混合动力系统和工程机械技术方案

本实用新型专利技术提供一种混合动力系统和工程机械，包括：动力切换装置，包括变速箱和安装于变速箱并能相对变速箱脱开和结合的第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构、第四离合结构，第三离合结构用于和作业系统连接，第四离合结构用于和行驶系统连接；动力模块，包括发动机和电动机，发动机和变速箱通过第一离合结构连接，电动机依次通过第二离合结构、变速箱和第三离合结构连接。本实用新型专利技术通过动力切换装置和动力模块配合，能实现作业系统的燃油驱动和电力驱动之间的切换，在不额外添加电动油泵单元的基础上，避免了电力转速高的问题，同时还能实现行驶系统的燃油驱动和电力驱动配合，大大突破了混合动力系统的适用工况限制。大大突破了混合动力系统的适用工况限制。大大突破了混合动力系统的适用工况限制。

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统和工程机械


[0001]本技术属于工程机械
，尤其涉及一种混合动力系统和工程机械。

技术介绍

[0002]在现有技术中的汽车起重机行业中，油电混合传动系统通常是在变速箱和油泵之间串联电动机，实现油、电驱动油泵，但电动机一般为高转速，串联电动机形式导致电动机的传动速比不能调整，在低扭矩工况不能很好的与液压系统适应；或者采用新增一套电动机、电动油泵单元的行驶进行混合传动，通过电动油泵单元和柴油机动力单元可切换动力，但这种方式成本较高，并且以上两种混合传动方式均不能实现行驶状态动力叠加，导致汽车起重机的行驶动力不高，限制了汽车起重机的应用场景。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的是提出一种混合动力系统和工程机械，旨在解决现有技术中混合动力系统适用工况有限且成本较高的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供一种混合动力系统，用于带有作业系统和行驶系统的工程机械，所述混合动力系统包括：动力切换装置，包括变速箱和安装于所述变速箱并能相对所述变速箱脱开和结合的第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构、第四离合结构，所述第三离合结构用于和所述作业系统连接，所述第四离合结构用于和所述行驶系统连接；动力模块，包括发动机和电动机，所述发动机和所述变速箱通过所述第一离合结构连接，所述电动机依次通过所述第二离合结构、所述变速箱和所述第三离合结构连接；其中，所述第一离合结构结合、所述第二离合结构脱开、所述第三离合结构结合、所述第四离合结构脱开，形成燃油驱动通路；所述第一离合结构脱开、所述第二离合结构结合、所述第三离合结构结合，所述第四离合结构脱开，形成电力驱动通路；所述第一离合结构结合、所述第二离合结构结合、所述第三离合结构脱开、所述第四离合结构结合，形成混合驱动通路。
[0005]在本技术实施例中，所述动力模块还包括向所述电动机供电的动力电池，所述电动机位于所述第二离合结构和所述动力电池之间，所述第一离合结构脱开、所述第二离合结构结合、所述第三离合结构脱开、所述第四离合结构结合，形成电力回收通路，在所述行驶系统的带动下，所述第四离合结构用于依次通过所述变速箱、所述第二取力器和所述电动机向所述动力电池充电。
[0006]在本技术实施例中，所述混合动力系统还包括控制器，所述动力切换装置、所述动力模块均和所述控制器电连接，所述控制器用于关闭和开启所述发动机、所述动力电池，并用于驱动所述第一离合结构、所述第二离合结构、所述第三离合结构、所述第四离合结构的脱开和结合。
[0007]在本技术实施例中，所述动力切换装置还包括第一取力器和第二取力器，所述第一取力器一端连接第三离合结构，另一端用于连接所述作业系统，所述第二取力器一
端连接所述第二离合结构，另一端连接所述电动机。
[0008]在本技术实施例中，所述第四离合结构连接有用于和所述行驶系统连接的行驶传动轴，所述发动机沿所述变速箱的长度方向位于所述变速箱的箱前端，所述第一取力器、所述第二取力器和所述行驶传动轴均位于所述变速箱的箱后端。
[0009]在本技术实施例中，所述第一取力器、所述第二取力器和所述行驶传动轴沿所述变速箱的宽度方向间隔排列，所述行驶传动轴位于第一取力器和所述第二取力器之间。
[0010]在本技术实施例中，所述混合动力系统还包括油泵传动轴和油泵总成，所述第一取力器用于依次通过所述油泵传动轴和所述油泵总成向所述作业系统输出动力。
[0011]在本技术实施例中，所述第二离合结构和所述第三离合结构之间设置有传动齿轮组，所述传动齿轮组的传动比为1～5。
[0012]在本技术实施例中，所述混合动力系统还包括和所述电动机连接的外接电源接口，所述外接电源接口用于连接外接电源并向所述电动机供电。
[0013]本技术还提出一种工程机械，所述工程机械包括作业系统、行驶系统和如上所述的混合动力系统。
[0014]通过上述技术方案，本技术实施例所提供的混合动力系统具有如下的有益效果：
[0015]混合动力系统进行动力传输时，第一离合结构结合、第二离合结构脱开、第三离合结构结合、第四离合结构脱开，形成燃油驱动通路，发动机可通过燃油驱动通路向作业系统提供动力，电动机可处于关闭状态，实现作业系统的纯油驱动；或者第一离合结构脱开、第二离合结构结合、第三离合结构结合，第四离合结构脱开，形成电力驱动通路，电动机可通过变速箱变速后向作业系统提供动力，发动机可处于关闭状态，能避免电动机转速过高不能配合作业系统的情况，提高了混合动力系统的应用场景，并且无需增加电动油泵单元，减少了部件成本；再或者第一离合结构结合、第二离合结构结合、第三离合结构脱开、第四离合结构结合，形成混合驱动通路，发动机和电动机共同向行驶系统提供动力，实现燃油加电动的混合动力行驶，可大大避免行驶动力不足的情况，提高了混合动力系统行驶工况应用场景。本技术中通过动力切换装置和动力模块配合，能实现作业系统的燃油驱动和电力驱动之间的切换，并且在不额外添加电动油泵单元的基础上，避免了电力转速高的问题，节约了部件成本，同时还能实现行驶系统的燃油驱动和电力驱动配合，避免了行驶系统行驶动力不足的情况，大大突破了混合动力系统的适用工况限制。
