一种节能环保电动洗扫车及控制方法 |
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| 申请号 | CN202211284508.X | 申请日 | 2022-10-17 | 公开(公告)号 | CN117901630A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 陕西汽车集团股份有限公司; | 发明人 | 王仁鹏; 朱阳; 姜伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 汽车 设备的领域，具体涉及到一种节能环保电动洗扫车及控制方法，环保 电动车 包括本发明提供的一种节能环保电动洗扫车，包括车体，还包括冷却系统，其设置在所述车体上；清扫系统，其设置在所述车体的下方；行驶系统，其设置在所述车体的下方；分布式动 力 驱动系统，其包括多个 电机 ，多个电机分别与所述冷却系统、所述清扫系统、所述行驶系统连接，分别驱动所述冷却系统、清扫系统和行驶系统。本发明还提供了控制电动洗扫车的方法。本发明提供的一种节能环保电动洗扫车及控制方法，其避免了驱动系统结构复杂、传动效率低、作业能耗高、占用空间大、维护成本高、作业装置控制响应时间长的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种节能环保电动洗扫车，包括车体，其特征在于，还包括： |
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| 说明书全文 | 一种节能环保电动洗扫车及控制方法技术领域背景技术[0002] 近年来，随着城镇化进程加快带来环卫车辆的巨大需求和作业模式的变革，以及在“3060”碳目标、《新能源汽车产业发展规划》等政策持续推动背景下，新能源环卫车渗透率持续提升，发展趋势向好，市场需求将越来越大。 [0003] 现有传统洗扫车的驱动系统中的风机、水泵和齿轮油泵等采用单动力源与作业装置之间通过皮带轮及皮带配合离合器在传动轴上形成“串葫芦”的驱动方式，任何一个作业装置工作都需动力多次传递驱动，使得驱动系统结构复杂、传动效率低、作业能耗高、可靠性差、占用空间大、维护成本高，而且作业装置控制响应时间长。 [0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种节能环保电动洗扫车及控制方法。 发明内容[0007] 为了实现本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种节能环保电动洗扫车，包括： [0008] 冷却系统，其设置在所述车体上； [0009] 清扫系统，其设置在所述车体的下方； [0010] 行驶系统，其设置在所述车体的下方； [0011] 分布式动力驱动系统，其包括多个电机，多个电机分别与所述冷却系统、所述清扫系统、所述行驶系统连接，分别驱动所述冷却系统、清扫系统和行驶系统。 [0012] 优选的是，所述冷却系统包括水泵和风机，所述分布式动力驱动系统包括水泵电机和风机电机，所述水泵电机与所述水泵电连接，所述风机电机与所述风机电连接。 [0013] 优选的是，所述清扫系统包括吸拾部、刷盘和水刀，所述吸拾部位于所述刷盘后方，所述水刀设置在所述吸拾部的后端；所述分布式动力驱动系统还包括刷盘电机，所述刷盘电机与所述刷盘电连接。 [0014] 优选的是，所述分布式动力驱动系统还包括油泵电机和行驶电机，所述油泵电机与齿轮油泵连接，所述行驶电机与所述行驶系统连接。 [0017] 优选的是，还包括储物箱，其以可翻转方式设置在车体上，所述风机固定在所述储物箱上。 [0018] 本发明还提供了一种节能环保电动洗扫车的控制方法，控制上述节能环保电动洗扫车，包括以下步骤： [0019] 控制行驶电机以转速Va运行，使车辆匀速行驶； [0020] 开始作业后，根据作业模式要求，控制行驶电机以Vb运行； [0021] 作业完成后，控制行驶电机以转速Vc反转，或者以Vd运行，使洗扫车掉头或者转场； [0022] 其中，Va [0023] 优选的，开始作业后，根据作业模式要求，控制行驶电机以Vb运行具体包括以下步骤： [0024] 控制油泵电机、水泵电机、风机电机和/或扫盘电机，在匀速状态下按照正加速度升速至第一目标转速，使洗扫车进入一个或者几个保洁工况模式；或 [0025] 控制风机电机、水泵电机和扫盘电机可升速至第二目标转速，使洗扫车进入标准工况模式； [0026] 当洗扫车处于保洁工况模式或者标准工况模式时，控制行驶电机以Vb 转速运行； [0027] 其中，所述保洁工况模式和标准工况模式可相互转换。 [0028] 优选的是，作业完成后，还包括： [0029] 控制水泵电机、风机电机、扫盘电机减速停机；或者， [0030] 若洗扫车卸料，启动油泵电机和水泵电机按照第一目标转速和第二目标转速运行； [0031] 若洗扫车自清洁，启动水泵电机按照第二目标转速运行。 [0032] 本发明的有益效果 [0033] 1、本发明提供的一种节能环保电动洗扫车，其采用的分布式动力驱动系统，避免了电机与部件之间的过渡装置，无需能量多次传递，提高了工作效率。 [0034] 2、本发明提供的一种节能环保电动洗扫车，其动力系统结构简单、传动效率高、作业电耗低、各工作部件使用寿命长，维护成本低。 [0036] 图1是本发明所述节能环保电动洗扫车的结构示意图； [0037] 图2是本发明所述节能环保电动洗扫车的控制器的原理图； [0038] 图3是本发明所述节能环保电动洗扫车的控制方法的流程图；图4是本发明所述节能环保电动洗扫车的控制方法的流程图； [0039] 其中，1‑车体，2‑冷却系统，21‑水泵，22‑风机，3‑清扫系统，31‑吸拾部， 32‑刷盘，33‑水刀，4‑行驶系统，5‑分布式动力驱动系统，51‑水泵电机，52‑ 风机电机，53‑刷盘电机， 54‑油泵电机，55‑行驶电机，6‑齿轮油泵，7‑控制器， 71‑主控制器，72工作控制器，8‑电池箱，9‑储物箱。 具体实施方式[0041] 在本说明书中，应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。 [0042] 本发明提供的一种节能环保电动洗扫车，如图1所示，包括车体1，还包括： [0043] 冷却系统2，其设置在所述车体1上； [0044] 清扫系统3，其设置在所述车体1的下方； [0045] 行驶系统4，其设置在所述车体1的下方； [0046] 分布式动力驱动系统5，其包括多个电机，多个电机分别与所述冷却系统2、所述清扫系统3、所述行驶系统4连接，分别驱动所述冷却系统2、清扫系统3和行驶系统4。 [0047] 在上述情况的基础上，具体的，所述冷却系统2包括水泵21和风机22，所述分布式动力驱动系统5包括水泵电机51和风机电机52，所述水泵电机 51与所述水泵21电连接，所述风机电机52与所述风机22电连接。 [0048] 所述冷却系统设置在所述车体上，对工作控制器冷却，对水泵电机和风机电机进行冷却，确保工作部件在设定温度范围内正常运行。 [0049] 在上述情况的基础上，又一个实施例，如图2所示，所述清扫系统3包括吸拾部31、刷盘32和水刀33，所述吸拾部31位于所述刷盘32后方，所述水刀3设置在所述吸拾部31的后端；形成前清扫后清洗的作业状态，吸拾干净彻底。 [0050] 其中，所述分布式动力驱动系统5还包括刷盘电机53、油泵电机54和行驶电机55，所述刷盘电机53与所述刷盘32电连接，所述油泵电机54与齿轮油泵6连接，所述行驶电机55与所述行驶系统4连接，形成独立集成的工作单元。各电机与各工作部件采用对应分布式驱动，电机与部件之间无过渡装置，无需能量多次传递，且该系统各电机始终在最高效区工作，使得工作效率高、电耗最低。 [0051] 具体的，还包括控制器7和电池箱8，所述电池箱8与所述控制器7连接，所述控制器7控制所述分布式动力驱动系统5中的各个电机。所述电池箱8及控制器7为电动洗扫车提供动力源，控制系统包含主控制器和工作控制器。 [0052] 在上述情况的基础上，具体的，所述控制器7包括主控制器71和工作控制器72，所述主控制器71与所述工作控制器72联接，所述工作控制器72 分别与所述分布式动力驱动系统5中的各个电极电连接。