井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车和驱动系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿领域，尤其涉及一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车和驱动系统。

背景技术：

目前，我国矿井用防爆车辆均为柴油机无轨胶轮车，柴油机防爆无轨胶轮车辆存在高污染、高噪声、高油耗、低寿命(“三高一低”)的问题，因此矿井用户亟需研制新型高效、低污染的纯电动防爆无轨胶轮运输车辆。现有技术中，尚无煤矿井下铰接式纯电动防爆无轨胶轮材料运输车，市场上现有的纯电动汽车均为人员乘用车，应用工况与井下矿车完全不同，其设计参数亦与井下铰接式纯电动防爆无轨胶轮材料运输车应用参数有较大不同。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车和驱动系统，解决了现有技术中柴油机防爆无轨胶轮车辆存在高污染、高噪声、高油耗、低寿命(“三高一低”)的技术问题，解决了现有技术中矿井用户亟需新型高效、低污染的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的技术问题。

本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统，包括：

安装在井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的前车架的电连接的第一电池系统、制动电阻箱和电气控制箱，安装在井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的后车架的电连接的第二电池系统和电机控制箱，第一电池系统为电气控制箱供电，第二电池系统为电机控制箱供电，制动电阻箱一端连接电机控制箱，另一端连接电气控制箱；

第一电池系统包括多个电池箱，第二电池系统也包括多个电池箱，电池箱内包括电池组和从电池管理系统，从电池管理系统用于管理电池组。

此外，第一电池系统包括三个电池箱，第二个电池系统也包括三个电池箱，这六个电池箱采用两串三并连接型式电连接。

此外，电气控制箱包括整车控制器、主电池管理系统、电气扩展接口、第三电机控制器、第四电机控制器和液压泵电机控制器；

第三电机控制器和第四电机控制器分别与安装在前车轮上的两个电机电连接，液压泵电机控制器与安装在驾驶室内的液压泵电机电连接。

此外，电机控制箱包括第一电机控制器和第二电机控制器，第一电机控制器和第二电机控制器分别与安装在后车轮上的两个电机电连接。

此外，第一电机控制器和第二电机控制器设置在一个防爆控制箱内，第三电机控制器和第四电机控制器放置在另一个防爆控制箱内；

第一电机控制器、第二电机控制器、第三电机控制器和第四电机控制器接收运输车主控制器的控制指令以及将信号反馈给主控制器。

本实用新型还提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车，包括上述任一项所述的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统，还包括：井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车本体，井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统采取四轮驱动。

此外，井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车本体上的车轮由电机加轮边减速机独立驱动。

此外，根据井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的不同运行工况进行详细的计算分析得出驱动系统最优的设计参数，按照最优的设计参数设计驱动系统。

此外，对驱动系统进行功率限制和速度限制以使井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的电机输出参数在合理范围内。

通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型解决了现有技术中柴油机防爆无轨胶轮车辆存在高污染、高噪声、高油耗、低寿命(“三高一低”)的技术问题，解决了现有技术中矿井用户亟需新型高效、低污染的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的技术问题。本使用新型提供的本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统能够使运输车具有高效、低污染的性能，使其满足井下生产的要求。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统的电路原理图。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本实用新型进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本实用新型的具体实施方案，并不对本实用新型产生任何限制，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

参照图1，本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统，包括：

安装在井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的前车架的电连接的第一电池系统A、制动电阻箱和电气控制箱，安装在井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的后车架的电连接的第二电池系统B和电机控制箱，第一电池系统A为电气控制箱供电，第二电池系统B为电机控制箱供电，制动电阻箱一端连接电机控制箱，另一端连接电气控制箱；

第一电池系统A包括多个电池箱，第二电池系统A也包括多个电池箱，电池箱内包括电池组和从电池管理系统(图1中的电池管理系统BMS(从控器))，从电池管理系统用于管理电池组。

现有技术中现有的纯电动汽车多为人员乘用车，人员乘用车的工作路面平坦，运行速度较高，无需满足煤矿井下防爆设计要求，可以依据整车性能指标进行驱动参数的灵活设计。而井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车与此恰好相反，受国家安标限制，其驱动零部件需要采取防爆处理，导致重量大、结构布局困难和驱动系统参数匹配困难，这些因素使整车驱动效率较低、运行可靠性低、续航里程较低，从而无法满足煤矿生产运输作业实际应用需求。

所以，本实施例中为了满足防爆等国家安标标准，提出了一个全新的防爆设计的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统，分别在前车架和后车架安装第一电池系统A和第二电池系统B，并使第一电池系统A和第二电池系统B分别采用防爆电池箱进行供电，同时使制动电阻箱一端连接电机控制箱，另一端连接电气控制箱，并通过使其它部件通过合理的布局使电气连接满足防爆设计。

