纯电动环卫车动力系统及环卫车的制作方法

本实用新型涉及纯电动环卫车动力系统及环卫车。

背景技术：

随着环境污染问题日益严峻，环卫车正逐步向新能源车辆转变，由于环卫车辆无需较长的工作时间的特殊性，纯电动环卫车完全可以满足环卫车辆正常工作和行驶需求。目前纯电动环卫车通常配备两个独立电机，其中驱动电机用于车辆行驶，上装电机带动水泵、油泵和风机等上装设备用于冲洗、扫地、吸尘等作业。如申请公布号为CN104553739A、申请公布日为2015.04.29的中国专利公开了一种混合动力环卫车动力系统，该环卫车动力系统包括驱动电机和上装电机，驱动电机与车辆的后桥传动连接以驱动车辆，上装电机与车载作业装置通过离合器传动连接以完成冲洗、扫地、吸尘等作业。由于两个电机分别独立工作，为了满足驱动电机驱动车辆高速行驶和上装电机对上装设备的全负荷作业的要求，要求两个电机的扭矩和功率均较大，因此两个电机都存在很大的设计冗余，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种纯电动环卫车动力系统，以解决现有技术中的环卫车通过两个电机独立工作而导致电机设计冗余、成本较高的问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用该纯电动环卫车动力系统的环卫车。

为实现上述目的，本实用新型纯电动环卫车动力系统的技术方案是：

方案1，纯电动环卫车动力系统包括具有两个输出端的驱动电机，所述驱动电机的一端为用于与环卫车的车桥传动连接以驱动车轮的车轮驱动端，另一端为用于与上装作业装置传动连接的上装作业驱动端。

方案2，在方案1的基础上，所述驱动电机的上装作业输出端连接有用于控制上装作业装置启闭的上装作业离合器。可以在不需要清扫或清洗时断开与上装作业装置的传动连接。

方案3，在方案1或2的基础上，所述驱动电机的车轮驱动端连接有行星排，行星排具有用于与车桥传动连接的行星排输出轴，驱动电机通过行星排输出轴与车桥传动连接。行星排可以实现无极变速，保证车辆行驶时的稳定性。

方案4，在方案3的基础上，所述驱动电机和行星排之间设有驱动离合器。可以实现在车辆停止时的清洗或清扫作业。

方案5，在方案3的基础上，所述环卫车动力系统还包括辅助电机，所述辅助电机与所述行星排传动连接，所述辅助电机与行星排之间设有变速箱。增加环卫车的动力，保证环卫车的续航，保证环卫车在爬坡时的扭矩较大。

为实现上述目的，本实用新型环卫车的技术方案是：

方案1，环卫车包括车架，所述车架上安装有上装作业装置和纯电动环卫车动力系统，所述纯电动环卫车动力系统包括具有两个输出端的驱动电机，所述驱动电机的一端为与环卫车的车桥传动连接以驱动车轮的车轮驱动端，另一端为与上装作业装置传动连接的上装作业驱动端。

方案2，在方案1的基础上，所述驱动电机的上装作业输出端连接有用于控制上装作业装置启闭的上装作业离合器。可以在不需要清扫或清洗时断开与上装作业装置的传动连接。

方案3，在方案1或2的基础上，所述驱动电机的车轮驱动端连接有行星排，行星排具有用于与车桥传动连接的行星排输出轴，驱动电机通过行星排输出轴与车桥传动连接。行星排可以实现无极变速，保证车辆行驶时的稳定性。

方案4，在方案3的基础上，所述驱动电机和行星排之间设有驱动离合器。可以实现在车辆停止时的清洗或清扫作业。

方案5，在方案3的基础上，所述环卫车动力系统还包括辅助电机，所述辅助电机与所述行星排传动连接，所述辅助电机与行星排之间设有变速箱。增加环卫车的动力，保证环卫车的续航，保证环卫车在爬坡时的扭矩较大。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，驱动电机既与车辆的差速器传动连接，又与上装作业装置传动连接，使驱动电机既驱动车辆行驶，又可以带动上装作业装置工作，能够实现多种模式的转换，解决了两个电机独立工作而导致电机设计冗余、成本较高的问题，提高了驱动电机的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型纯电动环卫车动力系统的具体实施例一的示意图；