所述主控制器71按照电动洗扫车的工况需求，选择不同的作业模式发出控制指令，工作控制器 72根据该指令控制各电机启停与转速升降，所述工作控制器72采用并联控制方法控制各电机正常工作，使得各电机启停及转速升降精准控制，响应时间更快，且不受外界因素影响，同时延长了工作部件及电机的使用寿命，大幅降低了维护成本。 [0053] 主控制器可根据路面垃圾、扬尘和温度检测值，进行适合工况的合理判断，控制选择作业模式包含车辆行驶模式、抑尘模式、清洗模式、洗扫模式、清扫模式。 [0054] 如图2所示，还包括储物箱9，其以可翻转方式设置在车体1上，所述风机22固定在所述储物箱9上。其中，风机22选择高压离心风机，其固定在所诉储物箱上，占用空间小，还可随着储物箱翻转，增加了灵活功能。 [0055] 本发明提供的一种节能环保电动洗扫车，可根据路面垃圾、扬尘和温度检测值，主控制器进行适合工况的合理判断，选择最优的作业模式进行工作，整车动力系统结构简单、传动效率高、作业电耗低、控制响应时间快，各工作部件使用寿命长，维护成本低。 [0056] 另外，如图3所示，本发明还提供了一种节能环保电动洗扫车的控制方法，控制上述节能环保电动洗扫车，包括以下步骤： [0057] 步骤001，主控制器通过工作控制器控制行驶电机以转速Va运行，使洗扫车按照速度A匀速行驶，作为一个实施例，具体的，速度A可以设置为≤ 5km/h； [0058] 步骤002，开始作业后，根据作业模式要求，控制行驶电机以Vb运行，为保证作业质量，车辆最高行驶速度不能超过速度B，作为一个实施例，具体的，B≤20km/h； [0059] 步骤003，上述包括保洁工况或者标准工况的作业完成后，行驶电机以转速Vc反转，驱动车辆倒车，为确保安全，倒车行驶速度不能超过C，作为一个实施例，具体的，C≤15km/h；或者以转速Vd转场，使洗扫车掉头或者转场，行驶速度不能超过D，作为一个实施例，具体的，D＜90km/h [0060] 具体的，如图4所示，步骤002具体包括如下步骤： [0061] 步骤201，根据作业工况需求选择抑尘模式、清洗模式、洗扫模式和清扫模式中的任意一种作业模式，在保洁工况下，主控制器通过工作控制器控制油泵电机、水泵电机、风机电机和扫盘电机依次按设定正加速度升速达第一目标转速Ve、Vf、Vg和Vh正常运行，使洗扫车进入一个或者几个保洁工况模式； [0062] 步骤202，主控制器通过工作控制器控制风机电机、水泵电机和扫盘电机可升速至第二目标转速，分别为Vj、Vk和Vm，使洗扫车进入标准工况模式；过程中，保洁工况模式和标准工况模式可根据作业需求相互转换。 [0063] 步骤203，洗扫车进入保洁工况模式或者标准工况模式后，控制行驶电机以Vb运行，为保证作业质量，车辆最高行驶速度不能超过速度B，作为一个实施例，具体的，B≤20km/h。 [0064] 具体的，上述保洁工况或者标准工况完成后，还包括： [0065] 步骤004，作业完成后，控制各电机减速停机；或者， [0066] 如果洗扫车卸料，以第一目标转速Ve启动油泵电机，以第二目标转速 Vk启动水泵电机转速运行；或 [0067] 如果洗扫车自清洁，启动水泵电机按照第二目标转速Vk运行。 [0068] 本发明提供的控制方法中，其采用的控制系统的主控制器与工作控制器连接，主控制器按照电动洗扫车的工况需求，选择不同的作业模式发出控制指令，工作控制器根据该指令控制各电机启停与转速升降，所述工作控制器采用并联控制方法控制各电机正常工作，使得各电机启停及转速升降精准控制，响应时间更快，且不受外界因素影响，同时延长了工作部件及电机的使用寿命，大幅降低了维护成本。 [0069] 而且，主控制器可根据路面垃圾、扬尘和温度检测值，进行适合工况的合理判断，控制选择作业模式包含车辆行驶模式、抑尘模式、清洗模式、洗扫模式、清扫模式。 [0070] 各电机在各作业模式下工作依次分为开始作业阶段、作业过程调速阶段、作业完成停机阶段。电机在每个阶段的启停及转速升降控制中，根据不同的工作单元设置了不同专用控制策略，保证效率的同时避免电机与工作部件相互受瞬时大扭矩冲击，引起轴承和密封装置的损坏，延长了工作部件及电机的使用寿命。 [0071] 本发明还有其他供选择的实施例，这里就不再做详细说明。 |
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