增程式矿卡电气系统技术方案

本实用新型专利技术提供的增程式矿卡电气系统，包括发动机、交流发电机、控制器、蓄电池、锂电池、整流器、变频器、电阻栅、励磁调节器及电动轮；所述交流发电机分别与所述发动机、整流器连接；所述变频器分别与所述整流器、电动轮电连接；所述控制器分别与所述蓄电池、锂电池、发动机、励磁调节器及变频器电连接；所述励磁调节器与所述交流发电机电连接；所述电阻栅与所述锂电池连接。本实用新型专利技术提供的增程式矿卡电气系统通过控制器对励磁调节器、锂电池、发动机转速进行协同控制，从而使发动机一直处于高效区运转，延长发动机使用寿命，降低发动机维护维修成本。

【技术实现步骤摘要】
增程式矿卡电气系统
本技术涉及新能源
，特别涉及一种增程式矿卡电气系统。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，能源、材料需求与日俱增，各种矿藏开采规模逐渐加大，采矿机械化程度得到了进一步的提高。矿用电动轮自卸卡车由于其作业机动性好、周转速度快、爬坡能力强等优点而成为露天矿山的主要运载工具，特别是交流电动轮自卸卡车因其载重量大、技术先进等原因，逐渐成为露天煤矿采排运输的主力车型。根据统计，运输过程中燃油消耗成本占总运输成本的比例逐渐增大；运距长、坡度大，车辆在运输过程中发动机长期处于满负荷甚至超负荷运行，加剧了燃油消耗和发动机的损耗，污染排放严重；车辆满载或超载为常态，在起步、爬坡过程中速度慢，噪音大，一定程度上制约了运输效率；车辆的维护维修量增大，大修间隔缩短，费用居高不下且呈现出逐渐上涨的趋势。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种增程式矿卡电气系统。根据本技术的一个方面，提供一种增程式矿卡电气系统，包括发动机、交流发电机、控制器、蓄电池、锂电池、整流器、变频器、电阻栅、励磁调节器及电动轮；所述交流发电机分别与所述发动机、整流器连接；所述变频器分别与所述整流器、电动轮电连接；所述控制器分别与所述蓄电池、锂电池、发动机、励磁调节器及变频器电连接；所述励磁调节器与所述交流发电机电连接；所述电阻栅与所述锂电池连接。进一步地，所述锂电池包括电池管理单元，所述电池管理单元与所述控制器进行双向通讯连接。进一步地，所述锂电池当电机处于发电状态时，通过双向功率开关控制，能量将被锂电池回收，从而实现能量回收功能。本技术提供的一种增程式矿卡电气系统，通过控制器对励磁调节器、锂电池、发动机转速进行协同控制，从而使发动机一直处于高效区运转，延长发动机使用寿命，降低发动机维护维修成本。附图说明图1为本技术实施例提供的一种增程式矿卡电气系统的结构框图。具体实施方式参见图1，本技术实施例提供的一种增程式矿卡电气系统，包括蓄电池1、控制器2、锂电池3、发动机4、交流发电机5、励磁调节器6、电阻栅9、整流器7、变频器8及电动轮10。蓄电池1与控制器2低压电气连接，交流发电机5与励磁调节器6低压电气连接，蓄电池1与发动机4低压电气连接；控制器2与锂电池3通讯连接，控制器2与发动机4通讯连接，控制器2与励磁调节器6通讯连接，控制器2与变频器8通讯连接；发动机4与交流发电机5机械连接；交流发电机5与整流器7高压电气连接，整流器7与变频器8高压电气连接，变频器8与电动轮10高压电气连接，变频器8与电阻栅9高压电气连接，变频器8与锂电池3高压电气连接。锂电池3包括电池管理单元，其与控制器2进行双向通讯连接。电池管理单元通过采集电池单体的温度、电压，系统输出输入电流，系统绝缘阻值，用以估算电池组剩余容量，电池组循环寿命。电池管理单元与控制器2进行通讯，将电池系统的当前状态信息传送给控制器2。本技术采用的锂电池3，其瞬间大倍率充放电满足工况需求。发动机通过热力学运动产生动能，驱动交流发电机产生交流电，交流电经过整流与锂离子电池组混联为系统提供能量。