一种电动工业车辆集成动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动工业车辆集成动力系统及其控制方法，用于解决现有电动叉车驱动及液压动力系统技术路线单一，系统内连接线缆长度过长，不利于整车装配，且线缆过长将增加成本、影响电能使用效率，而且散热效率及功能不易实现，需要对每个单元进行单独冷却或散热，导致结构非常复杂，成本大幅增加本的问题；包括驱动动力子系统、液压动力子系统以及上位动力控制子系统；本发明专利技术高度集成、布置紧凑，结构上完全集成为一个统一的整体，结构简单、便于整车安装；通过高压线束与低压线束直接短距离连接，使集成动力系统大幅减少各零部件间的外部线缆连接长度，通过减少线缆长度；通过设置散热风扇的形式。

An integrated power system of electric industrial vehicle and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种电动工业车辆集成动力系统及其控制方法
本专利技术属于电动工业车辆领域，涉及一种电动工业车辆集成动力系统技术，尤其涉及一种电动工业车辆集成动力系统及其控制方法。
技术介绍
中国的工业车辆市场有广阔的发展空间，尤其是电动工业车辆的市场潜力巨大。随着经济的持续发展，对于电动工业车辆驱动及液压动力系统提出了更高的要求。现有电动工业车辆驱动及液压动力系统技术路线单一，基本采用驱动电机与前桥减速器组成行走动力单元，油泵电机及油泵组成液压动力单元，驱动电机控制器与油泵电机控制器分体布置组成电机控制单元；其整个动力系统采用大范围分散布置方式，行走动力单元布置于车体前桥处，液压动力单元布置于车体中部或后部，电机控制单元布置于车体中部或后部；该系统中，行走动力单元、液压动力单元均与电机控制单元距离较远，连接线缆长度过长，不利于整车装配，且线缆过长将增加成本、影响电能使用效率，最终将导致整车能耗大幅增加；对于驱动及液压动力系统大范围分散布置的状态，其散热效率及功能不易实现，需要对每个单元进行单独冷却或散热，导致结构非常复杂，成本大幅增加。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提出一种电动工业车辆集成动力系统及其控制方法，用于解决现有电动叉车驱动及液压动力系统技术路线单一，系统内连接线缆长度过长，不利于整车装配，且线缆过长将增加成本、影响电能使用效率，而且散热效率及功能不易实现，需要对每个单元进行单独冷却或散热，导致结构非常复杂，成本大幅增加本的问题；本专利技术高度集成、布置紧凑，结构上完全集成为一个统一的整体，无需分散式布置，结构简单、便于整车安装，大幅提高动力系统的集成度及可靠性；通过高压线束与低压线束直接短距离连接，使集成动力系统大幅减少各零部件间的外部线缆连接长度，通过减少线缆长度，在减少装配及安装工序的同时降低线缆过长产生的电阻，提高动力系统的运行效率，延长电动工业车辆作业时间；通过设置散热风扇的形式，对驱动电机、油泵电机、驱动电机控制器及油泵电机控制器进行强制风冷散热，大幅降低电动工业车辆驱动及液压动力子系统的温升，提高集成动力系统的可靠性、延长使用寿命。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种电动工业车辆集成动力系统，包括驱动动力子系统、液压动力子系统以及上位动力控制子系统；所述驱动动力子系统包括驱动电机、驱动电机控制器和驱动电机传动机构；所述驱动电机的输出轴一通过花键一与所述驱动电机传动机构的输入轴一同轴连接，且固定安装在集成动力系统传动机构的壳体上；所述驱动电机传动机构设置在集成动力系统传动机构内部；所述驱动电机控制器通过控制器支撑件设置在集成动力系统传动机构和驱动电机上部；所述液压动力子系统包括油泵电机、油泵电机控制器、油泵电机传动机构以及油泵；所述油泵电机的输出轴二通过花键二与所述油泵电机传动机构的输入轴二同轴连接且固定安装在集成动力系统传动机构的壳体上；所述油泵电机传动机构包括平行布置的输入轴二和输出轴三；所述油泵电机传动机构的输入轴二和输出轴三均通过轴承固定安装在集成动力系统传动机构的壳体上；所述油泵电机传动机构的输入轴二上固定连接有输入轴齿轮；油泵电机传动机构的输出轴三上固定连接有输出轴齿轮；所述油泵电机传动机构的输入轴齿轮与输出轴齿轮传动啮合；所述油泵电机传动机构的输出轴三上设置有花键三；所述油泵的输入轴三通过花键三与所述油泵电机传动机构输出轴三同轴连接，油泵固定安装在集成动力系统传动机构壳体上；所述油泵电机传动机构设置在集成动力系统传动机构内部；所述油泵电机控制器通过控制器支撑件设置在集成动力系统传动机构和油泵电机上部；所述上位动力控制子系统包括上位动力系统控制器，上位动力系统控制器，上位动力系统控制器同时与驱动电机控制器、油泵电机控制器和DCDC直流电源转换单元电连接；DCDC直流电源转换单元安装在控制器支撑件上；所述驱动电机传动机构与油泵电机传动机构集成为集成动力系统传动机构，且所述集成动力系统传动机构、驱动电机、油泵电机、驱动电机控制器、油泵电机控制器、油泵以及控制器支撑件均通过固定连接的方式相互集成为一个整体的电动工业车辆动力系统。