【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程专用车，具体涉及一种低成本混动水泥搅拌车驱动系统及其控制方法。
技术介绍
1、液压系统作为水泥搅拌车罐体的驱动系统，其通过底盘发动机后取力飞轮壳进行取力，维持上装水泥罐的运转。为了防止水泥罐内的混凝土凝固，水泥罐需要一直保持旋转状态，这就要求发动机也必须一直处于工作状态，造成了高油耗后果。同时液压系统自身效率过低，进一步加重了燃油消耗。
2、随着电气化技术的广泛应用，底盘大电机混动方案已在水泥搅拌车上得到了实现，但其高昂的售价也让许多消费者望而却步。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种低成本混动水泥搅拌车驱动系统及其控制方法，降低水泥搅拌车的油耗的同时，保证车辆拥有较好的性价比。
2、为实现上述目的，本专利技术所设计的低成本混动水泥搅拌车驱动系统，包括动力电池、底盘发动机和发电机，所述发电机通过多契带与安装在所述底盘发动机曲轴上的硅油减震器连接，所述发电机与发电机控制器电连，所述动力电池与高压配电盒电连，所述高压配电盒与发电机控制器、充电装置、驱动电机控制器及空调电连，所述驱动电机控制器连有驱动电机，所述驱动电机通过多股三角皮带连有减速机，所述减速机通过花键与水泥罐连接，整车控制单元与所述底盘发动机的发动机控制单元、所述动力电池的电池管理系统、所述高压配电盒、所述发电机控制器及所述驱动电机控制器通讯连接。
3、优选地，所述发电机的额定功率小于所述驱动电机的额定功率。
4、优选地，所述发
5、优选地，所述发电机、所述驱动电机和所述动力电池的额定电压为350v。
6、一种低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，驻车等待装卸混凝土时：
7、若所述充电装置连有外接电源时，所述充电装置通过所述高压配电盒向所述动力电池、所述空调及所述驱动电机控制器供电，所述驱动电机带动所述水泥罐运转，所述底盘发动机保持停机状态；
8、若当无外接电源且所述动力电池的电量大于最低限值：所述整车控制单元向所述发动机控制单元发送停机指令，所述底盘发动机停机，所述驱动电机控制器使用所述动力电池的电能维持所述驱动电机旋转，所述空调开启后由所述动力电池提供电能；
9、若当无外接电源且所述动力电池的电量小于等于最低限值：车辆空挡，所述整车控制单元根据所述动力电池的充电功率、所述驱动电机的用电功率和所述空调的用电功率的总功率，查表确定该总功率下所述底盘发动机的最优经济转速，所述整车控制单元向所述发动机控制单元发送启机及最优经济转速指令，所述底盘发动机启动并维持最优经济转速，所述发电机开始发电，当所述动力电池的电量被充指预设电量时，所述整车控制单元指示所述底盘发动机停机，所述驱动电机控制器使用所述动力电池的电能维持所述驱动电机旋转，所述空调开启后由所述动力电池提供电能。
10、优选地，车辆行驶运输混凝土时，所述整车控制单元首先保证车辆正常行驶需求，所述整车控制单元根据所述底盘发动机的最大功率调整所述动力电池的充放功率。
11、优选地，所述整车控制单元根据实时用电总功率及实时底盘运行总功率得到整车总功率，所述整车控制单元优先保证车辆正常行驶需求，当所述底盘发动机实时最大功率不足以同时满足整车总功率时，根据整车总功率与所述底盘发动机的最大功率差值，所述整车控制单元通过所述电池管理系统降低所述动力电池的充电功率；当所述底盘发动机实时最大功率仅能供底盘运行时，所述动力电池对所述空调及所述驱动电机控制器放电。
12、优选地，所述底盘发动机的转速发生变化时，所述发电机的实时发电功率不变。
13、优选地，需要所述驱动电机提供最大功率时，所述发电机与所述动力电池同时为所述驱动电机提供电能。
14、优选地，所述水泥罐在混凝土卸料前进行驻车快速旋转搅拌，此时所述驱动电机以最大功率运行，所述充电装置、所述动力电池及所述发电机的功率均无法单独满足所述驱动电机的用电需求，所述整车控制单元识别到所述驱动电机最大功率需求，所述整车控制单元指定所述底盘发动机转速使所述发电机以峰值功率运行，所述动力电池与所述发电机共同通过所述高压配电盒对所述驱动电机控制器和所述空调供电。
15、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
16、1、以整车控制单元为控制中心，联合发动机控制单元、发电机控制器和驱动电机控制器进行功率跟随，实现了车辆运行与发电机发电的动态解耦；
17、2、以动力电池soc及车辆工作状态作为控制出发点，削峰填谷，使车辆在行驶状态时高效完成对电池的充电及水泥罐的驱动工作；
18、3、驻车等待装卸混凝土时，使发动机停机，动力电池驱动水泥罐旋转，避免了底盘发动机长时间运行在非燃油经济区；
19、4、配备了充电装置，可外接电源，可进一步降低油耗；
20、5、依托精确的实车工作数据，合理选择零件规格，避免了过度设计造成的高额硬件花费。
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1.一种低成本混动水泥搅拌车驱动系统，包括动力电池(1)、底盘发动机(2)和发电机(3)，其特征在于：所述发电机(3)通过多契带(4)与安装在所述底盘发动机(2)曲轴(5)上的硅油减震器(6)连接，所述发电机(3)与发电机控制器(7)电连，所述动力电池(1)与高压配电盒(8)电连，所述高压配电盒(8)与发电机控制器(7)、充电装置(9)、驱动电机控制器(10)及空调(11)电连，所述驱动电机控制器(10)连有驱动电机(12)，所述驱动电机(12)通过多股三角皮带(13)连有减速机(14)，所述减速机(14)通过花键与水泥罐(15)连接，整车控制单元(16)与所述底盘发动机(2)的发动机控制单元(17)、所述动力电池(1)的电池管理系统(18)、所述高压配电盒(8)、所述发电机控制器(7)及所述驱动电机控制器(10)通讯连接。
