一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统技术方案

纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，包括液压泵、翻桶油缸、举升油缸、刮板油缸、滑板油缸、推板油缸，系统还包括动力单元I、闭式传动单元II、推板系统III、主控制器，采用闭式系统可以大大减小油箱容量，简化系统结构，根据执行器的工况来设定电机转速，甚至在上装设备不工作时，电机停转，这样提高作业效率，取消了空流和节流损耗，在负负载工况下电机发电，可以将负载重力势能转换成电能，同时，在垃圾双向压缩工况下，可以回收压缩时的溢流能量，这样大大减少了电池能量的消耗，提高了整车的续航里程以及延长了电池的寿命。

Energy saving type loading system of pure electric compression type garbage truck

Pure electric compression type garbage truck with energy-saving system, including hydraulic pump, double barrel cylinder, lifting oil cylinder, oil cylinder, oil cylinder, scraper slide push plate oil cylinder, the system also includes a power unit I, closed transmission unit II, push board system III, the main controller, the closed system can greatly reduce the tank capacity, simplified the structure of the system, to set the motor speed according to the actuator condition, even in a device does not work when the motor stops, thus improve the working efficiency, cancel the air flow and the throttle loss in the negative load generator, can load the gravitational potential energy is converted into electrical energy, at the same time, in the garbage biaxial compression condition next, can be recycled overflow energy during compression, thereby greatly reducing the battery energy consumption, improve the vehicle mileage and prolong the service life of a battery.

