矿车的高压电控柜和矿车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种矿车的高压电控柜总成和矿车。
【背景技术】
[0002]目前，以内燃机作为整车动力的矿车，具有能耗高、噪音大和环境污染严重等缺点。
[0003]为此，相关技术中提出了以动力电池作为整车动力的矿车，能够解决上述问题。在矿车中，需要高压电控柜为整车的驱动和控制进行供电。在以内燃机作为整车动力的矿车中，电能来自于内燃机带动的发电机，与以动力电池作为整车动力的矿车中动力电池提供的电能有很大区别，例如电压水平和电压波动范围等均难以相同。因此，以内燃机作为整车动力的矿车中的高压电控柜不能够应用于以动力电池作为整车动力的矿车。
[0004]因此，适用于以动力电池作为整车动力的矿车的高压电控柜有待提出。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种矿车的高压电控柜，能够适用于以动力电池作为整车动力的矿车，从而发挥以动力电池作为整车动力的矿车的运输成本低、噪音小和环境污染小等优点。
[0006]本实用新型的第二个目的在于提出一种矿车。
[0007]根据本实用新型第一方面实施例的矿车的高压电控柜，包括:多个电机控制器，每个所述电机控制器的交流输出端分别与对应的电机相连以驱动对应的电机；至少一个风机逆变器，每个所述风机逆变器分别与对应的散热风机相连以驱动对应的散热风机进行散热工作；DC/DC变换器，所述DC/DC变换器用于输出低压直流电以给矿车的低压系统供电；以及高压配电箱，所述高压配电箱与动力电池相连，所述高压配电箱对所述动力电池输出的高压直流电进行分配后通过总直流母线输出，以提供给每个所述电机控制器、每个所述风机逆变器和所述DC/DC变换器。
[0008]根据本实用新型实施例的矿车的高压电控柜总成，高压配电箱对动力电池输出的高压直流电进行分配后通过总直流母线输出，以提供给每个电机控制器、每个风机逆变器和DC/DC变换器，以使每个电机控制器驱动对应的电机，并使每个风机逆变器驱动对应的散热风机进行散热工作，并使DC/DC变换器给矿车的低压系统供电。由此，能够对以动力电池作为整车动力的矿车进行控制，推动了以动力电池作为整车动力的矿车的普及。因而可充分发挥以动力电池作为整车动力的矿车的运输成本低、噪音小和环境污染小等优点。
[0009]根据本实用新型第二方面实施例的矿车，包括根据本实用新型第一方面实施例所述的矿车的高压电控柜总成。
[0010]根据本实用新型的矿车，高压配电箱对动力电池输出的高压直流电进行分配后通过总直流母线输出，以提供给每个电机控制器、每个风机逆变器和DC/DC变换器，以使每个电机控制器驱动对应的电机，并使每个风机逆变器驱动对应的散热风机进行散热工作，并使DC/DC变换器给矿车的低压系统供电。由此，能够以动力电池作为整车动力，并能够对整车的用电设备进行控制，推动了以动力电池作为整车动力的矿车的普及。因而可充分发挥以动力电池作为整车动力的矿车的运输成本低、噪音小和环境污染小等优点。
[0011]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0012]图1为根据本实用新型的矿车的高压电控柜总成的结构框图；
[0013]图2为根据本实用新型的矿车的高压电控柜总成的具体结构示意图；
[0014]图3为根据本实用新型的矿车的高压电控柜总成中左轮边电机控制器和右轮边电机控制器的电路拓扑图；
[0015]图4为根据本实用新型的矿车的高压电控柜总成中风机逆变器及对应的散热风机的电气连接示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]下面结合附图描述本实用新型的矿车的高压电控柜总成和矿车。
[0018]图1为根据本实用新型的矿车的高压电控柜总成的结构框图。
[0019]需要说明的是，在本实用新型中，矿车的能量来源为动力电池。为实现以动力电池作为矿车的动力的方案，对应提出了本实用新型的矿车的高压电控柜总成。
[0020]如图1所示，本实用新型的矿车的高压电控柜总成，包括:多个电机控制器10、至少一个风机逆变器20、DC/DC变换器30和高压配电箱40。
[0021]其中，高压配电箱40与动力电池相连，高压配电箱40对动力电池输出的高压直流电进行分配后通过总直流母线输出，以提供给每个电机控制器10、每个风机逆变器20和DC/DC变换器30。
