一种装载机能量回收控制系统技术方案

本实用新型专利技术公布一种装载机能量回收控制系统，属于工程机械技术领域。发动机和发电机机械连接，发动机和发电机电连接控制器；牵引电机和减速机机械连接，牵引电机电连接控制器；制动阀控制连接所述减速机，制动阀连接有用于检测制动阀踏板角位移的传感器；传感器电连接控制器；油门踏板电连接控制器；控制器电连接有超级电容。本实用新型专利技术能使驾驶员感受到和传统装载机的制动效果接近，没有不舒适感，但是又能高效的进行能量回收的方案，且在不踩制动踏板的时候，仍能保持驾驶员对当前车速和环境的认知感觉，进而提高作业效率。进而提高作业效率。进而提高作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种装载机能量回收控制系统


[0001]本技术涉及一种装载机能量回收控制系统，属于工程机械


技术介绍

[0002]传统装载机传动系统采用发动机、变矩器、变速箱、驱动桥传递驱动力，以满足整机行驶，由于没有可以向蓄电池充电的发电机，在整机制动时，并没有能量回收装置。
[0003]传统混合动力装载机，采用在发动机和变速箱之间，串联单个发电机（驱动时可以作为电动机向变速箱输出动力）来回收整机制动时的能量，由于传动链过长，从轮胎经驱动桥，传动轴，变速箱（还需要挂一定的档位），再到发电机，而后向锂电池进行充电，机械能量损失较高。
[0004]纯电驱动装载机，油门踏板抬起的时候，便开启了能量回收功能（再生制动），对于纯电动装载机来讲，能量完全由锂电池提供，需要满足较长的续航里程（作业里程），因此，当油门踏板抬起的时候，通过再生制动来实施制动能量回收向锂电池进行充电。但是，油门踏板抬起的时候，为了产生较高的回收效率，再生制动产生的整机加速度过大，使驾驶员产生不舒适感增强，即类似于急刹车使司机上半身产生突然向前的惯性动作，这种感觉体验较差，长时间容易导致头脑眩晕。另一种解决思路是，延长再生制动过程中，电制动力矩由0至最大力矩的时间，使制动加速度处于驾驶员的舒适区间，这种办法为目前大多数厂家的解决方案。解决了再生制动过程中，能量回收和驾驶员舒适度的平衡问题。但是，由于加速度（很小）长时间处于驾驶员的舒适区，导致回收效率变差。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种装载机能量回收控制系统。
[0006]本技术通过：一种装载机能量回收控制系统，
[0007]发动机和发电机机械连接，发动机和发电机电连接控制器；
[0008]牵引电机和减速机机械连接，牵引电机电连接控制器；
[0009]制动阀控制连接所述减速机，制动阀连接有用于检测制动阀踏板角位移的传感器；传感器电连接控制器；
[0010]油门踏板电连接控制器；
[0011]控制器电连接有超级电容。
[0012]其进一步是：所述发动机和发电机采用联轴器或传动轴连接。
[0013]所述发电机连接有分动箱，分动箱连接有泵；所述泵连接油箱，泵通过充液阀连接所述制动阀。
[0014]所述发电机和分动箱采用联轴器或传动轴连接。
[0015]所述充液阀的N1口连接第一蓄能器的H1进油口和制动阀的P1口；充液阀的N2口连接第二蓄能器的H2进油口和制动阀的P2口；所述制动阀的K1口连接一个减速机，制动阀的K2口连接另一个减速机；制动阀的T1口和T2口同时接油箱。
[0016]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：
[0017]1、舒适性更好；
[0018]由于油门踏板抬起来时，整机没有进行（再生制动），与传统装载机的驾驶习惯相同，驾驶员没有因再生制动带来的身体向前摆动的不舒适感，也没有头脑眩晕的现象，因此驾驶员的舒适性更好；
[0019]2、能量回收效果较好（短时间可以回收较大的电能）；
[0020]采用超级电容进行能量回收，可以在制动的瞬间吸收牵引电机产生的较大的电能，以正负极电荷的形式进行存储，即有多少电能，就可以吸收多少，且过程是短暂的（5分钟左右）；而传统锂电池内部需要将电能转化为化学能进行存储，转化为化学能的过程比较慢，当过快的时候，会发生着火或者爆炸等事故，因此充电效率较慢（标准充电时间为8
‑
10小时）；
