增程式混合动力工程机械能量管理系统技术方案

本申请实施例公开了一种增程式混合动力工程机械能量管理系统，该系统中的中央控制器用于分别控制增程器、能量管理单元、锂电池系统和负载的运作；增程器按照预设功率为负载供电，并在供电过程中，当预设功率大于负载所需功率时，增程器为负载供电的同时为锂电池系统充电；当增程器的预设功率小于负载所需功率时，锂电池系统和增程器同时为负载供电；能量管理单元用于控制增程器、负载和锂电池系统两两之间的电路导通或断开。本申请实施例通过使增程器按照预设功率为负载供电，增程器输出的大部分功率直接供给负载，避免了储能系统充放电过程中的能量转换消耗，大大提高了增程器的能效。能效。能效。

【技术实现步骤摘要】
增程式混合动力工程机械能量管理系统


[0001]本申请涉及工程机械
，具体涉及一种增程式混合动力工程机械能量管理系统。

技术介绍

[0002]工程机械是装备工业的重要组成部分，是土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工程所必需的机械装备。
[0003]传统的工程机械采用单一的能源驱动的方式，比如采用柴油内燃机驱动工程机械工作，或者是采用新型的纯电驱动的方式为工程机械提供工作能源。但是柴油内燃机驱动的方式对于能源的消耗较大，并且对环境会有一定程度的污染，成本较高；而纯电驱动的方式对于需要长时间工作的工程机械来说，需要频繁停止工作对动力电池进行充电，续航时间和续航里程都不太理想。
[0004]基于技术的发展，增程式混合动力工程机械应运而生，其在纯电驱动的基础之上，增加了内燃机给动力电池充电或直接驱动电机使工程机械工作增加续航里程，解决了纯电驱动的续航里程短的问题。但是，现有的增程式混合动力工程机械大多是以动力电池供电为主，在动力电池供电方案中，增程器的输出能量要经过动力电池的转换消耗供给负载，存在增程器能效较低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种增程式混合动力工程机械能量管理系统，旨在解决现有技术中增程式混合动力工程机械的动力电池供电方案中，增程器的输出能量要经过动力电池的转换消耗供给负载，存在增程器能效较低的问题，提高了工程机械增程器的工作能效。
[0006]本申请提供一种增程式混合动力工程机械能量管理系统，包括中央控制器、增程器、能量管理单元和锂电池系统，能量管理单元用于连接负载，负载与中央控制器通信连接，其中：
[0007]中央控制器用于分别控制增程器、能量管理单元、锂电池系统和负载的运作；
[0008]增程器按照预设功率为负载供电，并在供电过程中，当预设功率大于负载所需功率时，增程器为负载供电的同时为锂电池系统充电；
[0009]当预设功率小于负载所需功率时，锂电池系统和增程器同时为负载供电；
[0010]能量管理单元用于在增程器为负载供电的同时为锂电池系统充电的过程中，或者在锂电池系统和增程器同时为负载供电的过程中，控制增程器、负载和锂电池系统两两之间的电路的通断状态，以完成供电。
[0011]在本申请一种可能的实现方式中，锂电池系统还用于在工程机械制动或减速时，回收负载形成的回馈能量。
[0012]在本申请一种可能的实现方式中，当锂电池系统的电量达到第一预设电量时，锂电池系统用于单独为负载供电。
[0013]在本申请一种可能的实现方式中，锂电池系统还用于在增程器启动时，为增程器提供启动电能。
[0014]在本申请一种可能的实现方式中，系统还包括超级电容系统和单向导通装置，中央控制器还用于分别控制超级电容系统和单向导通装置，超级电容系统与能量管理单元电连接，超级电容系统通过单向导通装置与锂电池系统电连接，单向导通装置的单向导通方向为从超级电容系统到锂电池系统的方向，其中：
[0015]当预设功率大于负载所需功率时，能量管理单元同时导通增程器与超级电容之间的电路、增程器与负载之间的电路，以使得增程器为负载供电的同时为超级电容系统充电，并且当超级电容系统的电量达到第二预设电量后，超级电容系统将多于第二预设电量的电量通过单向导通装置供给锂电池系统；
[0016]当预设功率小于负载所需功率时，能量管理单元同时导通超级电容系统与负载之间的电路、增程器与负载之间的电路，以使得增程器和超级电容系统同时为负载供电。