进一步的，所述驱动电机传动机构包括平行布置的输入轴一、第二轴、第三轴和输出轴三；所述驱动电机传动机构的输入轴一、第二轴、第三轴和输出轴三均通过轴承固定安装在集成动力系统传动机构的壳体上；所述驱动电机传动机构的输入轴一上固定连接有输入轴齿轮，第二轴上固定连接有一级减速被动齿轮和二级减速主动齿轮，第三轴上固定连接有二级减速被动齿轮和三级减速主动齿轮，输出轴三上固定连接有三级减速被动齿轮；所述输入轴齿轮与一级减速被动齿轮传动啮合连接，二级减速主动齿轮与二级减速被动齿轮传动啮合连接，三级减速主动齿轮与三级减速被动齿轮传动啮合连接；所述驱动电机传动机构输出轴上设置有差速器，差速器的输出端设置有左半轴和右半轴；所述驱动电机传动机构与所述油泵电机传动机构均设置与集成动力系统传动机构内部，共用集成动力系统传动机构壳体并组成一个整体传动机构。进一步的，所述控制器支撑件上设置若干个用于散热作用的散热风扇和防止异物进入风扇的网格窗口；若干个所述散热风扇通过控制器支撑件设置于驱动电机和油泵电机的上方；若干个所述散热风扇通过控制器支撑件设置于驱动电机控制器和油泵电机控制器的下方，同时对驱动电机、油泵电机、驱动电机控制器及油泵电机控制器进行强制风冷散热。进一步的，所述驱动电机和驱动电机控制器的三相动力线在驱动电机后端盖的三相出线接插件一和驱动电机控制器的三相出线接插件二之间通过高压线束一直接短距离连接，驱动电机和驱动电机控制器的低压信号线在驱动电机后端盖的低压出线接插件一和驱动电机控制器的低压出线接插件二之间通过低压线束一直接短距离连接；所述油泵电机和油泵电机控制器的三相动力线在油泵电机后端盖的三相出线接插件三和油泵电机控制器的三相出线接插件四之间通过高压线束二直接短距离连接，油泵电机和油泵电机控制器的低压信号线在油泵电机后端盖的低压出线接插件三和油泵电机控制器的低压出线接插件四之间通过低压线束二直接短距离连接。进一步的，所述驱动电机控制器、油泵电机控制器和DCDC直流电源转换单元的高压直流输入线束通过控制器支撑件上的固定卡扣统一从集成动力系统一侧连接至车辆动力电池系统；所述驱动电机控制器、油泵电机控制器和DCDC直流电源转换单元的低压电源及控制线束通过控制器支撑件上的固定卡扣统一从集成动力系统另一侧连接至车辆控制系统。进一步的，所述集成动力系统传动机构还包括壳体上的输出法兰盘，所述输出法兰盘与电动工业车辆前桥的牙包和法兰盘通过止口定位后，由螺栓紧固连接为一体。进一步的，所述集成动力系统传动机构还包括壳体上的辅助支撑固定脚，所述辅助支撑固定脚与电动工业车辆车架上的支撑臂通过螺栓固定连接。进一步的，该系统的控制方法通过上位动力控制子系统实现，具体控制方法包括以下步骤：步骤一：上位动力系统控制器接收来自各人机操作系统的信号和BMS电池管理系统的信号；步骤二：上位动力系统控制器将人机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动工业车辆集成动力系统，其特征在于，包括驱动动力子系统、液压动力子系统以及上位动力控制子系统；/n所述驱动动力子系统包括驱动电机(2)、驱动电机控制器(8)和驱动电机传动机构(105)；所述驱动电机(2)的输出轴一通过花键一(15)与所述驱动电机传动机构(105)的输入轴一(17)同轴连接，且固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述驱动电机传动机构(105)设置在集成动力系统传动机构(1)内部；所述驱动电机控制器(8)通过控制器支撑件(6)设置在集成动力系统传动机构(1)和驱动电机(2)上部；/n所述液压动力子系统包括油泵电机(3)、油泵电机控制器(4)、油泵电机传动机构(106)以及油泵(5)；所述油泵电机(3)的输出轴二通过花键二(27)与所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)同轴连接且固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述油泵电机传动机构(106)包括平行布置的输入轴二(11)和输出轴三(13)；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)和输出轴三(13)均通过轴承固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)上固定连接有输入轴齿轮(10)；油泵电机传动机构(106)的输出轴三(13)上固定连接有输出轴齿轮(12)；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴齿轮(10)与输出轴齿轮(12)传动啮合；所述油泵电机传动机构(106)的输出轴三(13)上设置有花键三(14)；/n所述油泵(5)的输入轴三通过花键三(14)与所述油泵电机传动机构(106)输出轴三(13)同轴连接，油泵(5)固定安装在集成动力系统传动机构(1)壳体上；所述油泵电机传动机构(106)设置在集成动力系统传动机构(1)内部；所述油泵电机控制器(4)通过控制器支撑件(6)设置在集成动力系统传