一种工程车的电储能系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种工程车的电储能系统，其包括：发电机，其与变速箱的一个动力输出口连接，且在变速箱带动下转动；与发电机电连接的发电机控制器，用于接收整车控制器的命令来控制发电机工作；整车控制器，其与发电机控制器电连接，整车控制器用于判定工程车是否满足发电条件，当满足时向发电机控制器发送命令进而控制发电机发电；本发明还提供一种工程车的电储能系统的控制方法，本发明大幅度提高了发动机的输出效率，可在发动机怠速、制动过程中,将能量充分地给电池组充电，从而为车辆上的一些电机驱动单元储备能量，同时减少了电池的外充电次数，减小了车辆因给电池组充电引起的出勤率降低的概率，间接地提高了车辆运行时间。
【专利说明】
一种工程车的电储能系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明属于工程车领域。更具体地说，本发明涉及一种工程车的电储能系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]国内目前的工程车，多以机械传动为主，其动力构件主要有柴油发动机、变速箱等。该车的运输特点为大吨位、短距离、周期性运输;运输环境多以露天矿为主，因露天矿开采阶段不同，运输工况以重载上坡一空载下坡或空载上坡一重载下坡为主。
[0003]I)车辆等待装卸料发动机怠速时，发动机输出油耗率(单位做功消耗的油量，g/kwh)较高，即发动机工作在高油耗区；2)重载爬坡一空载下坡工况，发动机倒拖状态占整个运输循环周期(装卸料时间除外)的时间比约14%;空载爬坡一重载下坡工况，发动机倒拖状态占整个运输循环周期(装卸料时间除外)的时间比约30%。致使发动机能量有效利用范围较窄，发动机在怠速、倒拖等状态下，能量得不到充分利用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服车辆在等待装卸料过程中发动机怠速时，发动机输出油耗率较尚；和对发动机在倒拖状态下，输出能量未被充分利用等问题。
[0005]本发明提供一种工程车的电储能系统，其包括:
[0006]发电机，其与变速箱的一个动力输出口连接，且在所述变速箱带动下转动；
[0007]与所述发电机电连接的发电机控制器，用于接收整车控制器的命令来控制发电机工作；
[0008]整车控制器，其与所述发电机控制器电连接，所述整车控制器用于判定工程车是否满足发电条件，当满足时向所述发电机控制器发送命令进而控制发电机发电。
[0009]优选的是，所述的工程车的电储能系统中，所述发电机与电池组电连接并为电池组充电，电池组对发电机所发的电能进行存储，为其它系统提供能量。
[0010]优选的是，所述的工程车的电储能系统中，所述发电机和所述变速箱通过一齿轮式动力输出装置连接。
[0011]优选的是，所述的工程车的电储能系统中，所述发电机控制器包括逆变器、主控制芯片和采集电路，发电机控制器能够对发电机的输出转速和扭矩进行实时控制。
[0012]优选的是，所述的工程车的电储能系统中，所述发电条件为:
[0013]发动机的转速处于预设的发电机转速区间内，此时为怠速状态；
[0014]或者制动踏板的踩踏深度信号所转换成的电压信号为0-5V，此时为反拖状态。
[0015]优选的是，所述的工程车的电储能系统，还包括与所述整车控制器电连接的充放电管理系统，其用于检测所述电池组的充放电状态、电量和温度，所述充放电管理系统对电池的电量SOC做均衡管理，对电池电量进行实时监控。
[0016]本发明还提供一种采用所述的工程车的电储能系统的控制方法，其包括以下步骤:
[0017]整车控制器接收发动机的转速信号，当转速处于预设的发电机转速区间内时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电；
[0018]或者整车控制器接收制动踏板的踩踏深度所转换成的电压信号，当该电压信号为0-5V时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电。
[0019]优选的是，所述的工程车的电储能系统的控制方法，还包括:
[0020]充放电管理系统检测电池组的充放电状态，当处于充电状态时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令；当处于放电状态时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电；
[0021]充放电管理系统检测电池组的电量，当电量多95%时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令，当电量<40%时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电。
[0022]本发明的电储能系统，大幅度提高了发动机的输出效率，可在发动机怠速、制动过程中，将能量充分地给电池组充电，从而为车辆上的一些电机驱动单元储备能量，同时减少了电池的外充电次数，减小了车辆因给电池组充电引起的出勤率降低的概率，间接地提高了车辆运行时间。
[0023]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0024]图1为本发明提供的工程车的电储能系统的结构框图。
[0025]图2为本发明提供的工程车的电储能系统的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0027]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0028]如图1所示，本发明提供一种工程车的电储能系统，其包括:
[0029]发电机2，其与变速箱的一个动力输出接口连接，且在变速箱带动下转动；
[0030]与所述发电机2电连接的发电机控制器6，用于接收整车控制器5的命令来控制发电机2工作，即空转或者发电；