本实施例解决了现有技术中柴油机防爆无轨胶轮车辆存在高污染、高噪声、高油耗、低寿命(“三高一低”)的技术问题，解决了现有技术中矿井用户亟需新型高效、低污染的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的技术问题。本实施例提供的本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统能够使运输车具有高效、低污染的性能，使其满足井下生产的要求。

在其中的一个实施例中，第一电池系统A包括三个电池箱，第二个电池系统A也包括三个电池箱，这六个电池箱采用两串三并连接型式电连接。

驱动系统的电源主要由六个防爆电池箱组成，还包含充电装置及配套电缆等辅助设备。每个防爆电池箱由单体电池组、从电池管理系统和防爆箱体组成。从电池管理系统负责对单体电池组进行充放电管理，并将状态信息反馈给主电池管理系统，主电池管理系统对六个防爆电池箱进行系统充放电管理。

这六个电池箱采用两串三并连接型式电连接，通过使六个电池箱采用两串三并连接型式电连接，使电池的使用更加安全。

在其中的一个实施例中，电气控制箱包括整车控制器、主电池管理系统、电气扩展接口、第三电机控制器、第四电机控制器和液压泵电机控制器；

第三电机控制器和第四电机控制器分别与安装在前车轮上的两个电机电连接，液压泵电机控制器与安装在驾驶室内的液压泵电机电连接。

对车轮单独采用电机进行驱动是为了满足防爆的要求，同时也使各个功能相对独立，更容易单独控制。

在其中的一个实施例中，电机控制箱包括第一电机控制器和第二电机控制器，第一电机控制器和第二电机控制器分别与安装在后车轮上的两个电机电连接。对车轮单独采用电机进行驱动是为了满足防爆的要求，同时也使各个功能相对独立，更容易单独控制。

在其中的一个实施例中，第一电机控制器和第二电机控制器设置在一个防爆控制箱内，第三电机控制器和第四电机控制器放置在另一个防爆控制箱内；

第一电机控制器、第二电机控制器、第三电机控制器和第四电机控制器接收运输车主控制器的控制指令以及将信号反馈给主控制器。

通过将第一电机控制器和第二电机控制器设置在一个防爆控制箱内，使其满足防爆要求，同时能够同时对前轮进行驱动管理。

通过将第三电机控制器和第四电机控制器放置在另一个防爆控制箱内，使其满足防爆要求，同时能够同时对后轮进行驱动管理。

参照图1，本实用新型还提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车，包括上述任一项所述的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统，还包括：井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车本体，井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统采取四轮驱动。

依据整车结构布局及防爆设计电气连线要求，采用四轮驱动的方式进行驱动，使其能合理的进行轮胎载荷分布。

本实施例解决了现有技术中柴油机防爆无轨胶轮车辆存在高污染、高噪声、高油耗、低寿命(“三高一低”)的技术问题，解决了现有技术中矿井用户亟需新型高效、低污染的井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的技术问题。本实施例提供的本实用新型提出一种井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的驱动系统能够使运输车具有高效、低污染的性能，使其满足井下生产的要求。

在其中的一个实施例中，井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车本体上的车轮由电机加轮边减速机独立驱动。

在其中的一个实施例中，根据井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的不同运行工况进行详细的计算分析得出驱动系统最优的设计参数，按照最优的设计参数设计驱动系统。

为提高电驱动系统各部件自身效率，对整车在煤矿井下的不同运行工况进行详细的计算分析，得出整车的驱动系统在不同工况下的驱动力矩、转速以及高效工作区间，并以此为依据得出最优的电机设计参数及电池设计参数，然后将此理论最优值与各部件工程实际可达到参数指标进行啮合，完成产品最终设计。

在其中的一个实施例中，对驱动系统进行功率限制和速度限制以使井下铰接式电动防爆无轨胶轮运输车的电机输出参数在合理范围内。

为提高驱动系统工作效率，使驱动系统各部件主要工作在高效区，在满足整车性能指标的前提下，驱动系统实现功率限制、速度限制，确保整车运行时电机输出参数(力矩、转速、功率)及电池输出参数(电压、电流)在合理的范围内；

为提高整车运行可靠性，驱动系统实现多个牵引电机及多个电池功能互补，当某一部分部件发生故障时，并不影响整车稳定运行；

为提高整车续航里程，驱动系统各个主要部件在满足防爆设计要求的前提下，结构设计尽量优化，减轻冗余重量；采取优化的驱动控制策略，实现各轮电机转矩的实时分配，实现整车转向时的电子差速控制，实现驱动轮防滑控制，实现电机响应不一致时车辆稳定性控制，降低内耗；实现制动能量回馈，提高能量利用效率。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。