多用途移动发电机械制造技术

本发明专利技术公开了一种两用移动机械（１０）。该移动机械可以具有能够驱动移动机械并产生用于该移动机械的机械外使用的电力的功率源（１６）。所述机械还可以具有由所述功率源驱动的作业工具（１２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及移动机械，更具体地，本专利技术涉及具有多种用途的移动机械，其中一种用途包括发电。
技术介绍
机械，例如履带式拖拉机、轮式装载机、拖运卡车和其它重型建筑、农业和采矿设备被用来执行很多任务，例如挖掘、推土、装载、耕作、拖运、发电及其它类似任务。为了有效执行这些任务，每种不同的机械要求功率源来为动力传动系统和/或工具装置提供很大功率。该功率源可以是内燃机，例如被操作以产生在一定速度范围的扭矩输出的涡轮机、柴油机、汽油机或者气体燃料动力发动机。该扭矩输出可以通过传动机构从功率源传递到地面作业的牵引装置，例如驱动机械的轮子、履带、轮胎或者皮带。另外，该扭矩输出可以通过液压泵或者发电机传递到例如妒斗、刮铲、松土装置或者自卸台等工具。尽管上述机械可能在完成它们各自的预定任务时非常有效，但它们运输起来也很昂贵，成本很高。当特定的工地具有很多不同类型的任务时，就要求在该工地处具有很多不同的设备。在同一工地运行或闲置的不同设备的数目增加了该工地的运行成本。另外，将每种设备运输到工地或者从工地运输可能非常昂贵，特别是当工地距离机械当前所处的位置很远时。降低具有各种不同任务的较远的工地的运行成本的 一种方法可以是利用工地处的用于多种用途的机械。2003年11月18日授予Hsu等人的美国专利No.6649289 ( ，289专利)中公开了一种多用途机械。具体来说，，289专利描述了一种用于运输以及远程位置处的非车载发电的电动汽车。，289专利的电动汽车具有产生足以驱动该汽车的电力的车载燃料电池。当汽车停放在远程位置时，燃料电池继续运行并产生电力。该电动汽车通过电力电缆连接到非车载公用电网以将由车载燃料电池产生的 一部分电力传递到远程位置。通过利用既用于运输又用于驻车发电的电动汽车，汽车的初始成本由与驻车发电相关的好处所弥补。另外，可以省去向远程位置运输单独的发电机所需的成本。尽管，289专利中描述的电动汽车的多用途性质可以弥补汽车的初始成本和与远程位置相关的一些运输成本，但其使用和好处受到限制。具体来说，由于，289专利的燃料电池与电动汽车相关联，因此其在与建筑、农业、采矿相关的工地的使用可能非常少。即，由于没有作业工具，汽车在工地的唯一用途就是发电，并且由于其尺寸和结构，由汽车提供的电量和功率输出可变性不足以支持工地的运行。
技术实现思路
本专利技术的机械解决了上述的 一 个或多个问题。本专利技术的一个方面涉及一种移动机械。所述移动机械可以包括能够驱动该移动机械并产生用于该移动机械的机械外(offboard) <吏用的电力的功率源。所述机械还可以包括由所述功率源驱动的作业工具。本专利技术的另 一方面涉及另 一种移动机械。该移动机械可以包括内燃机和由内燃机驱动并产生100-2600kW范围的电力的发电机。所述移动机械还可以包括能够驱动该移动机械的牵引装置和能够从发电机接收电力并驱动所述牵引装置的电动机。所述移动机械还可以于移动机械的机械外使用的接口 。本专利技术的又 一 方面涉及管理移动枳4戒的电力的方法。该方法可包括产生电力输出，接收工作模式输入。所述方法还可包括响应于所述工作模式输入，流路径或者机械外功率流路径。附图说明图1是本专利技术的一种示例性机械的示意图；和图2是本专利技术的用于图1的机械的一种示例性功率系统的示意图。具体实施例方式图1示出了 一种示例性机械10。机械IO可以是执行与例如采矿、建筑、农业、运输等产业或者本领域已知的任何其它产业相关的一些操作类型的移动机械。例如，机械10可以是例如图1中描述的履带式拖拉机等土方机械。机械10可以替代地体现为例如高速公路用卡车、客车等非土方机械或者任何其它的适合的操作执行机械。