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统
本专利技术属于液压
，具体涉及一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统。
技术介绍
后装压缩式垃圾车是一种垃圾收集与转运的环卫专用车辆，具有垃圾运量大、且可避免沿途撒漏而造成二次污染的优点。其结构主要包括：二类汽车底盘、密封垃圾箱、推板机构、填料器、刮板滑板机构、倾倒装置以及相关的液压和电气系统。具体工作流程为：倾倒装置将垃圾桶翻起，垃圾入斗；刮板上翻；滑板带着刮板下降到位；刮板反转将垃圾挖起；滑板带着刮板上升，将垃圾压入箱内。循环作业直至垃圾箱装满，垃圾运送至卸料场，填料器整体在举升油缸的作用下向上翻转，推板油缸伸出推动推板向后移动，将整箱垃圾推出车外而卸料。随着人们环保意识的不断加强，各地政府对排放的要求日益提高，而纯电动汽车具有零排放、低噪音和高效率等优点，因此越来越受到国家和企业的重视，各种纯电动乘用车已经大量推向市场。目前，电动汽车的应用也逐渐渗透到环卫、邮政、物流等专用车领域，其中，纯电动压缩式垃圾车目前已经逐渐被主机厂家推向市场。而目前专用主机厂开发纯电动压缩式垃圾车的基本思路是在纯电动车底盘上配置传统的上装液压系统，系统原理如图1所示，该结构为传统的定量泵开中心多路阀系统，每一组油缸连接一片三位六通多路阀，控制每一组油缸的方向和速度，该方案能满足上装设备的工作要求，但是能耗较高，不利于电池能量的有效利用，具体表现如下：（1）压缩式垃圾车在装载垃圾的过程中，需要人工将更换垃圾桶，这一过程短则几秒，长则需要几分钟，这一段时间电机驱动液压泵不做功，因此这段时间的能量全部浪费；（2）该上装设备是多执行器系统，每组油缸的换向和调速都是依靠多路阀组来实现，油缸调速的时候，阀口的节流损耗较大，特别是低速运行时；（3）翻桶油缸、刮板油缸、滑板油缸和举升油缸在工作过程中存在大量负负载工况，多路阀控制系统是利用阀口的液阻或平衡阀来提供背压，使油缸运行平稳，因此这些工况下的负载的势能全部损耗在阀口转换为热量而消耗掉。（4）图1中传统的压缩机构是利用背压阀来实现双向压缩的功能，因此背压阀中的溢流阀存在溢流阀损耗；以上这些方面都会不利于动力电池中电能的有效利用，从而影响整车的续航里程和电池寿命。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，该方案可以减小原系统中的空流、节流损耗，并回收负载重力势能和双向压缩时的溢流能量，因此可以提高电池电能的有效利用率。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，包括液压泵、翻桶油缸、举升油缸、刮板油缸、滑板油缸、推板油缸，其特征在于，系统还包括动力单元I、闭式传动单元II、推板系统III、主控制器；所述动力单元I包括调速电机、电机控制器、动力电池，动力电池直接连接电机控制器的直流母线端，电机控制器动力输出端连接调速电机；所述闭式传动单元II包括双向定量泵/马达、第一两位两通电磁换向阀~第八两位两通电磁换向阀、第一液控单向阀V,第二液控单向阀V、第一安全阀V,第二安全阀V、第三压力传感器、第一接近开关J~第八接近开关J，双向定量泵/马达的进出口分别连接翻桶油缸、举升油缸、刮板油缸、滑板油缸每一组油缸的两腔，在前述每一组油缸两腔与双向定量泵/马达的进出口之间分别用一只两位两通电磁换向阀隔开；签署每组油缸活塞杆在工作行程的最短和最长的位置分别设有接近开关；两只安全阀的出口相连，两个入口分别连接在双向定量泵/马达的入口和出口；两只液控单向阀的正向入口相连，两个出口分别连接在双向定量泵/马达的入口和出口，每个液控口连接到对接液压单向阀的出口，即相对的液控单向阀的出口；安全阀出口和液控单向阀正向入口直接相连；所述推板系统III包括第九两位两通电磁换向阀~第十二两位两通电磁换向阀以及第十四两位两通电磁换向阀、三位四通换向阀、单向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、高压蓄能器、低压蓄能器，三位四通换向阀的两个出口分别连接推板油缸的两腔，推板油缸的小腔和通过单向阀与油箱连接，推板油缸的大腔和高压蓄能器之间通过第十二两位两通电磁换向阀通过，高压蓄能器和低压蓄能器通过第十一两位两通电磁换向阀连接，低压蓄能器的出口分出两个并行分支，一条通过串联的第十四两位两通电磁换向阀和第十两位两通电磁换向阀与双向定量泵/马达的入口连接，另一条分支通过第九两位两通电磁换向阀与安全阀出口和液控单向阀正向入口的连接点连接；第一压力传感器和第二压力传感器的测压口分别设在高压蓄能器出口和第九两位两通电磁换向阀的出口。动力单元I中的调速电机与双向定量泵/马达机械连接，电机控制器与主控制器通过CAN总线通讯；所有的两位两通电磁换向阀及两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀的电磁铁连接主控制器的输出端，两个压力传感器的信号输出端连接主控制器的信号采集口，八个接近开关的信号输出端口连接主控制器的信号采集口。进一步的方案是，所述的调速电机可以是交流异步电机、永磁同步电机或开关磁阻电机；进一步的方案是：所有的两位两通电磁换向阀及两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀均采用二通插装阀作为主阀，电磁球阀作为先导阀的结构形式；在纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，两个液控单向阀作为补油阀；采用低压蓄能器作为差动缸两腔流量匹配元件；调速电机与控制器构成的单元具有四象限运行功能，即，可以正转也可以反转且每种转向下既可以电动又可以发电运行；所述的双向定量泵/马达，即具有双向旋转的功能，并且每一转向下既可以运行在泵工况，又可以运行在马达工况；主控制器中含有控制程序，根据两个压力传感器的信号值、八个接近开关的状态来控制调速电机转向、转速，换向阀电磁铁电流的通断。本专利技术的有益效果：采用闭式系统可以大大减小油箱容量，简化系统结构，根据执行器的工况来设定电机转速，甚至在上装设备不工作时，电机停转，这样提高作业效率，取消了空流和节流损耗，在负负载工况下电机发电，可以将负载重力势能转换成电能，同时，在垃圾双向压缩工况下，可以回收压缩时的溢流能量，这样大大减少了电池能量的消耗，提高了整车的续航里程以及延长了电池的寿命。附图说明图1压缩式垃圾车传统上装设备液压系统图；图2本专利技术实施例系统原理图；图2中1-调速电机、2-电机控制器、3-动力电池、4-双向泵定量泵/马达、5-高压蓄能器、6-低压蓄能器、7-推板油缸、8-单向阀、9-第一压力传感器、10-第二压力传感器、11-第三压力传感器、12-主控制器、13-翻桶油缸、14-举升油缸、15-刮板油缸、16-滑板油缸、VD1-第一两位两通换向阀~VD9-第九两位两通电磁换向阀、VD10-两位三通电磁换向阀、VD11-第十一两位两通电磁换向阀、VD12-第十二两位两通换向阀、VD13-三位四通电磁换向阀VD14-第十四两位两通电磁换向阀、J1-第一接近开关~J8-第八接近开关、V1-第一液控单向阀、V2-第二液控单向阀、V3-第一安全阀,V4-第二安全阀；I-动力单元、II-闭式传动单元、III-推板系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图2所示，纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，包括液压泵4、翻桶油缸13、举升油缸14、刮板油缸15、滑板油缸16、推板油缸7，其特征在于，系统还包括动力单元I、闭式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，包括液压泵（4）、翻桶油缸（13）、举升油缸（14）、刮板油缸（15）、滑板油缸（16）、推板油缸（7），其特征在于，系统还包括动力单元（I）、闭式传动单元（II）、推板系统（III）、主控制器（12）；所述动力单元（I）包括调速电机（1）、电机控制器（2）、动力电池（3），动力电池（3）直接连接电机控制器（2）的直流母线端，电机控制器（2）动力输出端连接调速电机（1）；所述闭式传动单元（II）包括双向定量泵/马达（4）、第一两位两通电磁换向阀（VD1）~第八两位两通电磁换向阀（VD8）、第一液控单向阀（V1）,第二液控单向阀（V2）、第一安全阀（V3）,第二安全阀（V4）、第三压力传感器（11）、第一接近开关（J1）~第八接近开关（J8），双向定量泵/马达（4）的进出口分别连接翻桶油缸（13）、举升油缸（14）、刮板油缸（15）、滑板油缸（16）每一组油缸的两腔，在前述每一组油缸两腔与双向定量泵/马达（4）的进出口之间分别用一只两位两通电磁换向阀隔开；前述每组油缸活塞杆在工作行程的最短和最长的位置分别设有接近开关；两只安全阀的出口相连，两个入口分别连接在双向定量泵/马达（4）的入口和出口；两只液控单向阀的正向入口相连，两个出口分别连接在双向定量泵/马达（4）的入口和出口，每个液控口连接到对接液压单向阀的出口；安全阀出口和液控单向阀正向入口直接相连；所述推板系统（III）包括第九两位两通电磁换向阀（VD9）~第十二两位两通电磁换向阀（VD12）以及第十四两位两通电磁换向阀（VD14）、三位四通换向阀（VD13）、单向阀（8）、第一压力传感器（9）、第二压力传感器（10）、高压蓄能器（5）、低压蓄能器（6），三位四通换向阀（VD13）的两个出口分别连接推板油缸（7）的两腔，推板油缸（7）的小腔和通过单向阀（8）与油箱连接，推板油缸（7）的大腔和高压蓄能器（5）之间通过第十二两位两通电磁换向阀（VD12）通过，高压蓄能器（5）和低压蓄能器（6）通过第十一两位两通电磁换向阀（VD11）连接，低压蓄能器（6）的出口分出两个并行分支，一条通过串联的第十四两位两通电磁换向阀（VD14）和第十两位两通电磁换向阀（VD10）与双向定量泵/马达（4）的入口连接，另一条分支通过第九两位两通电磁换向阀（VD9）与安全阀出口和液控单向阀正向入口的连接点连接；第一压力传感器（9）和第二压力传感器（10）的测压口分别设在高压蓄能器（5）出口和第九两位两通电磁换向阀（VD9）的出口。...