[0016]本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]附图是用来提供对本技术的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0018]图1是根据本技术一实施例中工程机械的结构连接原理示意图；
[0019]图2是根据本技术一实施例中混合动力系统在一视角下的结构示意图；
[0020]图3是根据本技术另一实施例中中混合动力系统在另一视角下的结构示意图。
[0021]附图标记说明
[0022]标号
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名称
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标号
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名称
[0023]100
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混合动力系统
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21
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发动机
[0024]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
动力切换装置
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22
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电动机
[0025]11
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变速箱
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23
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动力电池
[0026]12
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第一离合结构
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控制器
[0027]13
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第二离合结构
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行驶传动轴
[0028]14
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第三离合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，用于带有作业系统(200)和行驶系统(300)的工程机械，其特征在于，所述混合动力系统(100)包括：动力切换装置(1)，包括变速箱(11)和安装于所述变速箱(11)并能相对所述变速箱(11)脱开和结合的第一离合结构(12)、第二离合结构(13)、第三离合结构(14)、第四离合结构(15)，所述第三离合结构(14)用于和所述作业系统(200)连接，所述第四离合结构(15)用于和所述行驶系统(300)连接；动力模块(2)，包括发动机(21)和电动机(22)，所述发动机(21)和所述变速箱(11)通过所述第一离合结构(12)连接，所述电动机(22)依次通过所述第二离合结构(13)、所述变速箱(11)和所述第三离合结构(14)连接；其中，所述第一离合结构(12)结合、所述第二离合结构(13)脱开、所述第三离合结构(14)结合、所述第四离合结构(15)脱开，形成燃油驱动通路；所述第一离合结构(12)脱开、所述第二离合结构(13)结合、所述第三离合结构(14)结合，所述第四离合结构(15)脱开，形成电力驱动通路；所述第一离合结构(12)结合、所述第二离合结构(13)结合、所述第三离合结构(14)脱开、所述第四离合结构(15)结合，形成混合驱动通路。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述动力模块(2)还包括向所述电动机(22)供电的动力电池(23)，所述电动机(22)位于所述第二离合结构(13)和所述动力电池(23)之间，所述第一离合结构(12)脱开、所述第二离合结构(13)结合、所述第三离合结构(14)脱开、所述第四离合结构(15)结合，形成电力回收通路，在所述行驶系统(300)的带动下，所述第四离合结构(15)用于依次通过所述变速箱(11)、第二取力器(17)和所述电动机(22)向所述动力电池(23)充电。3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统(100)还包括控制器(3)，所述动力切换装置(1)、所述动力模块(2)均和所述控制器(3)电连接，所述控制器(3)用于关闭和开启所...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾钧，王启涛，彭友谊，肖越，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：