[0031]整车控制器5，其与所述发电机控制器6电连接，所述整车控制器5用于判定工程车是否满足发电条件，当满足时向所述发电机控制器6发送命令进而控制发电机2发电。
[0032]所述的工程车的电储能系统中，所述发电机2与电池组3电连接并为电池组3充电。
[0033]所述的工程车的电储能系统中，所述发电机2和所述变速箱通过一齿轮式动力输出装置PTO连接。
[0034]所述的工程车的电储能系统中，所述发电机控制器6包括逆变器、主控制芯片和采集电路。
[0035]所述的工程车的电储能系统中，所述发电条件为:
[0036]发动机的转速处于预设的发电机转速区间内；
[0037]或者制动踏板的踩踏深度信号所转换成的电压信号为0-5V。
[0038]所述的工程车的电储能系统，还包括与所述整车控制器5电连接的充放电管理系统4，其用于检测所述电池组3的充放电状态、电量和温度。
[0039]在变速箱的端面开口处，变速箱与齿轮式动力输出装置(简称ΡΤ0)连接，该齿轮式动力输出装置另一端与发电机2连接，驱使发电机2发电。整车控制器5与发电机控制器6之间通过缆线bl电连接，发电机控制器6与发电机2之间通过动力线缆n2连接。整车控制器5与充放电管理系统4之间通过缆线b2电连接，充放电管理系统4与电池组3之间通过缆线nl电连接，电池组3通过缆线a与发电机2连接。
[0040]发电机2发出的电实时充给电池组3，电池组3的功能是对发电机所发的电能进行存储，为其它系统提供能量。
[0041]充放电管理系统4，主要对电池组3进行充放电状态检测、电池系统温度检测，均衡管理电池组3的电量SOC。
[0042]整车控制器5对发动机I怠速、反拖状态进行检测，实时保持与发电机控制器6和充放电管理系统4通讯，向发电机控制器5发送命令，使发电机2进入工作模式;实时读取充放电管理系统4发送的电池检测信息。
[0043]如图2所示，本发明还提供一种采用所述的工程车的电储能系统的控制方法，其包括以下步骤:
[0044]整车控制器接收发动机的转速信号，当转速处于预设的发电机转速区间内时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电;反之则继续检测；
[0045]或者整车控制器接收制动踏板的踩踏深度信号所转换成的电压信号，当电压信号为0-5V时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电，反之则继续检测。
[0046]所述的工程车的电储能系统的控制方法，还包括:
[0047]充放电管理系统检测电池组的充放电状态，当处于充电状态时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令；当处于放电状态时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电；
[0048]充放电管理系统检测电池组的电量，当电量多95%时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令，当电量<40%时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电。
[0049]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种工程车的电储能系统，其特征在于，包括: 发电机，其与变速箱的一个动力输出接口连接，且在所述变速箱带动下转动； 与所述发电机电连接的发电机控制器，用于接收整车控制器的命令来控制发电机工作； 整车控制器，其与所述发电机控制器电连接，所述整车控制器用于判定工程车是否满足发电条件，当满足时向所述发电机控制器发送命令进而控制发电机发电。2.如权利要求1所述的工程车的电储能系统，其特征在于，所述发电机与电池组电连接并为电池组充电。3.如权利要求2所述的工程车的电储能系统，其特征在于，所述发电机和所述变速箱通过一齿轮式动力输出装置连接。4.如权利要求3所述的工程车的电储能系统，其特征在于，所述发电机控制器包括逆变器、主控制芯片和米集电路。5.如权利要求4所述的工程车的电储能系统，其特征在于，所述发电条件为: 发动机的转速处于预设的发电机转速区间内； 或者制动踏板的踩踏深度信号所转换成的电压信号为0-5V。6.如权利要求5所述的工程车的电储能系统，其特征在于，还包括与所述整车控制器电连接的充放电管理系统，其用于检测所述电池组的充放电状态、电量和温度。7.—种采用如权利要求1到6任一项所述的工程车的电储能系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 整车控制器接收发动机的转速信号，当转速处于预设的发电机转速区间内时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电； 或者整车控制器接收制动踏板踩踏深度信号所转换成的电压信号，当该电压信号为O-5V时，向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电。8.如权利要求7所述的工程车的电储能系统的控制方法，其特征在于，还包括: 充放电管理系统检测电池组的充放电状态，当处于充电状态时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令；当处于放电状态时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电； 充放电管理系统检测电池组的电量，当电量多95%时，整车控制器不向发电机控制器发送开始发电命令，当电量<40%时，整车控制器向发电机控制器发送开始发电命令，发电机开始发电并为电池组充电。
【文档编号】B60R16/03GK105946569SQ201610297977
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】庞亚娜, 牟均发, 陈朝华, 仝勋, 任宏亮
【申请人】陕西同力重工股份有限公司