【技术特征摘要】
1.一种纯电动压缩式垃圾车节能型上装系统，包括液压泵（4）、翻桶油缸（13）、举升油缸（14）、刮板油缸（15）、滑板油缸（16）、推板油缸（7），其特征在于，系统还包括动力单元（I）、闭式传动单元（II）、推板系统（III）、主控制器（12）；所述动力单元（I）包括调速电机（1）、电机控制器（2）、动力电池（3），动力电池（3）直接连接电机控制器（2）的直流母线端，电机控制器（2）动力输出端连接调速电机（1）；所述闭式传动单元（II）包括双向定量泵/马达（4）、第一两位两通电磁换向阀（VD1）~第八两位两通电磁换向阀（VD8）、第一液控单向阀（V1）,第二液控单向阀（V2）、第一安全阀（V3）,第二安全阀（V4）、第三压力传感器（11）、第一接近开关（J1）~第八接近开关（J8），双向定量泵/马达（4）的进出口分别连接翻桶油缸（13）、举升油缸（14）、刮板油缸（15）、滑板油缸（16）每一组油缸的两腔，在前述每一组油缸两腔与双向定量泵/马达（4）的进出口之间分别用一只两位两通电磁换向阀隔开；前述每组油缸活塞杆在工作行程的最短和最长的位置分别设有接近开关；两只安全阀的出口相连，两个入口分别连接在双向定量泵/马达（4）的入口和出口；两只液控单向阀的正向入口相连，两个出口分别连接在双向定量泵/马达（4）的入口和出口，每个液控口连接到对接液压单向阀的出口；安全阀出口和液控单向阀正向入口直接相连；所述推板系统（III）包括第九两位两通电磁换向阀（VD9）~第十二两位两通电磁换向阀（VD12）以及第十四两位两通电磁换向阀（VD14）、三位四通换向阀（VD13）、单向阀（8）、第一压力传感器（9）、第二压力传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚洪，章羽阳，吕群芳，蒋力放，高歌，
申请(专利权)人：数源科技股份有限公司，西湖电子集团有限公司，杭州西湖新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33