当电动轮转速与转矩方向相同时，系统处于放电状态，系统由发动机与电池组共同出力为系统提供能量；当电动轮转速与转矩方向相反时，系统处于回馈状态，锂电池组将多余能量进行回收。控制器2通过对整车速度、锂电池soc、整车功率需求等参数的监控，对励磁调节器6、锂电池3、发动机4转速进行协同控制，从而使发动机4一直处于高效区工作。同时为了安全起见，将保留电阻栅9，当发生锂电池3功能失效时，启动备用能耗单元的作用。目的使发动机工作在高效区，根据发动机输出特性，通过调节发动机转速及扭矩。转速的调节由励磁调节器完成，转矩的输出根据电池SOC状态与设备运行状态，实施不同策略。整个电气系统充分地回收制动能量，并且提高卡车的动力性能，提高生产效率，节能减排效果显著。附表为不同点是SOC区间及运行状态下策略。车辆起步时，发动机运行效率较低，因此尽可能在起步阶段使用电池提供能量；车辆回馈时，根据电池SOC的不同，电池回收电能。在车辆驱动行驶时，根据电池电量的不同，将电池电量区分为SOC高保留区，SOC高区，SOC中高区，SOC中低区，SOC低区，SOC低保留区。在SOC高保留区时，让电池放电；SOC高区时，当高负荷功率运行时，混合放电；当中负荷功率、低负荷功率运行时，电池放电。SOC中高区时，当高负荷功率运行时，混合放电；当中负荷功率时，发动机放电；低负荷功率运行时，电池放电。SOC中低区时，当高负荷功率运行时，混合放电；当中负荷功率时，发动机放电；低负荷功率运行时，发电机放电并给电池充电。SOC低区时，当高负荷功率运行时，混合放电；当中负荷功率时，发电机放电并给电池充电；低负荷功率运行时，发电机放电并给电池充电。SOC低保留区时，当高负荷功率运行时，发电机放电；当中负荷功率时，发电机放电并给电池充电；低负荷功率运行时，发电机放电并给电池充电。本技术实施例提供的增程式矿卡电气系统，通过控制器控制电池能量回收单元将卡车在制动时(如下坡制动、停车制动等)消耗在电阻栅上的电能加以回收并储存在动力电池组中。在起步、爬坡及正常行驶过程中，卡车发动机始终控制在高效区运转进行发电，发出的电能与存储在动力电池组中的电能共同驱动卡车的行驶。另外，发动机发出的电能如果大于卡车驱动所需的电能，则将多余的电能存储在动力电池组中。本技术实施例提供的增程式矿卡电气系统具有以下有益效果：1、通过控制器对励磁调节器6、锂电池3、发动机4转速进行协同控制，从而使发动机4一直处于高效区运转，延长发动机使用寿命，降低发动机维护维修成本；2、增加电池能量回收单元，当卡车动态减速制动时，将原来消耗在电阻栅上的电能回收；3、提升卡车动力性能，大幅提高生产效率。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增程式矿卡电气系统，其特征在于，包括发动机、交流发电机、控制器、蓄电池、锂电池、整流器、变频器、电阻栅、励磁调节器及电动轮；所述交流发电机分别与所述发动机、整流器连接；所述变频器分别与所述整流器、电动轮电连接；所述控制器分别与所述蓄电池、锂电池、发动机、励磁调节器及变频器电连接；所述励磁调节器与所述交流发电机电连接；所述电阻栅与所述锂电池连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种增程式矿卡电气系统，其特征在于，包括发动机、交流发电机、控制器、蓄电池、锂电池、整流器、变频器、电阻栅、励磁调节器及电动轮；所述交流发电机分别与所述发动机、整流器连接；所述变频器分别与所述整流器、电动轮电连接；所述控制器分别与所述蓄电池、锂电池、发动机、励磁调节器及变频器电连接；所述励磁调节器与所述交流发电机电连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骁，
申请(专利权)人：苏州绿巨人新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32