[0017]在本申请一种可能的实现方式中，系统还包括与中央控制器通信连接的双向电压变换器，双向电压变换器分别与超级电容系统和能量管理单元电连接，其中：
[0018]双向电压变换器用于对超级电容系统的输入电压进行降压，对超级电容系统的输出电压进行升压。
[0019]在本申请一种可能的实现方式中，系统还包括与中央控制器通信连接的充电装置，充电装置与锂电池系统电连接，在锂电池系统空闲时，充电装置用于为锂电池系统充电。
[0020]在本申请一种可能的实现方式中，增程器包括发动机、发电机和双向交直流变换器，发动机与发电机机械连接，发电机与双向交直流变换器电连接，发动机用于产生动能，发电机用于将发动机产生的动能转换为交流电，或将交流电转换为动能带动发动机启动，双向交直流变换器用于将交流电转变为直流电输出为负载和锂电池系统供电，或将锂电池系统输出的直流电转变为交流电输入，带动发动机启动发电机。
[0021]本申请中，通过使增程器按照预设功率为负载供电，当负载所需功率与增程器的预设功率相同时，增程器独立为负载供电，避免了储能系统充放电过程中的能量转换消耗，提高了增程器的能效，当负载工况不稳定，需要更高的工作功率时，通过锂电池系统为负载补充所需功率，当负载所需功率小于增程器预设功率时，将多余功率提供给锂电池系统充电，可以使增程器始终稳定工作于高效节能区，大大提高了增程器的工作能效。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请实施例提供的增程式混合动力工程机械能量管理系统的一个实施例结构示意图；
[0024]图2是本申请实施例中提供的增程式混合动力工程机械能量管理系统的又一个实施例结构示意图；
[0025]图3是本申请实施例中提供的增程式混合动力工程机械能量管理系统的又一个实施例结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式混合动力工程机械能量管理系统，其特征在于，所述系统包括中央控制器、增程器、能量管理单元和锂电池系统，所述能量管理单元用于连接负载，所述负载与所述中央控制器通信连接，其中：所述中央控制器用于分别控制所述增程器、所述能量管理单元、所述锂电池系统和所述负载的运作；所述增程器按照预设功率为所述负载供电，并在供电过程中，当所述预设功率大于所述负载所需功率时，所述增程器为所述负载供电的同时为所述锂电池系统充电；当所述预设功率小于所述负载所需功率时，所述锂电池系统和所述增程器同时为所述负载供电；所述能量管理单元用于在所述增程器为所述负载供电的同时为所述锂电池系统充电的过程中，或者在所述锂电池系统和所述增程器同时为所述负载供电的过程中，控制所述增程器、所述负载和所述锂电池系统两两之间的电路的通断状态，以完成供电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锂电池系统还用于在工程机械制动或减速时，回收所述负载形成的回馈能量。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述锂电池系统的电量达到第一预设电量时，所述锂电池系统用于单独为所述负载供电。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锂电池系统还用于在所述增程器启动时，为所述增程器提供启动电能。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括超级电容系统和单向导通装置，所述中央控制器还用于分别控制所述超级电容系统和所述单向导通装置，所述超级电容系统与所述能量管理单元电连接，所述超级电容系统通过所述单向导通装置与所述锂电池系统电连接，所述单向导通装置的单向导通方向为从所述超级电容系统到所述锂电池系统的方向，其中：当所述预设功率大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：易琅琳，
申请(专利权)人：四川鼎鸿智电装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：