动机构(1)和油泵电机(3)上部；/n所述上位动力控制子系统包括上位动力系统控制器(9)，上位动力系统控制器(9)，上位动力系统控制器(9)同时与驱动电机控制器(8)、油泵电机控制器(4)和DCDC直流电源转换单元(7)电连接；DCDC直流电源转换单元(7)安装在控制器支撑件(6)上；/n所述驱动电机传动机构(105)与油泵电机传动机构(106)集成为集成动力系统传动机构(1)，且所述集成动力系统传动机构(1)、驱动电机(2)、油泵电机(3)、驱动电机控制器(8)、油泵电机控制器(4)、油泵(5)以及控制器支撑件(6)均通过固定连接的方式相互集成为一个整体的电动工业车辆动力系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动工业车辆集成动力系统，其特征在于，包括驱动动力子系统、液压动力子系统以及上位动力控制子系统；
所述驱动动力子系统包括驱动电机(2)、驱动电机控制器(8)和驱动电机传动机构(105)；所述驱动电机(2)的输出轴一通过花键一(15)与所述驱动电机传动机构(105)的输入轴一(17)同轴连接，且固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述驱动电机传动机构(105)设置在集成动力系统传动机构(1)内部；所述驱动电机控制器(8)通过控制器支撑件(6)设置在集成动力系统传动机构(1)和驱动电机(2)上部；
所述液压动力子系统包括油泵电机(3)、油泵电机控制器(4)、油泵电机传动机构(106)以及油泵(5)；所述油泵电机(3)的输出轴二通过花键二(27)与所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)同轴连接且固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述油泵电机传动机构(106)包括平行布置的输入轴二(11)和输出轴三(13)；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)和输出轴三(13)均通过轴承固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴二(11)上固定连接有输入轴齿轮(10)；油泵电机传动机构(106)的输出轴三(13)上固定连接有输出轴齿轮(12)；所述油泵电机传动机构(106)的输入轴齿轮(10)与输出轴齿轮(12)传动啮合；所述油泵电机传动机构(106)的输出轴三(13)上设置有花键三(14)；
所述油泵(5)的输入轴三通过花键三(14)与所述油泵电机传动机构(106)输出轴三(13)同轴连接，油泵(5)固定安装在集成动力系统传动机构(1)壳体上；所述油泵电机传动机构(106)设置在集成动力系统传动机构(1)内部；所述油泵电机控制器(4)通过控制器支撑件(6)设置在集成动力系统传动机构(1)和油泵电机(3)上部；
所述上位动力控制子系统包括上位动力系统控制器(9)，上位动力系统控制器(9)，上位动力系统控制器(9)同时与驱动电机控制器(8)、油泵电机控制器(4)和DCDC直流电源转换单元(7)电连接；DCDC直流电源转换单元(7)安装在控制器支撑件(6)上；
所述驱动电机传动机构(105)与油泵电机传动机构(106)集成为集成动力系统传动机构(1)，且所述集成动力系统传动机构(1)、驱动电机(2)、油泵电机(3)、驱动电机控制器(8)、油泵电机控制器(4)、油泵(5)以及控制器支撑件(6)均通过固定连接的方式相互集成为一个整体的电动工业车辆动力系统。


2.根据权利要求1所述的一种电动工业车辆集成动力系统，其特征在于，所述驱动电机传动机构(105)包括平行布置的输入轴一(17)、第二轴(19)、第三轴(20)和输出轴三；所述驱动电机传动机构(105)的输入轴一(17)、第二轴(19)、第三轴(20)和输出轴三均通过轴承固定安装在集成动力系统传动机构(1)的壳体上；所述驱动电机传动机构(105)的输入轴一(17)上固定连接有输入轴齿轮(16)，第二轴(19)上固定连接有一级减速被动齿轮(18)和二级减速主动齿轮(26)，第三轴(20)上固定连接有二级减速被动齿轮(21)和三级减速主动齿轮(25)，输出轴三上固定连接有三级减速被动齿轮(24)；所述输入轴齿轮(16)与一级减速被动齿轮(18)传动啮合连接，二级减速主动齿轮(26)与二级减速被动齿轮(21)传动啮合连接，三级减速主动齿轮(25)与三级减速被动齿轮(24)传动啮合连接；所述驱动电机传动机构(105)输出轴上设置有差速器(102)，差速器(102)的输出端设置有左半轴(22)和右半轴(23)；
所述驱动电机传动机构(106)与所述油泵电机传动机构(105)均设置与集成动力系统传动机构(1)内部，共用集成动力系统传动机构(1)壳体并组成一个整体传动机构。


3.根据权利要求1所述的一种电动工业车辆集...

【专利技术属性】
技术研发人员：项寿南，陈建，
申请(专利权)人：安徽维德电源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34