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电驱动制动 能量回收矿用车

阅读：885发布：2020-05-11

专利汇可以提供电驱动制动能量回收矿用车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种电驱动制动能量回收矿用车，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统，电池管理系统为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力，该电力驱动与能量回收控制系统为该电池管理系统进行充电。本发明的电驱动矿用车由蓄电池组供电运行，同时具有能量回收功能，故能降低运行成本，具有节能效果。，下面是电驱动制动能量回收矿用车专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力，该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线连接该电池管理系统并为该电池管理系统进行充电，该制动系统通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统，并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电；
所述电池管理系统包括电池管理单元、电池组及外充电单元，该电池管理单元与电池组通过数据线和动力线相互连接，所述整车控制系统通过数据线连接该电池管理单元；
所述电力驱动与能量回收控制系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮及用于能量回收的机械传动装置，所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元，所述机械传动装置包括设于车辆中部的驱动电机、能量回收发电机、变速器、设于后轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器，该驱动电机连接并驱动该能量回收发电机，该能量回收发电机连接该变速器，该变速器通过传动轴连接该驱动桥，所述电机管理单元通过数据线连接该驱动电机，所述电池组通过动力线经由逆变器连接所述驱动电机并为驱动电机提供电力，所述驱动电机与能量回收发电机通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元；
所述制动系统包括制动控制单元及设于前轮与后轮的轮边制动器，所述整车控制系统通过数据线连接该制动控制单元，该制动控制单元另通过数据线分别连接轮边制动器及能量回收发电机并控制轮边制动器工作或能量回收发电机工作发电；
车辆在制动能量回收时有三种工作模式：模式一、驾驶员轻踏制动踏板，整车控制系统经电机管理单元控制驱动电机转换为发电机，产生的电流经由能量回收动力线、电池管理单元为电池组进行充电；模式二、驾驶员再一步踏制动踏板，除模式一的驱动电机发电外，整车控制系统经制动控制单元控制能量回收发电机工作发电，产生的电流经由能量回收动力线、电池管理单元为电池组进行充电；模式三、驾驶员将制动踏板踩踏到底，除模式一的驱动电机和模式二的能量回收发电机工作发电外，整车控制系统经制动控制单元控制轮边制动器工作，使电驱动制动能量回收矿用车停车。
2.如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，所述外充电单元包括充电桩及与该充电桩连接的外充插电器，该外充插电器另通过动力线连接所述电池管理单元，该充电桩通过外充插电器及电池管理单元为所述电池组充电。
3.如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，所述变速器附设有取力装置，该取力装置驱动一举升系统。
4.如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，所述轮边制动器为4个，分别设置于两个前轮与两个后轮处。
5.如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，所述驾驶员输入系统包括启动开关、油门踏板、制动踏板、充放电开关、举升控制器。
6.如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车，其特征在于，所述驾驶员输入系统连接有转向系统。

说明书全文

电驱动制动 能量回收矿用车

技术领域

[0001] 本发明有关一种电驱动制动能量回收矿用车，特别是指一种供露天矿、大型水电、基建工地等使用的纯电力驱动行驶的制动能量回收矿用车。

背景技术

[0002] 矿用车主要用于露天矿、大型水电、基建工地土石方、矿石物料的转运等场所，目前在用的车辆主要分两类：一种是以内燃机为动力全机械传动的矿用车，另一种是以内燃发电机组为动力，全电力传动矿用车。但上述两种运输车运行在空载上坡满载下坡工况时，所具有的动能和势能均由车辆的制动器以磨擦产生的热量而散发到空气中，对环境造成污染和产生热效应；同时无论是机械传动还是全电力驱动，内燃机会对空气产生严重污染，另外由于燃油价格的增长，使得内燃机驱动的运输车的运行成本不断的增加。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种节能环保、且运输效率高的电驱动制动能量回收矿用车。

[0004] 为达到上述目的，本发明提供一种电驱动制动能量回收矿用车，其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统，该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力，该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线连接该电池管理系统并为该电池管理系统进行充电，该制动系统通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统，并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电。