[0022]在本实用新型中，动力电池可通过6根120mm2的线束与高压配电箱40相连，动力电池的额定输入电流可为2800A。总直流母线可选用宽130mm、厚1mm的铜排，通过总直流母线输出的直流电压可为750V。通过高压配电箱40按照高压零部件的功率需求分配电源，能够保证整车高压零部件安全运行。
[0023]每个电机控制器10的交流输出端分别与对应的电机相连以驱动对应的电机。
[0024]在本实用新型中，多个电机控制器10可包括左轮边电机控制器和右轮边电机控制器。如图2所示，左轮边电机控制器和右轮边电机控制器可分别通过第一铜排与总直流母线相连以从总直流母线上取电，并且左轮边电机控制器与左轮边电机相连以驱动左轮边电机，右轮边电机控制器与右轮边电机相连以驱动右轮边电机。其中，第一铜排的宽度可为100mm,厚度可为5mm。左轮边电机控制器和右轮边电机控制器在对直流电进行逆变后，可分别通过规格为3X 120mm2 (3根120mm2的导线并联)的三相线输出到左轮边电机和右轮边电机，以驱动左轮边电机和右轮边电机，从而驱动矿车。
[0025]在本实用新型中，左轮边电机控制器和右轮边电机控制器的设计功率可为1200KW，输出到左轮边电机和右轮边电机的额定电流可为1200A，最大电流可为2400A/30S。左轮边电机和右轮边电机的额定功率可为800KW，额定扭矩可为13000Ν.πι，最大扭矩可为24000Ν.m。
[0026]在本实用新型中，左轮边电机控制器和右轮边电机控制器可均包括两个并联的功率模块。在本实用新型中，功率模块可为智能功率模块。其中，智能功率模块是一种功率开关器件，具有高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率等优点。如图3所示，智能功率模块中可使用预设额定电压和电流的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，在智能功率模块并联后，三相电路中每一相的额定电压和电流为预设额定电压和电流的2倍。此外，在整车低速大扭矩运行时，可控制IGBT的开关频率为ΙΚΗζ，在整车高速小扭矩运行时，可控制IGBT的开关频率为5KHz。在本实用新型中，由于动力电池的电压为750V，相对较低，IGBT等电子器件的额定电压也较低，因此可大大降低高压电控柜总成的制造成本。
[0027]在本实用新型中，多个电机控制器10还可包括举升电机控制器和制动转向电机控制器。如图2所示，举升电机控制器和制动转向电机控制器可分别通过第二铜排与总直流母线相连以从总直流母线上取电，并且举升电机控制器与举升电机相连以驱动举升电机带动第一液压栗进行货物自卸，制动转向电机控制器与制动转向电机相连以驱动制动转向电机带动第二液压栗和第三液压栗对应执行制动工作和转向工作，其中，第二铜排的载流量小于第一铜排的载流量。在本实用新型中，第二铜排的宽度可为20_，厚度可为3_。其中，制动转向电机为矿车中执行制动工作和转向工作共用的同一个电机，由制动转向电机控制器驱动。举升电机控制器和制动转向电机控制器在对直流电进行逆变后，可分别通过规格为50mm2的三相线输出到举升电机和制动转向电机，以驱动举升电机带动第一液压栗进行翻斗举升，实现货物自卸，并驱动制动转向电机带动第二液压栗执行制动工作，或驱动制动转向电机带动第三液压栗执行转向工作。
[0028]在本实用新型中，举升电机控制器和制动转向电机控制器的设计功率可为150KW，输出到举升电机和制动转向电机的额定电流可为240A，最大电流可为460A/30S。举升电机和制动转向电机的额定转速可为1500rpm，额定扭矩可为1000N.m。
[0029]在本实用新型中，在举升电机控制器和制动转向电机控制器中的功率模块中，可使用相对于左轮边电机控制器和右轮边电机控制器的功率模块中额定电压和电流较低的IGBT。应当理解，用于带动液压栗的举升电机和制动转向电机的工况一般较为稳定，在启动后基本以额定参数运行。
[0030]每个风机逆变器20分别与对应的散热风机相连以驱动对应的散热风机进行散热工作。
[0031]在本实用新型中，由于高压电控柜总成的负载电流大，因此需要至少一个散热风机为一个电机控制器散热。在本实用新型中，至少一个风机逆变器20可为三个。如图2和图4所示，三个风机逆变器均通过第一直流母线与总直流母线相连以从总直流母线上取电。其中，第一风机逆变器可驱动第一散热风机以对左轮边电机控制器进行散热，第二风机逆变器可驱动第二散热风机以对右轮边电机控制器进行散热，第三风机逆变器可驱动第三散热风机以对举升电机控制器、制动转向电机控制器和高压电控柜的柜体环境进行散热。在本实用新型中，第一散热风机可为3个，且其单个的额定功率可为180W，第二散热风