一种电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统，其包括：发动机，交流发电机，整流器一，逆变器一、逆变器二，驱动电机一、驱动电机二，制动断路器，制动电阻和传动冷却系统，该控制系统还包括一个制动过程的控制回路；所述制动过程的控制回路包括一个整流器二和一个逆变器三。本实用新型专利技术的效果是通过改变制动过程中车辆能量传递路径与控制方式，达到节省发动机能量输出，总而达到节能的效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电传动矿用汽车制动领域，具体地说是指一种电传动矿用汽车的制动(缓行)过程中节能控制系统。技术背景:电传动矿用汽车是一种大型的非公路运输车辆，是在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的一种重型自卸汽车，往返于采掘点和卸矿点，其工作特点是运程中存在持续的上坡、下坡工况。电传动矿用汽车的传动系统由柴油发动机、发电机、驱动电机构成。在电传动矿用汽车长距离下坡过程中需要进行制动(缓行)，一般要通过使驱动电动机转换成发电机的工作状态，将车辆的动能转换成为电能，并通过制动电阻转变成为热能。由于在电动机转换成为发电机工作过程中会产生热量，并且随着制动加速度的增加，所产生的热量也增加。其产生的热量要通过车身中的散热风道中的气流带走才能保证发电机的正常工作。一般车型中，散热风道的风机与发动机、发电机直接连接，即若要求风道保持足够多的风量和风压，发动机必须保持在较高的转速，以保证风机处于较高的转速状态。此时发电机并不发电，但也要随着发动机工作在较高的转速状态。由此造成发动机燃油消耗过高，并且发电机空转。本技术旨在更改电传动矿用汽车制动(缓行)过程中柴油发动机、发电机的工作状态，在保证通风系统正常工作的情况下，使得柴油发动机的工作消耗降到最低。本技术所述的节能控制技术并未有成型矿用汽车产品使用过
技术实现思路
:本技术的目的是改善电传动矿用汽在制动(缓行)过程中节能控制方式以及发动机节能控制，最终提高整车的节能性能。本技术采用的技术方案是提供一种电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统，其包括:发动机、交流发电机、整流器一、逆变器一、逆变器二、驱动电机一、驱动电机二、制动断路器、制动电阻和传动冷却系统，该控制系统还包括一个制动过程的控制回路，所述制动过程的控制回路包括一个整流器二和一个逆变器三，其中所述整流器二的输入端分别连接在驱动电机一和驱动电机二的输出端，所述整流器二的输出端连接在所述逆变器三的输入端，所述逆变器三的输出端连接至交流发电机；进一步的，所述整流器二将驱动电机一和驱动电机二在制动过程所发交流电转换成直流电；所述逆变器三将被所述整流器二转换的直流电再转换为交流电，供驱动所述交流发电机。本技术的效果是通过改变制动(缓行)过程中车辆能量传递路径与控制方式，达到节省发动机能量输出，总而达到节能的效果。附图说明:图1是电驱动矿用汽车电传动系统原理图。具体实施方式如图1所示的系统图中，实线部分为一般电驱动矿用汽车驱动系统示意图，本技术的技术方案如系统构成如图1中虚线路径。本技术中的电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统包括:发动机，交流发电机，整流器1、2，逆变器1、2、3，驱动电机1、2，制动断路器，制动电阻，传动冷却系统。发动机 传动系统动力源;交流发电机:将发动机的机械能转换为交流形式的电能；整流器1:将交流发电机的交流电转换为直流电；逆变器1、2:将所述直流电转变为驱动电机1、2需要的交流电；驱动电机1、2:将电能转换成驱动车辆前进的机械能；在制动过程中转变为发电机，将车辆的动能转换为电能(交流电);制动断路器:用于在车辆进入制动状态后开启制动回路；制动电阻:用于将制动过程中驱动电机1，2所发电能转换成热能；传动冷却系统:用于冷却电传动系统的交流发电机和驱动电机1，2，保证其工作在合理的温度范围内，由交流发电机输出端驱动；整流器2:用于将驱动电机1，2在制动过程所发交流电转换成直流电，属于本技术制动控制回路的主 要部件之一；逆变器3:用于将被整流器2转换的直流电再转换为交流电，供驱动交流发电机，属于本技术制动控制回路的主要部件之一；Iwc:表示驱动行驶过程中经整流器I整流以后的直流电流；Iqm:表示驱动行驶过程中经逆变器1、2逆变以后的交流电流；Ib:表示一般制动过程中的制动电流。