭矩输出。根据另一方面，本专利技术涉及一种操作电动驱动系统的方法，该电动驱 动系统具有第一电动机和第二电动机，所述第一电动机驱动地与第一牵引 装置相关联，而所述第二电动机驱动地与第二牵引装置相关联。该方法包 括监测表征第一电动机的温度的参数，并产生与该温度相对应的信号。该 方法还包括根据(响应于)该信号改变第二电动机的扭矩输出。附图说明图l是示例性公开的作业机械的图解并示意性的视图；和图2是用于图1的作业机械的示例性电动驱动系统的图解视图。 200680009215.3说明书第3/9页具体实施方式图1示出作业机械10的示例性实施例。作业机械10可以是执行与工业相关的某些操作的移动式机械，所述工业如采矿、建筑、耕作、运输或本领域中已知的任何其它工业。例如，作业机械10可是土方机械，例如轮式装载机、翻斗货车、反伊挖土机、自行式平地机或任何其它适合执行操作的作业机械。作业机械10可以包括作业机具12和电动驱动系统14。作业机具12可以包括任何用于执行特别任务的装置。例如，作业机具 12可以包括挖斗、叉装置、刮板、妒斗、粗齿锯、自卸台、笤帚、清雪机、 推进装置、切削装置、夹紧装置或本领域中已知的任何其它任务执行装置。 作业机具12可以经由直接枢轴、经由联动系统、经由一个或多个液压缸或 以任何其它合适的方式连接到作业机械10上。作业机具12可以构造成枢 转、旋转、滑动、摆动、提升或以本领域中已知的任何方式相对于作业机 械10运动。电动驱动系统14可以包括相互作用以推进作业机械10的部件。特别 地，电动驱动系统14可以包括能量源(电源)16、变矩器18和变速器(传 动系统)20，所述变速器20可操作地连接到一个或多个从动牵引装置22 上。可以i殳想，在电动驱动系统14内可以包括附加的和/或不同的部件， 例如，如位于变速器20与从动牵引装置22之间的附加减速装置、 一个或 多个如蓄电池或电容器的存储装置、用于散热的电阻网、用于给作业机械 附件供电的共用母线或本领域中已知的任何其它部件。能量源16可以包括内燃机，例如柴油发动机、汽油发动机、诸如天然机。或者，能量源16可以包括其它能量源，如锅炉、蓄电池、燃料电池、 通过例如控制电缆连接到非车载电源的电动机或任何其它合适的能量源。 能量源16构造成产生能量输出，所述能量输出被导向变矩器18。变矩器18可以是联接能量源16与变速器20的液压装置。变矩器18 可以允许能量源16在一定程度上独立于变速器20旋转。能量源16与变速 器20之间的独立旋转的量可通过修改变矩器以设想，变矩器18可以由例如机械式膜片离合器的非液压装置实现。另外 可以设想，如果需要，可以省略变矩器18，而将变速器20直接连接到能 量源16。变速器20可以设计成在输出速度比的范围内从能量源16将能量传递 到从动牵引装置22。具体地，变速器20可以包括发电机24和两个或多个 电动机26。可通过输入驱动元件例如中间轴28将变速器20连接到变矩器 18。以此方式，由能量源16所产生的能量可以由变速器20传递到从动牵 引装置22。可以设想，可替换地，变速器20可以仅以唯一的输出速度比 将能量从能量源16传递到从动牵引装置22。可以利用变速器20的各种构型来驱动彼此相关的或彼此独立的不同 的从动牵引装置22或成对的从动牵引装置22。从动牵引装置22或成对的 从动牵引装置22可以由单独的电动机26独立地驱动。例如，可将一单独 的电动机26连接于并且专用于每个从动牵引装置22或相互成对的从动牵 引装置22，该相互成对的从动牵引装置22具有或不具有单独的专用发电 机24。发电才几24可以为三相永磁交流场型发电才几(three-phase permanent magnet alternating field-type generator)， 所述发电机i殳i十成才艮据能量源 16的转动输入而产生能量输出。还可以设想，发电机24可以是开关磁阻 发电机、直流发电机(direct phase generator)或本领域中已知的任「何其 它合适类型的发电机。发电机24可以构造成随着转子(未示出)在定子(未 示出)内通过能量源16旋转而产生电能输出。发电机24可以通过一个或 多个输电线30连接到每个电动机26。电动机26可以是7JC磁交流场型电动机，所述电动机可设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于作业机械（１０）的电动驱动系统（１４），所述电动驱动系统（１４）包括：第一牵引装置（２２），该第一牵引装置（２２）构造成推进作业机械；第一电动机（２６），该第一电动机（２６）驱动地连接到第一牵引装置；第二牵引装置（２２），该第二牵引装置（２２）构造成推进作业机械；第二电动机（２６），该第二电动机（２６）驱动地连接到第二牵引装置；传感器（３８、４０），所述传感器（３８、４０）构造成监测至少一个表征第一电动机的温度的参数，并产生与所述温度相对应的信号；和控制器（４４），该控制器（４４）与所述传感器和第二电动机通信，并构造成根据所述信号改变第二电动机的扭矩输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-21 11/084,1231. 一种用于作业机械(10)的电动驱动系统(14)，所述电动驱动系 统(14 )包4舌第一牵引装置(22)，该第一牵引装置(22)构造成推进作业机械； 第一电动机(26)，该第一电动机(26)驱动地连接到第一牵引装置； 第二牵引装置(22),该第二牵引装置(22)构造成推进作业才几械； 第二电动机(26)，该第二电动机(26)驱动地连接到第二牵引装置； 传感器(38、 40)，所述传感器(38、 40)构造成监测至少一个表征第一电动机的温度的参数，并产生与所述温度相对应的信号；和控制器(44)，该控制器(44)与所述传感器和第二电动机通信，并构造成根据所述信号改变第二电动机的扭矩输出。2. 如权利要求l所述的电动驱动系统，其特征在于，所述参数是第一 电动机的温度，所述控制器用以确定与第二牵引装置相关联的当前地面牵 引能力，并且响应于第一电动机的超过预定温度值的温度来以不超过所确 定的当前地面牵引能力的方式增加第二电动机的扭矩输出。3. 如权利要求l所述的电动驱动系统，其特征在于，所述参数是第一 电动机的扭矩输出，所述控制器构造成响应于第一电动机的超过预定扭矩 输出水平已达预定时间段的扭矩输出来增加笫二电动机的扭矩输出。4. 如权利要求3所述的电动驱动系统，其特征在于，所述控制器构造 成确定与第二牵引装置相关联的当前地面牵引能力，并且增加第二电动机 的扭矩输出包括以不超过所确定的当前地面牵引能力的方式增...

【专利技术属性】
技术研发人员：KA凯西，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]