[0005] 所述电池管理系统包括电池管理单元、电池组及外充电单元，该电池管理单元与电池组通过数据线和动力线相互连接，所述整车控制系统通过数据线连接该电池管理单元。

[0006] 所述电力驱动与能量回收控制系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮及用于能量回收的机械传动装置，所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元，该电机管理单元通过数据线连接该机械传动装置并实现能量回馈；所述电池组通过动力线经由一逆变器连接所述机械传动装置，为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的电力；所述机械传动装置通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元并通过该电池管理单元为所述电池组充电。

[0007] 所述机械传动装置包括设于车辆中部的驱动电机、能量回收发电机、变速器、设于后轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器，该驱动电机连接并驱动该能量回收发电机，该能量回收发电机连接该变速器，该变速器通过传动轴连接该驱动桥，所述电机管理单元通过数据线连接该驱动电机，所述逆变器通过动力线连接所述驱动电机并为驱动电机提供电力，所述驱动电机与能量回收发电机通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元。

[0008] 所述制动系统包括制动控制单元及设于前轮与后轮的轮边制动器，所述整车控制系统通过数据线连接该制动控制单元，该制动控制单元另通过数据线分别连接轮边制动器及能量回收发电机并控制轮边制动器工作或能量回收发电机工作发电。

[0009] 所述外充电单元包括充电桩及与该充电桩连接的外充插电器，该外充插电器另通过动力线连接所述电池管理单元，该充电桩通过外充插电器及电池管理单元为所述电池组充电。

[0010] 所述变速器附设有取力装置，该取力装置驱动一举升系统。

[0011] 所述轮边制动器为4个，分别设置于两个前轮与两个后轮处。

[0012] 所述驾驶员输入系统包括启动开关、油门踏板、制动踏板、充放电开关、举升控制器。

[0013] 所述驾驶员输入系统连接有转向系统。

[0014] 本发明的电驱动制动能量回收矿用车由蓄电池组供电运行，车辆在下坡减速滑行或制动时具有能量回馈功能，可向电池组充电，具有节能效果，同时在停车时蓄电池组可接受外部电源充电，本发明的电驱动制动能量回收矿用车节能环保，大大降低了运行成本。附图说明

[0015] 图1为本发明电驱动制动能量回收矿用车的结构示意图。

具体实施方式

[0016] 为便于对本发明的结构及达到的效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。

[0017] 如图1所示，本发明的电驱动制动能量回收矿用车包括有设于车上的整车控制系统1、驾驶员输入系统2、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统。该整车控制系统1通过数据总线a1、a2、a3、a4分别连接该驾驶员输入系统2、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统，该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力，该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线b1连接电池管理系统并为电池管理系统进行充电，该制动系统通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统，并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电。

[0018] 本发明中的电池管理系统包括电池管理单元40、电池组41及外充电单元，电池管理单元40与电池组41通过数据线a5和动力线b4相互连接，该整车控制系统1通过数据线a3连接电池管理单元40。本发明的电力驱动与能量回收控制系统包括通过数据线a6连接的电机管理单元30与驱动车辆后轮及用于能量回收的机械传动装置，该整车控制系统1通过数据线a2连接电机管理单元30。如图1所示，该机械传动装置包括设于车架中部的驱动电机31、能量回收发电机36、变速器32、设于后轮之间的驱动桥33及设于两个后轮的轮边减速器
34，电机管理单元30通过数据线a6连接驱动电机31，该驱动电机31连接并用于驱动能量回收发电机36，该能量回收发电机36连接变速器32，该变速器32通过传动轴35连接驱动桥33，驱动电机31通过变速器32、驱动桥33，至两侧后轮的轮边减速器34驱动车轮。本发明的变速器32还附设有取力装置37，该取力装置37驱动一举升系统。

