一种自动导引运输车的动力系统的制作方法

文档序号:12388542
一种自动导引运输车的动力系统的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种自动导引运输车的动力系统,属于运输工具能源供给技术领域。



背景技术:

集装箱自动导引运输车(AGV)是使用在自动化或半自动化码头的水平运输设备,具有无人驾驶、自动导航、准确定位、路径优化以及安全避碰等特征,并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输车辆。现有AGV多采用柴油-动力电池混合动力作为动力源,提高了运输车的续航能力,但是运输车在加速时需要较大的短时功率,现有系统明显动能供应不足。另外动力电池在单次电能消耗过程中,能量输出特性变化较大,损伤大,导致使用寿命比较短。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,提供一种自动导引运输车的动力系统,该系统既能提供较高的能量,又具有较大的短时功率及优良的瞬间加速性能,能够减缓动力电池损伤,还延长了运输车的续航能力。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下的技术方案:

该种自动导引运输车的动力系统包括运输车、燃料箱、发动机、发电机、动力电池、超级电容器和控制系统。所述运输车包括车架和控制柜,燃料箱、发动机、发电机、动力电池和超级电容器均安装在车架上,控制系统置于控制柜内部。燃料箱通过发动机连接于发电机,发电机、超级电容器、动力电池均电性连接于控制系统。车架两侧还分别固定有第一驱动轮组和第二驱动轮组,第一驱动轮组通过第一驱动电机与控制系统电性连接,第二驱动轮组通过第二驱动电机与控制系统电性连接。超级电容器能够提供瞬间大功率动力,具有良好的大电流充放电特性,使用寿命长,循环使用次数多。第一驱动电机为第一驱动轮组提供动力,第二驱动电机为第二驱动轮组提供动力,单独驱动使得运输车拥有更强劲的动力。

前述的超级电容器还电性连接于动力电池,随时为动力电池补充电量,减缓了动力电池在单次电能消耗过程中的损伤,延长了使用寿命。

为了实现第一驱动电机的输出功率平衡,在控制系统与第一驱动电机之间还设有第一变频器,通过第一变频器驱动第一驱动电机保证运输车的平稳运行。

进一步的,在控制系统与第二驱动电机之间设有第二变频器,通过第二变频器驱动第二驱动电机。

前述的控制系统还电性连接有电动转向装置,所述电动转向装置内设有电磁比例阀,运输车车体转向主要由电磁比例阀实现,通过控制电磁比例阀的开度和液压流向控制运输车的转弯速度和转向。

前述的第一驱动轮组包括两个驱动轮,所述驱动轮之间设有第一变速器,第一变速器电性连接于第一驱动电机,变速器改变了驱动电机的转速和转矩,减小了传动系统轴向尺寸,便于安装和布置零件制造成本低的混合动力用动力传动装置。

进一步的,第二驱动轮组包括两个驱动轮,所述驱动轮之间设有第二变速器,第二变速器电性连接于第二驱动电机。

有益的,燃料箱内为柴油,发动机使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸发,而自燃温度却较汽油低,功率大、经济性能好。

与现有技术相比,本实用新型的有益之处在于:运输车在满载平稳运行时,采用柴油-动力电池作为动力源。运输车在加速时,仅靠柴油-动力电池供能不足,超级电容器可为运输车提供较大的短时功率,保证运输车瞬间加速。同时超级电容器还可以为动力电池储存能量,减缓了动力电池单次电能消耗造成的损伤,也进一步提高了运输车的续航能力,保证运输车能够长期连续工作。

附图说明

图1是本实用新型的连接关系示意图;

图2是本实用新型的结构示意图;

图3是动力系统牵引工况的能量流动图;

