用于泵车的动力系统和泵车的制作方法

文档序号:29960482发布日期:2022-05-11 08:59阅读:224来源:国知局
用于泵车的动力系统和泵车的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域,具体地涉及一种用于泵车的动力系统和泵车。


背景技术:

2.泵车是工程机械中较为重要的一种道路车辆,现有传统的泵车的动力部分采用柴油机做为动力源,通过离合器变速箱将动力传递到分动箱,分动箱可以物理性地选择动力传输路径,将动力传输至泵车的车轮或传输至泵车的上装单元。
3.在泵车行驶或上装作业的过程中,发动机的能耗较高,工作效率较低,泵车的能量利用率较低。


技术实现要素:

4.为了克服现有技术存在的不足,本实用新型实施例提供了用于泵车的动力系统。
5.为了实现上述目的,本实用新型第一方面提供了一种用于泵车的动力系统,泵车包括底盘部分和上装部分,其特征在于,动力系统包括:
6.动力装置,包括发动机和与发动机机械连接的发电机,发电机用于将发动机的机械能转化成电能;
7.储能装置,与发电机电连接,用于储存发电机产生的电能;
8.驱动装置,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能以驱动底盘部分行驶;
9.主泵动力装置,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能,以驱动上装部分中的高功率需求部件;以及
10.辅助动力装置,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能,以驱动上装部分中的低功率需求部件。
11.在本实用新型实施例中,发动机的额定功率的范围为150千瓦至200千瓦,发电机的额定功率的范围为150千瓦至200千瓦,驱动装置的额定功率的范围为200千瓦至250千瓦,驱动装置的峰值功率的范围为350千瓦至400千瓦。
12.在本实用新型实施例中,动力系统还包括:
13.电动油泵,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能以驱动底盘部分执行转向操作;
14.电动气泵,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能以驱动底盘部分执行制动操作。
15.直流变换器dcdc,与储能装置电连接,用于从储能装置获取电能,并将高压电转化为低压电,从而为泵车的低压电器件供电。
16.在本实用新型实施例中,动力系统还包括:
17.整车控制器,分别与动力装置、储能装置以及驱动装置通信,用于分别控制动力装置、储能装置以及驱动装置的操作。
18.在本实用新型实施例中,动力系统还包括:
19.第一控制器,第一控制器分别与电动油泵、电动气泵以及dcdc连接,第一控制器与整车控制器通信,用于从整车控制器接收第一控制指令,并将第一控制指令发送至电动油泵、电动气泵或dcdc。
20.在本实用新型实施例中,高功率需求部件包括主泵和臂架泵;主泵动力装置包括主泵电机和主泵电机控制器,主泵电机控制器用于控制主泵电机驱动主泵和/或臂架泵工作。
21.在本实用新型实施例中,低功率需求部件包括恒压泵和齿轮泵;辅助动力装置包括辅助电机和辅助电机控制器,辅助电机控制器用于控制辅助电机驱动恒压泵和/或齿轮泵工作。
22.在本实用新型实施例中,上装部分还包括上装控制器,上装控制器与整车控制器通信,并与主泵电机控制器和/或辅助电机控制器通信,用于从所述整车控制器接收第二控制指令,并将所述第二控制指令发送至所述主泵电机控制器和/或辅助电机控制器。
23.在本实用新型实施例中,主泵电机的额定功率的范围为150千瓦至220千瓦,辅助电机的额定功率的范围为10千瓦至30千瓦。
24.本实用新型第二方面提供了一种泵车,包括上述的用于泵车的动力系统。
25.本实用新型实施例中,由于泵车的底盘部分由驱动装置进行驱动,泵车的上装作业由主泵动力装置和/或辅助动力装置进行驱动,泵车的底盘部分和上装部分的动力实现解耦。增加主泵动力装置和辅助动力装置来独立驱动泵车的上装作业,特别地,主泵动力装置驱动上装部分中的高功率需求部件,比如主泵动力装置驱动主泵和/或臂架泵工作,而辅助动力装置驱动上装部分中的低功率需求部件,比如辅助动力装置驱动恒压泵和/或齿轮泵工作,这样,对泵车的上装部分的动力进行优化,使得上装部分的动力独立化,还将长时间工作的低功率需求部件和高功率需求部件各自归类,并分别使用功率不同的动力装置进行驱动,提高了泵车动力的适配性,提升泵车的能源利用率,降低能源的损耗,使得泵车的经济性较好。