图2为本实用新型纯电动环卫车动力系统的具体实施例二的示意图；

图3为本实用新型纯电动环卫车动力系统的具体实施例三的示意图；

图4为本实用新型纯电动环卫车动力系统的具体实施例四的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的纯电动环卫车动力系统的具体实施例一，如图1所示，纯电动环卫车动力系统包括驱动电机13、辅助电机2以及与驱动电机13和辅助电机2传动连接的行星排，驱动电机13与行星排之间设有驱动离合器10，辅助电机2和行星排之间设有变速箱4。本实施例中，驱动电机13具有车轮驱动端和上装作业驱动端，驱动电机13的车轮驱动端与行星排的行星架9传动连接并实现直驱传动给差速器6，驱动电机13的上装作业驱动端与上装作业装置1传动连接，使驱动电机13既驱动车辆行驶，又可以带动上装作业装置1工作，解决了两个电机独立工作而导致电机设计冗余、成本较高的问题，提高了驱动电机的工作效率，本实施例中，驱动电机13和上装作业装置1之间设有上装作业离合器14，实现了多种模式的转换，在其他实施例中，驱动电机和上装作业装置之间可以不设置上装作业离合器。

本实施例中，辅助电机2通过变速箱4、传动齿轮5与行星排的齿圈8传动连接，其中辅助电机2的辅电机输出轴3与驱动电机13的驱动电机输出轴11平行设置，缩短了动力系统轴向尺寸，消除了后纵置动力系统尺寸的制约，提高了系统的适用范围。本实施例中，行星排的齿圈8用于与车辆后桥的差速器6传动连接，齿圈8与差速器6之间设有万向节7，万向节7保证齿圈8与差速器6连接的稳定性，在其他实施例中，齿圈与差速器之间可以不设置万向节。

本实施例中，纯电动双电机驱动系统还包括动力电池12，动力电池12通过导电线束电连接有控制器15，控制器15通过导电线束控制驱动电机13和辅助电机2的运行。同时，控制器15还控制变速箱4使变速箱4在不同车速和工况下选择不同的档位，从而使辅助电机始终处于高效率的工作状态，提升了系统效率。本实施例中，变速箱4为两档变速箱，在其他实施例中，变速箱为一档或三档以上的变速箱。

保洁类环卫车上装作业装置主要由以下一个或几个设备组成：执行吸尘作业的设备，工作模式主要为皮带轮带动风机；执行清扫类作业的设备，工作模式主要为液压泵带动清洁扫盘转动；执行洒水作业的设备，工作模式主要为高压水泵为喷水提供压力。本实施例中，通过控制上装作业离合器14的开启与关闭，带动上装作业装置的皮带轮/液压油泵/高压水泵执行作业工作。

该纯电动环卫车动力系统可以实现驱动模式、制动模式、驱动工作模式、停车工作模式等多种工作模式，具体如下所述（驱动离合器开启—离合器处于接合锁定状态；驱动离合器关闭—离合器处于断开状态；上装作业离合器开启—离合器处于接合锁定状态；上装作业离合器关闭—离合器处于接合断开状态）：

1、驱动模式1（驱动电机13不工作，辅助电机2驱动行驶）：驱动离合器10关闭，上装作业离合器14关闭，辅助电机2单独驱动车辆行驶，动力通过辅助电机输出轴3传递给变速箱4，经变速箱4减速增扭后通过传动齿轮5传递给齿圈8，齿圈8将动力传递给差速器6以驱动整车行驶。根据不同的车速和工况需求变速箱4选择不同的工作档位，使得在满足车辆工况行驶需求的前提下，辅助电机2始终处于高效率区域工作，从而提升系统效率。该模式通常适用于车辆上装作业装置1不工作，车辆中低速行驶。

2、驱动模式2（驱动电机13和辅助电机2同时驱动行驶）：

驱动离合器10开启，上装作业离合器14关闭，驱动电机13和辅助电机2同时驱动车辆行驶，辅助电机2输出动力通过辅助电机输出轴传递给变速箱4，经变速箱4减速增扭后通过传动齿轮5传递给齿圈8，驱动电机13输出扭矩通过行星排传递到行星排的齿圈8上与辅助电机2共同用于驱动车辆行驶。该模式通常适用于大坡度车辆中低速行驶模式。

3、驱动模式3（驱动电机13驱动行驶，辅助电机2不工作）：驱动离合器10开启，上装作业离合器14关闭，驱动电机13单独驱动车辆行驶，驱动电机13输出扭矩过行星排传递给差速器7以驱动车辆行驶。此时变速箱4处于空档模式，辅助电机2转速为零，以消除辅助电机2和变速箱4控制带来的损失。该模式通常适用于高速行驶模式。