图4是动力系统再生制动工况的能量流动图。

附图标记的含义:1-发动机,2-发电机,3-超级电容器,4-控制系统,5-第一变频器,6-第一驱动电机,7-第一变速器,8-第一驱动轮组,9-第二变频器,10-第二驱动电机,11-第二变速器,12-第二驱动轮组,13-电动转向装置,14-电磁比例阀,15-动力电池,16-燃料箱,17-运输车,18-车架,19-控制柜。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1:如图1和图2所示,运输车17包括车架18和控制柜19,燃料箱16、发动机1、发电机2、动力电池15和超级电容器3均安装在车架18上,控制系统4置于控制柜19内部。燃料箱16内为柴油,发动机1使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸发,而自燃温度却较汽油低,功率大、经济性能好。燃料箱16通过发动机1连接于发电机2,发电机2、超级电容器3、动力电池15均电性连接于控制系统4。车架18两侧还分别固定有第一驱动轮组8和第二驱动轮组12,第一驱动轮组8和第二驱动轮组12均包括两个驱动轮。第一驱动轮组8通过第一驱动电机6与控制系统4电性连接,第二驱动轮组12通过第二驱动电机10与控制系统4电性连接。第一驱动轮组8之间设有第一变速器7,第一变速器7电性连接于第一驱动电机6。第二驱动轮组12之间设有第二变速器11,第二变速器11电性连接于第二驱动电机10。变速器改变了驱动电机的转速和转矩,减小了传动系统轴向尺寸,便于安装和布置零件制造成本低的混合动力用动力传动装置。超级电容器3能够提供瞬间大功率动力,具有良好的大电流充放电特性,使用寿命长,循环使用次数多。第一驱动电机6为第一驱动轮组8提供动力,第二驱动电机10为第二驱动轮组12提供动力,单独驱动使得运输车17拥有更强劲的动力。

超级电容器3还电性连接于动力电池15,随时为动力电池15补充电量,减缓了动力电池15在单次电能消耗过程中的损伤,延长了使用寿命。在控制系统4与第一驱动电机6之间还设有第一变频器5,通过第一变频器5驱动第一驱动电机6保证运输车17的平稳运行。在控制系统4与第二驱动电机10之间设有第二变频器9,通过第二变频器9驱动第二驱动电机10。两台变频器分别驱动两台驱动电机,通过主从控制功能实现两个驱动电机的输出功率平衡。控制系统4还电性连接有电动转向装置13,电动转向装置13内设有电磁比例阀14,运输车17车体转向主要由电磁比例阀14实现,通过控制电磁比例阀14的开度和液压流向控制运输车17的转弯速度和转向。

实施例2:如图1和图2所示,该种自动导引运输车的动力系统包括运输车17、燃料箱16、发动机1、发电机2、动力电池15、超级电容器3和控制系统4。运输车17包括车架18和控制柜19,燃料箱16、发动机1、发电机2、动力电池15和超级电容器3均安装在车架18上,控制系统4置于控制柜19内部。燃料箱16通过发动机1连接于发电机2,发电机2、超级电容器3、动力电池15均电性连接于控制系统4。车架18两侧还分别固定有第一驱动轮组8和第二驱动轮组12,第一驱动轮组8通过第一驱动电机6与控制系统4电性连接,第二驱动轮组12通过第二驱动电机10与控制系统4电性连接。超级电容器3能够提供瞬间大功率动力,具有良好的大电流充放电特性,使用寿命长,循环使用次数多。第一驱动电机6为第一驱动轮组8提供动力,第二驱动电机10为第二驱动轮组12提供动力,单独驱动使得运输车17拥有更强劲的动力。

实施例3:如图3和图4所示,当运输车17空载平稳运行或者等待候机运行时,超级电容器3辅助电源SOC<上限值,此时机组能量富裕,柴油-动力电池自动导引运输车17提供动能,并向超级电容器3充电,储存部分能量,提高运输机的续航能力。

当运输车17满载平稳运行时,超级电容器3辅助电源SOC≥上限值,此时柴油-动力电池自动导引运输车17提供动能。

当运输车17空载加速运行或者满载加速运行时,超级电容器3辅助电源SOC≥上限值,此时机组能量缺乏,单靠柴油-动力电池无法导引运输车17,此时超级电容器3瞬间提供巨大的电流,与柴油-动力电池一起提供动力,满足运输车17的能量需求。

在运输车17的再生制动工况,超级电容器3辅助电源SOC<上限值,制动回载能量也为超级电容器3充电,能量得到很好的储存,以便动力电池15电量不足时,随时为动力电池15提供能量,延长了运输车17的续航能力,保证运输车17长时间工作。

本实用新型的工作原理:动力系统在机组能量富裕和车辆制动时,采用柴油-动力电池作为动力源,超级电容器3可为动力电池15储存能量,提高运输车17的续航能力。在机组能量缺乏时,超级电容器3又能瞬间提供巨大的电流,通过柴油-动力电池和超级电容器3综合为运输车17提供动能,保证运输车17瞬间加速,满足运输车17的能量要求。系统中的变频器通过驱动电机保证运输车17平稳行驶,通过控制电动转向装置13中的电磁比例阀14完成运输车17的转弯动作。

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