附图说明
26.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例,但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中:
27.图1示意性示出了根据本实用新型实施例的用于泵车的动力系统的示意图;
28.图2示意性示出了根据本实用新型实施例的泵车的系统示意图;
29.图3示意性示出了根据本实用新型实施例的另一种用于泵车的动力系统的示意图。
30.附图标记说明
31.100、动力装置;
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101、发动机;
32.102、发电机;
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200、储能装置;
33.300、驱动装置;
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400、主泵动力装置;
34.500、辅助动力装置;
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700、整车控制单元;
35.800、辅助单元
36.1、蓄电池
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2、dcdc
37.3、电动油泵
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4、电动气泵
38.5、多合一控制器
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6、充电口
39.7、动力电池
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8、主控制器
40.9、上装控制器
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10、高压配电盒
41.11、发动机控制器
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12、发电机控制器
42.13、主泵电机控制器
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14、辅助电机控制器
43.15、主泵电机
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16、辅助电机
44.17、恒压泵
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18、齿轮泵
45.19、臂架泵
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20、主泵
46.21、驱动电机控制器
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22、驱动电机
47.23、atm变速箱
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24、驱动桥
具体实施方式
48.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例,并不用于限制本实用新型实施例。
49.需要说明,若本技术实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
50.另外,若本技术实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本技术要求的保护范围之内。
51.图1示意性示出了根据本实用新型实施例的用于泵车的动力系统的示意图。泵车包括底盘部分和上装部分。如图1所示,在本实用新型一实施例中,提供了一种用于泵车的动力系统,包括:
52.动力装置100,包括发动机101和与发动机101机械连接的发电机102,发电机102用于将发动机101的机械能转化成电能;
53.储能装置200,与发电机102电连接,用于储存发电机102产生的电能;