[0021]3、装载机能量回收控制系统保证了驾驶习惯与传统装载机相比，有较好的保留；即整机制动时，车速降低，而不制动时，整机自然减速，驾驶员对当前车速的判断，以及物料的距离认知等，与传统装载机相同，在相同的驾驶体验认知下，更容易有较高的作业效率；
[0022]4、装载机能量回收控制系统可以在现有制动的基础上，增加一定的制动力（再生制动），且该制动力是液压制动与再生制动叠加产生，相同的踏板角度可以产生更大的制动加速度，从而减小制动距离。而由制动力过大产生的不舒适感可以通过制动踏板的小幅抬起来进行改善，与现有制动踏板的感觉（制动软硬）体验相同；
[0023]5、装载机能量回收控制系统因为有发动机存在，直接加注柴油（燃料）即可，装载机能量回收控制系统保证装载机的作业效率、驾驶体验以及整机能量利用效率的综合效果好。
附图说明
[0024]图1是本技术装载机能量回收控制系统的结构原理图；
[0025]图中：1、油门踏板；2、发动机；3、控制器；4、发电机；5、分动箱；6、泵；7、充液阀；8、第一蓄能器；9、第二蓄能器；10、制动阀；11、牵引电机；12、减速机；13、超级电容；14、传感器。
具体实施方式
[0026]以下是本技术的一个具体实施例，现结合附图对本技术做进一步说明。
[0027]结合图1所示，一种装载机能量回收控制系统，采用混合动力四轮独立电驱动结构，同时结合全液压制动结构；
[0028]发动机2与发电机4机械连接，发电机4与分动箱5机械连接，分动箱5连接泵6。牵引电机11和减速机12机械连接，发动机2、发电机4和牵引电机11电连接控制器3。制动阀10控制连接减速机12，制动阀10连接有用于检测制动阀10踏板角位移的传感器14；传感器14电连接控制器3。油门踏板1和超级电容13电连接控制器3。
[0029]控制器3包括中央控制器、发电机控制器、牵引电机控制器和电容控制器。控制器3与发动机2、超级电容13、发电机4、牵引电机11为通信连接，而控制器3与油门踏板1、传感器14通过电器线束连接。
[0030]泵6吸油口连接油箱，泵6出油口连接充液阀7的NO口。充液阀7的N1口连接第一蓄能器8的H1进油口和制动阀10的P1口；充液阀7的N2口连接第二蓄能器9的H2进油口和制动阀10的P2口。制动阀10的K1口连接一个减速机12，制动阀10的K2口连接另一个减速机12。制动阀10的T1口和T2口同时接油箱。
[0031]充液阀的作用：当第一蓄能器和第二蓄能器（至少一个蓄能器）的压力低于设定值时，充液阀对第一蓄能器和第二蓄能器进行冲液，直到加压至设定值时截止冲液。来自泵的液压油经充液阀的N3口去其它液压系统。
[0032]分动箱5和泵4采用花键连接。发动机2和发电机4采用联轴器或传动轴连接，发电机4和分动箱5采用联轴器或传动轴连接。当采用传动轴连接时，发动机、发电机、分动箱的输入轴线不必重合。
[0033]当整机正常行驶时，发动机带动发电机发电，发电机产生的交流电输出至控制器3。驾驶员踩下油门踏板并产生一定的角位移，油门踏板向控制器3发送行走信号，控制器3根据油门踏板输入的角位移信号，向牵引电机输出交流电，牵引电机在交流电作用下，输出和油门踏板的角位移对应的转速和扭矩，并通过减速机减速增扭后驱动整机行驶。
[0034]当驾驶员因为紧急情况踩下制动阀10的制动踏板（制动踏板集成在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装载机能量回收控制系统，其特征在于：发动机（2）和发电机（4）机械连接，发动机（2）和发电机（4）电连接控制器（3）；牵引电机（11）和减速机（12）机械连接，牵引电机（11）电连接控制器（3）；制动阀（10）控制连接所述减速机（12），制动阀（10）连接有用于检测制动阀（10）踏板角位移的传感器（14）；传感器（14）电连接控制器（3）；油门踏板（1）电连接控制器（3）；控制器（3）电连接有超级电容（13）。2.根据权利要求1所述的一种装载机能量回收控制系统，其特征在于：所述发动机（2）和发电机（4）采用联轴器或传动轴连接。3.根据权利要求1所述的一种装载机能量回收控制系统，其特征在于：所述发电机（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小虎，范小童，李夏宇，郁干，武庆鑫，李伯宇，齐陆燕，刘嘉浚，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司，
类型：新型
国别省市：