[0019] 本发明中的驱动电机31与能量回收发电机36通过能量回收动力线b1连接充放电管理单元40，该电池组41通过另一动力线b2连接一逆变器42，该逆变器42通过动力线b3连接该驱动电机31，该逆变器42将电池组41的直流电变为交流电。

[0020] 本发明中的外充电单元包括充电桩43及与该充电桩43连接的外充插电器42，该外充插电器42另通过动力线b5连接电池管理单元40。

[0021] 本发明中的制动系统包括制动控制单元50及设于前轮与后轮的轮边制动器51，整车控制系统1通过数据线a4连接制动控制单元50，该制动控制单元50通过数据线a7、a8分别连接轮边制动器51及能量回收发电机36。轮边制动器51可为4个，分别设置于两个前轮与两个后轮处。

[0022] 本发明中的驾驶员输入系统2包括启动开关、油门踏板、制动踏板、充放电开关、举升控制器，通过整车控制器对电驱动制动能量回收矿用车的启动、加减速、制动能量回收、电池组充电、举升倾卸的工况进行操作。

[0023] 给电驱动制动能量回收矿用车充电时，将车辆挺稳于充电桩43旁，电池管理单元40通过外充插电器42连接充电桩43，打开驾驶员输入系统2的充放电开关，向整车控制系统
1提供充放电指令信息，由整车控制系统1控制电池管理单元40，使充电桩43通过外充插电器42为经由动力线b5、电池管理单元40及动力线b4为电池组41充电。

[0024] 电驱动制动能量回收矿用车启动时，操作驾驶员输入系统2的启动开关，由整车控制系统1经由电机管理单元30控制驱动电机31启动，该整车控制系统1通过电池管理单元40控制电池组41通过动力线b2、逆变器42及动力线b3对驱动电机31供电，以驱动车辆起步运行。

[0025] 电驱动制动能量回收矿用车加减速时，操作驾驶员输入系统2的油门踏板，由整车控制系统1经由电机管理单元30控制驱动电机31的转速，来控制车辆的速度，同时整车控制系统1通过电池管理单元40控制电池组41，通过动力线b2、逆变器42及动力线b3对驱动电机31供电，驱动车辆行驶。

[0026] 电驱动制动能量回收矿用车能量回收(即车辆制动)时，操作驾驶员输入系统2的制动踏板，由整车控制系统1经制动控制单元50控制能量回收发电机36工作发电或控制轮边制动器51工作。操作驾驶员输入系统2的制动踏板工作模式为三种：模式一、驾驶员轻踏制动踏板，整车控制系统1经电机管理单元30控制驱动电机31转换为发电机，产生的电流经由能量回收动力线b1、电池管理单元40及动力线b4为电池组41进行充电；模式二、驾驶员再一步踏制动踏板，除模式一的驱动电机31发电外，整车控制系统1经制动控制单元50控制能量回收发电机36工作发电，产生的电流经由能量回收动力线b1、电池管理单元40及动力线b4为电池组41进行充电；模式三、驾驶员将制动踏板踩踏到底，除模式一的驱动电机31和模式二的能量回收发电机36工作发电外，整车控制系统1经制动控制单元50控制轮边制动器51工作，使电驱动制动能量回收矿用车停车。

[0027] 电驱动制动能量回收矿用车进行倾卸时，操作驾驶员输入系统2的举升控制器，使变速器32接通取力装置37，举升系统工作，完成倾卸。

[0028] 本发明的驾驶员输入系统2还连接有转向系统20，通过操控方向盘对电驱动制动能量回收矿用车的转向进行控制。

[0029] 本发明的电驱动制动能量回收矿用车工况为空载上坡，满载下坡，下坡时将下坡制动能量转化为电能蓄存在电池组中。

[0030] 本发明的电驱动制动能量回收矿用车由蓄电池组供电运行，车辆在下坡减速滑行或制动时具有能量回馈功能，可向电池组充电，具有节能效果，同时在停车时蓄电池组可接受外部电源充电，本发明的电驱动制动能量回收矿用车节能环保，大大降低了运行成本。

[0031] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

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