54.驱动装置300,与储能装置200电连接,用于从储能装置200获取电能以驱动底盘部分行驶;
55.主泵动力装置400,与储能装置200电连接,用于从储能装置200获取电能,以驱动所述上装部分中的高功率需求部件;以及
56.辅助动力装置500,与储能装置200电连接,用于从储能装置200获取电能,以驱动所述上装部分中的低功率需求部件。
57.储能装置200可以包括:动力电池包、动力电池管理系统(battery management system,bms)和高压配电柜。储能装置也可以是其他类型的装置,对此不作限定。储能装置200用于存储发电机102产生的电能,也就说,发电机102对储能装置200进行充电。
58.储能装置200还可以向主泵动力装置400和辅助动力装置500供电,主泵动力装置400和辅助动力装置500将电能转化为机械能,进而驱动泵车的上装部分进行上装作业。
59.驱动装置300可以包括:驱动电机控制器、驱动电机、amt(电控机械式自动变速箱,automatedmechanicaltransmission)变速箱和驱动桥。储能装置200可以向驱动装置300供电,驱动装置300将电能转化为机械能,驱动装置300驱动泵车的底盘部分行驶。驱动装置300与发动机101完成解耦,减少了发动机101的损耗,提高发动机101的经济性。
60.泵车是工程机械中较为重要的一种道路车辆,泵车包括混凝土泵车,混凝土泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。混凝土泵车包括泵体和输送管。泵体装在汽车底盘上,再装备可伸缩或屈折的布料杆。混凝土泵车是在载重汽车底盘上进行改造而成的,泵车上安装有运动和动力传动装置、泵送和搅拌装置、布料装置以及其它一些辅助装置。利用泵车上的布料杆和输送管,可以将混凝土输送到一定的高度和距离。
61.泵车属于一种特殊的工程机械,车辆的总质量大,例如四桥泵车的总重可以达到44000kg。在整车动力性能要求中,泵车的最高车速不低于90km/h,最大爬坡度不低于34%,加速时间的要求不高。但传统商用车的底盘部分在设计时,对整车的最高车速、最大爬坡度和加速时间均有要求,导致泵车的底盘部分的柴油发动机的装机功率大,一般四桥泵车的发动机的额定功率达340kw,而在泵车的上装作业时,最大功率需求不超过260kw,也就是说,泵车在上装作业工况与行驶工况需要的功率是有较大的差距的。根据大数据分析,泵车工况的能耗比例为:行驶占25%,泵送占50%,待料占15%,其他占10%。本实用新型实施例提供的动力系统,是基于泵车的不同工况时的能耗分析,对泵车的能耗做优化,进而降低泵送的能耗,提升能源的利用率。
62.由此可知,泵车在底盘行驶和上装作业时所需的功率大小是有差距的,在本实用新型实施例中,由于泵车的底盘部分由驱动装置300进行驱动,泵车的上装作业由主泵动力装置400和/或辅助动力装置500进行驱动,泵车的底盘部分和上装部分的动力实现解耦。增加主泵动力装置400和辅助动力装置500来独立驱动泵车的上装作业,特别地,主泵动力装置400驱动上装部分中的高功率需求部件,比如主泵动力装置400驱动主泵20和/或臂架泵19工作,而辅助动力装置500驱动上装部分中的低功率需求部件,比如辅助动力装置500驱动恒压泵17和/或齿轮泵18工作,这样,对泵车的上装部分的动力进行优化,使得上装部分的动力独立化,还将长时间工作的低功率需求和高功率需求各自归类,并分别使用功率不同的动力装置进行驱动,提高了泵车动力的适配性,提升泵车的能源利用率,降低能源的损耗,使得泵车的经济性较好。
63.在一实施例中,用于泵车的动力系统还包括:
64.电动油泵3,与储能装置200电连接,用于从储能装置200获取电能以驱动底盘部分执行转向操作;
65.电动气泵4,与储能装置200电连接,用于从储能装置200获取电能以驱动底盘部分执行制动操作。
66.电动油泵3为车辆行驶转向时提供动力。电动气泵4为车辆行驶制动时提供动力。
电动油泵3和电动气泵4也与发动机101完成解耦,减少了发动机101的损耗,提高发动机101的经济性。
67.泵车属于行驶时间较短、而驻车上装作业时间较长的工程机械车辆,在驻车上装作业时,不需要车辆的转向和制动工作,从而电动油泵3和电动油泵4可处于停机状态,进一步提高整车的经济性。