Ifdc:本技术控制回路中的电流，在制动过程中经整流器2的整流后的直流电流，经逆变器3的逆变以后驱动交流发电机工作，并带动传动冷却系统；现有技术的制动过程为:在制动(缓行)过程中驱动电机转换为发电机状态运行，将车辆的动能转换为电能，所发电能经过制动电阻转变为热能消耗掉。由于驱动电机在发电过程中也将产生较多的热量，需要依靠传动冷却系统将驱动电机的热量散掉，才能保证驱动电机正常工作。驱动电机的冷却系统依靠发动机提供的能量，即在制动过程中仍需要发动机提供维持散热系统工作的能量，才能保证车辆的正常制动(缓行)运行。即:在一般电驱动矿用汽车的制动(缓行)工况中，车辆动能经驱动电机转换成电能由制动电阻消耗掉，同时还需要由发动机提供传动冷却系统的运行能量。本技术的技术方案如系统构成如图1中虚线路径，在现有电传动系统基础上，增加一个整流器2和一个逆变器3，构成本技术所述制动过程控制回路。控制回路开启的条件是:在制动(缓行)过程中，驱动电机1，2所发电的功率除去交流发电机作为电动机运行、以及整流器1、逆变器1，2工作过程中的效率损失后，需要大于传动冷却系统所需功率和发动机最低喷油状态运转的摩擦功率。如果达不到这个条件，驱动电机制动过程所发电能仍由制动电阻全部消耗，传动冷却系统运行功率由发动机提供。工作原理如下:在制动(缓行)过程中驱动电机1、2转换为发电机状态，交流发电机转换为电动机。驱动电机所发电能经过整流器2、逆变器3的转换后，驱动已转换成电动机的交流发电机，使其将电能转换成机械能，这部分机械能将驱动传动冷却系统为驱动电机冷却，同时带动发动机以最低喷油状态运转。交流发电机的最高转速不超过发动机允许的最高车速，一般为1900转/分钟。驱动电机在缓行过程中所发电能如果超过交流发电机带动传动冷却系统和发动机最低喷油状态运转的需要，剩余部分经制动电阻转变为热能消耗掉。由于目前使用的电传动矿用汽车制动控制过程中传动系统散热需要，必须维持传动冷却系统工作在较高功率状态，即下坡过程中仍需要发动机处于较高功率状态，而驱动电机制动过程中所发电能全部由制动电阻消耗。本技术充分利用车辆动能转变成的电能，驱动交流发电机以电动机模式工作，进一步驱动传动冷却系统传动系统提供散热需要的功率，并使发动机处于最低喷油工作状态，利用其摩擦功耗消耗一部分电能，避免了制动过程中发动机的消耗，从而达到节能的目的。由于矿山车辆的发动机功率较大，最大可达到3500马力以上，并且长距离下坡在其运行过程中占的比例较大，这种控制方式节能的效果较显著。权利要求1.一种电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统，其包括:发动机、交流发电机、整流器一、逆变器一、逆变器二、驱动电机一、驱动电机二、制动断路器、制动电阻和传动冷却系统，其特征在于，该控制系统还包括一个制动过程的控制回路，所述制动过程的控制回路包括一个整流器二和一个逆变器三，其中所述整流器二的输入端分别连接在驱动电机一和驱动电机二的输出端，所述整流器二的输出端连接在所述逆变器三的输入端，所述逆变器三的输出端连接至交流发电机。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述整流器二将驱动电机一和驱动电机二在制动过程所发交流电转换成直流电；所述逆变器三将被所述整流器二转换的直流电再转换为交流电，供驱动所述交流发电机。专利摘要本技术提供一种电驱动矿用汽车制动过程节能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电驱动矿用汽车制动过程节能控制系统，其包括：发动机、交流发电机、整流器一、逆变器一、逆变器二、驱动电机一、驱动电机二、制动断路器、制动电阻和传动冷却系统，其特征在于，该控制系统还包括一个制动过程的控制回路，所述制动过程的控制回路包括一个整流器二和一个逆变器三，其中所述整流器二的输入端分别连接在驱动电机一和驱动电机二的输出端，所述整流器二的输出端连接在所述逆变器三的输入端，所述逆变器三的输出端连接至交流发电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珏，张文明，靳添絮，杨耀东，金纯，孟宇，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：实用新型
国别省市：