一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车技术方案

本发明专利技术公开了一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，包括车体、动力耦合传动系统、ISG电机和动力电池，所述车体包括底盘、分别与底盘连接的动力源、搅拌筒和液压系统。所述动力耦合传动系统包括主输入端、副输入端和输出端，所述主输入端通过第一十字传动轴连接于动力源，所述副输入端连接于ISG电机，所述输出端通过第二十字传动轴连接于搅拌车的液压系统，所述动力电池电连接ISG电机。所述动力源为发动机，所述发动机集成有取力器，所述搅拌筒通过前、后台架呈倾斜状态安装在底盘上方，所述主输入端通过第一十字轴传动轴与发动机取力连接，输出端通过第二十字轴传动轴与搅拌车的液压传动系统的液压泵连接。液压传动系统的液压泵连接。液压传动系统的液压泵连接。

【技术实现步骤摘要】
一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车


[0001]本专利技术属于混凝土搅拌运输车
，具体涉及一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车。

技术介绍

[0002]随着商品混凝土的发展和混凝土搅拌运输车的广泛应用，混凝土运输车的可靠性和混凝土的质量已成为主要的关注点。
[0003]目前国内的混凝土搅拌运输车的搅拌筒驱动装置大都采用液压
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机械混合式。液压油泵由底盘发动机飞轮取力口驱动，在车辆的行驶过程中，发动机转速在很大范围内不规律变化，导致搅拌筒的转速也会跟着发动机的转速变速而变化，搅拌筒的转速忽高忽低会导致以下情况发生：
①
混凝土流动不均匀，容易造成骨料破碎，产生严重的离析，导致混凝土质量差；
②
车辆加速的同时搅拌筒也同步加速，增加了能耗同时也减少了车辆加速所需的后备功率，影响车辆的动力性能；
③
由于惯性作用，重心随着物料的塌落变化加剧，导致车辆的稳定性和安全性变差；
④
系统压力不稳定，缩短了液压元件的寿命，降低系统的可靠性；
⑤
过多的转动圈数和过长的运输时间都不利于保证预拌混凝土的质量。在车辆停车等候、空载返回和慢速卸料工况时，实际有效功率远低于发动机的额定功率，发动机都在低效点工作，增加了车辆的燃油消耗成本，也不利于环保。此外，单一的发动机飞轮取力形式可靠性低，易造成不可逆的故障损失，低负荷的封闭区域作业场景排放差，危害作业人员的身体健康；单一的纯电取力可靠性差、造价高昂、回收周期长。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，在传统柴油或燃气混凝土搅拌运输车底盘上开发一种动力耦合的电驱动系统，能有效解决运输过程中搅拌筒的恒速问题，保证混凝土的质量，提高车辆运行的稳定性及可靠性；工地等候工况由电驱系统驱动搅拌筒，发动机熄火，节省燃油降低排放；利用空车返回工况发动机富余功率驱动电机给动力电池充电的同时驱动搅拌筒旋转，提高发动机热效率；同时解决单一发动机飞轮取力方式可靠性的问题；满足特定封闭区域作业场景的工作需求。
[0005]本专利技术方案如下：
[0006]一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，包括车体、动力耦合传动系统、ISG电机和动力电池。
[0007]所述车体包括底盘、分别与底盘连接的动力源、搅拌筒和液压系统。
[0008]所述动力耦合传动系统包括主输入端、副输入端和输出端，所述主输入端通过第一十字传动轴连接于动力源，所述副输入端连接于ISG电机，所述输出端通过第二十字传动轴连接于搅拌车的液压系统，所述动力电池电连接ISG电机。
[0009]所述动力源为发动机，所述发动机集成有取力器。
[0010]所述搅拌筒通过前、后台架呈倾斜状态安装在底盘上方。
[0011]所述主输入端通过第一十字轴传动轴与发动机取力连接，输出端通过第二十字轴传动轴与搅拌车的液压传动系统的液压泵连接。
[0012]根据功能需求，副输入端可作为输出端输出动力，单独驱动取力装置，主输入端集成离合器功能，可实现主输入端动力传递的接合和断开，当车辆行驶且上装取力时，自动离合器控制主输入轴动力断开，副输入端输入动力，输出端输出动力，实现上装取力的恒定转速输入，提高上装作业质量；当车辆进入封闭区域或低负荷怠速驻车作业，熄灭发动机，自动离合器控制主输入轴动力断开，ISG电机驱动副输入端输入动力，输出端输出动力，降低油耗减少排放；当车辆正常行驶且上装不取力等发动机处于低负荷状态时，自动离合器控制主输入轴动力接合，副输入端输出动力驱动ISG电机发电，提高发动机负荷率改善发动机工作状态。所述ISG电机为集成发电与驱动一体的电机，可以驱动取力装置，也可用于发电对动力电池进行充电，ISG电机为现有技术。