4、驱动工作模式1（驱动电机13驱动上装作业装置，辅助电机2驱动行驶）：驱动离合器10关闭，上装作业离合器14开启，辅助电机2单独驱动车辆行驶，动力通过辅助电机输出轴3传递给变速箱4，经变速箱4减速增扭后通过传动齿轮5传递给齿圈8，齿圈8将动力传递给差速器6以驱动整车行驶。根据不同的车速和工况需求变速箱4选择不同的工作档位，使得在满足车辆工况行驶需求的前提下，辅助电机2始终处于高效率区域工作。驱动电机13输出动力通过上装作业离合器14传递给具有风机、水泵、油泵的上装作业装置1，实现上装作业装置的工作。该模式通常适用于车辆中低速边行驶边作业模式。

5、驱动工作模式2（驱动电机13同时驱动车辆行驶和上装作业装置，辅助电机2驱动行驶）：驱动离合器10开启，上装作业离合器14开启，驱动电机13和辅助电机2同时驱动车辆行驶，辅助电机2输出动力通过辅助电机输出轴传递给变速箱4，经变速箱4减速增扭后通过传动齿轮5传递给齿圈8，驱动电机13输出动力分为两部分，一部分用于驱动上装作业装置1工作，另一部分通过行星排传递到行星排的齿圈8上与辅助电机2共同用于驱动车辆行驶。该模式通常适用于大坡度车辆中低速边行驶边作业模式。

6、停车工作模式（驱动电机13和辅助电机2不驱动行驶、驱动电机13驱动上装作业装置）：变速箱4处于空档，辅助电机2不工作，驱动离合器10关闭，上装作业离合器14开启，驱动电机13驱动上装作业装置工作，驱动电机13输出扭矩完全用于驱动上装作业装置。该模式通常适用于停车作业模式。

7、制动模式1（驱动电机13不工作，辅助电机2单独回馈）：驱动离合器10关闭，上装作业离合器14关闭，此模式下辅助电机2单独工作用于制动能量回收。该模式通常适用于低车速制动模式。

8、制动模式2（驱动电机13单独回馈，辅助电机2不工作）：驱动离合器10开启，上装作业离合器14关闭，变速箱4为空档，此模式下驱动电机13单独工作用于制动能量回收。该模式通常适用于中高车速制动模式。

9、制动模式3（驱动电机13和辅助电机2共同回馈）：驱动离合器10开启，上装作业离合器14关闭，变速箱4在档位上，此模式下驱动电机13和辅助电机2同时工作用于制动能量回收。该模式通常适用于大扭矩制动、持续下坡制动或高速制动模式。

本实施例中，双电机可分别单独驱动，也可共同驱动车辆行驶，双电机可在不同的扭矩和功率需求时，分别驱动或共同驱动，降低电机的扭矩和功率冗余，整车驱动效率高。通过变速箱减速增扭作用，辅电机可以选择较小扭矩的驱动电机从而降低成本，且通过不同档位选择使得辅电机处于高效率区域工作，并提升系统效率；变速箱换档过程中，通过主电机进行扭矩补偿，实现无断动力换档。通过锁止离合器锁止太阳轮实现主电机高速驱动，降低了主电机高速弱磁损失，提高了动力系统效率。通过制动时选择不同的电机进行制动，提高制动能量回收能力。驱动电机通过上装作业离合器与上装作业装置连接，使驱动电机既驱动车辆行驶，又可以带动上装作业装置工作，能够实现多种模式的转换。

本实用新型的纯电动环卫车动力系统的具体实施例二，如图2所示，与具体实施例一的区别在于，纯电动环卫车动力系统通过辅助电机2的传动齿轮5与差速器6直驱传动连接。

本实用新型的纯电动环卫车动力系统的具体实施例三，如图3所示，与具体实施例一的区别在于，所述驱动电机13与上装作业装置1之间不设置上装作业离合器。

本实用新型的纯电动环卫车动力系统的具体实施例四，如图4所示，与具体实施例一的区别在于，所述纯电动环卫车动力系统不设置辅助电机，只依靠驱动电机13驱动车辆、上装作业装置或同时驱动车辆和上装作业装置工作。

本实用新型的纯电动环卫车动力系统的具体实施例五，与具体实施例一的区别在于，所述驱动电机和行星排之间不设置驱动离合器。

本实用新型环卫车的具体实施例，本实施例中的环卫车包括车架和安装在车架上的纯电动环卫车动力系统，该纯电动环卫车动力系统与上述纯电动环卫车动力系统的具体实施例一至具体实施例五中任意一个所述的纯电动环卫车动力系统结构相同，不予赘述。