2.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)的额定功率小于所述驱动电机(12)的额定功率。
3.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)、所述多契带(4)和所述硅
4.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)、所述驱动电机(12)和所述动力电池(1)的额定电压为350V。
5.一种如权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：驻车等待装卸混凝土时：
6.根据权利要求5所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：车辆行驶运输混凝土时，所述整车控制单元(16)首先保证车辆正常行驶需求，所述整车控制单元(16)根据所述底盘发动机(2)的最大功率调整所述动力电池(1)的充放功率。
7.根据权利要求6所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：所述整车控制单元(16)根据实时用电总功率及实时底盘运行总功率得到整车总功率，所述整车控制单元(16)优先保证车辆正常行驶需求，当所述底盘发动机(2)实时最大功率不足以同时满足整车总功率时，根据整车总功率与所述底盘发动机(2)的最大功率差值，所述整车控制单元(16)通过所述电池管理系统(18)降低所述动力电池(1)的充电功率；当所述底盘发动机(2)实时最大功率仅能供底盘运行时，所述动力电池(1)对所述空调(11)及所述驱动电机控制器(10)放电。
8.根据权利要求6所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：所述底盘发动机(2)的转速发生变化时，所述发电机(3)的实时发电功率不变。
9.根据权利要求5所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：需要所述驱动电机(12)提供最大功率时，所述发电机(3)与所述动力电池(1)同时为所述驱动电机(12)提供电能。
10.根据权利要求9所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：所述水泥罐(15)在混凝土卸料前进行驻车快速旋转搅拌，此时所述驱动电机(12)以最大功率运行，所述充电装置(9)、所述动力电池(1)及所述发电机(3)的功率均无法单独满足所述驱动电机(12)的用电需求，所述整车控制单元(16)识别到所述驱动电机(12)最大功率需求，所述整车控制单元(16)指定所述底盘发动机(2)转速使所述发电机(3)以峰值功率运行，所述动力电池(1)与所述发电机(3)共同通过所述高压配电盒(8)对所述驱动电机控制器(10)和所述空调(11)供电。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本混动水泥搅拌车驱动系统，包括动力电池(1)、底盘发动机(2)和发电机(3)，其特征在于：所述发电机(3)通过多契带(4)与安装在所述底盘发动机(2)曲轴(5)上的硅油减震器(6)连接，所述发电机(3)与发电机控制器(7)电连，所述动力电池(1)与高压配电盒(8)电连，所述高压配电盒(8)与发电机控制器(7)、充电装置(9)、驱动电机控制器(10)及空调(11)电连，所述驱动电机控制器(10)连有驱动电机(12)，所述驱动电机(12)通过多股三角皮带(13)连有减速机(14)，所述减速机(14)通过花键与水泥罐(15)连接，整车控制单元(16)与所述底盘发动机(2)的发动机控制单元(17)、所述动力电池(1)的电池管理系统(18)、所述高压配电盒(8)、所述发电机控制器(7)及所述驱动电机控制器(10)通讯连接。
2.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)的额定功率小于所述驱动电机(12)的额定功率。
3.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)、所述多契带(4)和所述硅油减震器(6)在所述底盘发动机(2)的前端独立使用一套单层轮系。
4.根据权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统，其特征在于：所述发电机(3)、所述驱动电机(12)和所述动力电池(1)的额定电压为350v。
5.一种如权利要求1所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：驻车等待装卸混凝土时：
6.根据权利要求5所述低成本混动水泥搅拌车驱动系统的控制方法，其特征在于：车辆行驶运输混凝土时，所述整车控制单元(16)首先保证车辆正常行驶需求，所述整车控制单元(16)根据所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周爽，石磊，彭倩迪，董成，乐杰，习富康，
申请(专利权)人：东风康明斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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