机械10可以包括作业工具12、牵引装置14和能够响应于驾驶员输入将功率输出传递到作业工具12和牵引装置14的功率系统16。很多不同的作业工具12可以连接到单个机械IO上并能够由机械10的驾驶员控制。作业工具12可以包括用来执行与机械10的机械外表面或物体相关的特定任务的任何装置。例如，作业工具12可以体现为与作业表面接合的松土装置、铲斗、刮铲或者铲子；叉形件，其用来操作机械外物体例如集装架；自卸台，支撑和/或移动装载在自卸台中的表面材料；准备作业表面的扫帚或者吹雪机；切割装置、抓握装置或者本领域已知的任何其它任务执行装置。这些作业工具中;f艮多可以是液压驱动的，且它们都可以由系统16提供功率。尽管在本专利技术的实施方式中，作业工具连接到驾驶室前方以相对于机械10升举和/或倾斜，但作业工具12也可以替代地或附加地连接到机械10的后方、上方、下方或者侧面以旋转、滑动、摇摆或者以本领域已知的4壬4可其它方式运动。牵引装置14可以包括位于机械10的每一侧的履带ML和14R。替代地，牵引装置14可以包括轮子、带或者其它被驱动的牵引装置。牵引装置14可以由功率系统16驱动以根据功率系统16的输出旋转转动。如图2所示，功率系统16可以包括相互协作以驱动作业工具12并产生可用于机械10的机械上和机械外使用的电力输出的多个部件。具体来说，功率系统16可以包括功率源18、发电机20、电动机22、机械外用功率接口 26和设置在发电机20和电动机22之间的转换开关24。功率源18可以产生机械动力输出并包括例如内燃机。内燃机可以是柴油机、汽油机、气体燃料动力发动机、涡轮机或者本领域技术人员可以想到的任何其它类型的内燃机，其中，功率输出与在其中燃烧的燃料量直接相关。如果需要，也可以想到功率源18可以替代地体现为非燃烧功率源，例如燃料电池、电池或本领域已知的任何其它功率源。发电机20可以是能够响应于来自功率源18的旋转输入产生交流电(AC)输出的三相永磁交变场类型的发电机。还可以想到发电机20可以替代地是开关^兹阻发电机、直流发电机(direct phasegenerator)或者本领域已知的任何其它合适类型的发电机。发电机20可以包括通过本领域已知的任何方式可转动地连接到功率源18的转子(未示出)，例如通过直接曲轴连接装置28、通过齿轮传动装置、通过液压回路或者以任何其它合适的方式。发电机20可以随着转子通过功率源18在定子(未示出)内转动产生电力输出。发电机20可以通过将三相交流电(three-phase alternating power)转换成直流电(direct phase power)的发电才几逆变器32电连接到 >共总线30上。公共总线30可以包括通过电动机逆变器34使发电机逆变器32和电动机22相互电连接的正负电力线。如果需要，公共总线30还可以电连接到功率存储装置，例如电池(未示出)、电容(未示出)和本领域已知的其它装置上和/或电连接到附加的功率负荷以向公共总线30提供功率或者将功率从公共总线30移走。电动机22可以是能够从公共总线30接收功率并驱动牵引装置14R的永^兹交变场类型的电动机。可以想到，电动机22可以替代地是开关电机、直流电动机或者本领域已知的任何其它适当的类型的电动机。还可以想到，电动4几22可以在功率再生事件过程(例如，当作用在履带14R上的重力或动量驱动电动机22时)中向公共总线30供应功率。尽管在图2中仅示出了一个电动机22，但可以想到，在机械10内也可以包括系列或平行配置的多个电动机2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动机械（１０），包括：　功率源（１６），其能够驱动所述移动机械并产生用于所述移动机械的机械外使用的电力；和　由所述功率源驱动的作业工具（１２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD贝特兹，MA卡拉瑟斯，SC加尼特，RF舒尔斯，BE昂格尔，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]