[0013]进一步的，还包括安装框架总成，所述安装框架总成包括框架和框架底座，所述框架分为上层和下层，框架的下侧连接有框架底座，所述动力电池采用高比功率、高比能量的电动汽车领域用的锂离子电池，所述框架底座通过连接板连接于框架，框架底座连接于车架，所述动力耦合传动系统通过悬置系统连接于框架底座，所述悬置系统包括四个减振组件，采用分层结构可实现批量化装配及提高维修便利性，框架用于安装动力电池、冷却系统等相关附件，框架底座用于安装电驱动力耦合系统的悬置系统和底盘车架固定连接，所述框架可增加安装层数扩展动力电池容量；所述框架可增加安装层数扩展动力电池容量，采用四点悬置结构，将动力耦合传动系统、ISG电机安装于框架底座上，实现动力的平稳传递。
[0014]进一步的，还包括电池冷却系统、电机冷却系统、电机控制器、动力电池管理系统、智能管理系统和冷却液水箱，所述电机控制器和智能管理系统分别设于框架底座的两侧，所述动力电池安装于框架的下层，所述电池冷却系统和电机冷却系统左右对称设置于框架上层的左右两侧。可实现外侧护板或装饰板的百叶窗左右对称设计，所述动力电池管理系统安装于框架上层的中部，所述冷却液水箱设置于框架顶部的中间位置，通过设置电机冷却系统、电池冷却系统和冷却液水箱，能够对ISG电机和动力电池进行冷却，保证其使用寿命，通过CAN总线与动力电池管理系统、电机控制器、整车控制器和发动机控制器实时通讯，实现电驱动力耦合系统的自动控制。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1、本专利技术在传统柴油混凝土搅拌运输搅拌车的发动机取力器和搅拌筒液压泵之间耦合了电驱动力系统，通过智能管理系统可实时识别车辆的空满载信息，在满载运输工况，通过控制电驱动力耦合系统的离合器分离，由ISG电机单独驱动搅拌筒，实现搅拌筒的恒速搅拌，避免搅拌筒的转速随发动机转速忽高忽低，保证混凝土的质量，降低搅拌筒转速升高额外的油耗，提高车辆运行的稳定性及可靠性。
[0017]2、进入工地车辆原地怠速等候工况，智能管理系统实时识别车辆的空满载信息，在满载等候工况，自动熄火发动机，通过控制电驱动力耦合系统的离合器分离，由ISG电机单独驱动搅拌筒，避免发动机运行在怠速低效状态，节省燃油降低排放，同时可满足在特定封闭区域作业。
[0018]3、在工地车辆原地怠速等候工况，当电池电量不足时，智能管理系统自动启动发动机，控制电驱动力耦合系统的离合器接合，发动机取力器在驱动搅拌筒旋转的同时驱动
ISG发电给动力电池充电，提高发动机的负荷率，降低排放提升热效率。
[0019]4、在工地卸完料空车返回工况，智能管理系统识别车辆动力电池电量，当电量低于设定值，自动控制电驱动力耦合系统的离合器接合，由发动机取力器驱动ISG发电给动力电池充电，提高发动机的负荷率，利用发动机的富余功率给动力电池充电。
[0020]5、当发动机故障无法启动，可以由ISG电机单独驱动搅拌筒，给维修预留充足的时间，同时在紧急情况可由ISG电机驱动搅拌筒卸料，避免搅拌筒里的混凝土凝固损坏搅拌筒的风险。
[0021]6、当电驱动力耦合集成系统发生故障，电驱动力耦合系统的离合器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，其特征在于：包括车体、动力耦合传动系统(9)、ISG电机(8)和动力电池(6)；所述车体包括底盘(15)、分别与底盘(15)连接的动力源、搅拌筒(18)和液压系统(20)；所述动力耦合传动系统(9)包括主输入端(91)、副输入端(93)和输出端(92)，所述主输入端(91)通过第一十字传动轴(16)连接于动力源，所述副输入端(93)连接于ISG电机(8)，所述输出端(92)通过第二十字传动轴(17)连接于液压系统(20)，所述动力电池(6)电连接ISG电机(8)。2.根据权利要求1所述带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，其特征在于：还包括安装框架总成(1)，所述安装框架总成(1)包括框架(11)和框架底座(12)，所述框架(11)分为上层和下层，框架(11)的下侧连接有框架底座(12)。3.根据权利要求2所述带有电驱动力耦合系统的混凝土搅拌车，其特征在于：所述框架底座(12)通过连接板(13)连接于框架(11)，框架底座(12)连接于车架。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宏明，鲍伟东，霍乐乐，王超，王江鹏，
申请(专利权)人：陕西重型汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：