68.在一实施例中,发动机101的额定功率的范围为150千瓦至200千瓦,发电机的额定功率的范围为150千瓦至200千瓦,驱动装置300的额定功率的范围为200千瓦至250千瓦,驱动装置300的峰值功率的范围为350千瓦至400千瓦。需要说明的是,根据泵车的工作特性,发动机101的功率、发电机102的功率和驱动装置300的功率也可以设置为其他数值,上述选值仅为本技术方案提供的优选实施方式。
69.在一实施例中,上装部分包括:主泵20、臂架泵19、恒压泵17、齿轮泵18以及上装控制器9,主泵动力装置400分别与主泵20和臂架泵19连接,辅助动力装置500分别与恒压泵17和齿轮泵18连接,上装控制器9通过控制器局域网络can总线分别与主泵动力装置400和辅助动力装置500连接;
70.上装部分的高功率需求包括:主泵动力装置400驱动主泵20和/或臂架泵19工作;
71.上装部分的低功率需求包括:辅助动力装置500驱动恒压泵17和/或齿轮泵18工作。
72.在一实施例中,用于泵车的动力系统还包括主控制器8,主控制器8通过can总线分别与动力装置100、储能装置200以及驱动装置300连接,主控制器8用于控制动力装置100、储能装置200以及驱动装置300开启或者关闭。
73.在一实施例中,驱动装置300的状态:包括电动状态和发电状态,主控制器8用于在泵车处于行驶工况的制动工况下,控制驱动装置300进入发电状态,以回收能量。
74.驱动装置300在电动状态时可驱动底盘部分行驶,驱动装置300在发电状态时可回收能量。驱动装置300在电动状态时,将电能转化为机械能。驱动装置300在发电状态时,将机械能转化为电能。
75.在一实施例中,主泵动力装置400包括:主泵电机控制器13和主泵电机15,辅助动力装置500包括:辅助电机控制器14和辅助电机16,上装控制器9通过can总线分别与主泵电机控制器13和辅助电机控制器14连接,主泵电机控制器13与主泵电机15电连接,辅助电机控制器14与辅助电机16电连接,上装控制器9通过can总线还与主控制器8连接。
76.在一实施例中,泵车的上装作业工况包括:准备工况、待料工况、泵送工况、堵管工况、结束工况;
77.在泵车处于准备工况下,主控制器8用于控制发动机101和驱动装置300关闭,上装控制器9用于控制主泵动力装置400开启,主泵动力装置400用于驱动臂架泵19执行支腿和展开臂架的工作;
78.在泵车处于待料工况下,主控制器8用于控制发动机101和驱动装置300关闭,上装控制器9用于控制辅助动力装置500开启,辅助动力装置500用于驱动齿轮泵18和恒压泵17执行搅拌和分配的工作;
79.在泵车处于泵送工况下,主控制器8用于控制驱动装置300关闭,上装控制器9用于控制主泵动力装置400和辅助动力装置500开启,主泵动力装置400用于驱动主泵20执行泵
送的工作和驱动臂架泵19执行臂架调整的工作,辅助动力装置500用于驱动齿轮泵18和恒压泵17执行搅拌和分配的工作;
80.在泵车处于堵管工况下,主控制器8用于控制发动机101和驱动装置300关闭,上装控制器9用于控制主泵动力装置400开启,主泵动力装置400用于驱动主泵20执行反泵的工作;
81.在泵车处于结束工况下,主控制器8用于控制发动机101和驱动装置300关闭,上装控制器9用于控制主泵动力装置400和辅助动力装置500开启,辅助动力装置500用于驱动齿轮泵18执行清洗的工作,主泵动力装置400用于驱动臂架泵19执行臂架回收和支腿回收的工作。
82.在一实施例中,主泵电机15的额定功率的范围为150千瓦至220千瓦,辅助电机16的额定功率的范围为10千瓦至30千瓦。
83.在上装部分的动力系统中增加主泵电机15和辅助电机16,将上装部分的低功率部件单独进行驱动,提高能量利用率,避开大功率电机低效区。
84.在一实施例中,动力系统包括整车控制器8,分别与动力装置100、储能装置200以及驱动装置300通信,用于分别控制动力装置100、储能装置200以及驱动装置300的操作。
85.在一实施例中,动力系统还包括:第一控制器,所述第一控制器分别与所述电动油泵3、所述电动气泵4以及所述dcdc 2连接,所述第一控制器与所述整车控制器8通信,用于从所述整车控制器8接收第一控制指令,并将所述第一控制指令发送至所述电动油泵3、所述电动气泵4或所述dcdc 2。
86.第一控制器即为图3中的多合一控制器5。多合一控制器5可以接收整车控制器8的第一控制指令,多合一控制器5也可以直接控制电动油泵3、所述电动气泵4和所述dcdc 2的工作。
87.在一实施例中,高功率需求部件包括主泵20和臂架泵19;主泵动力装置包括主泵电机15和主泵电机控制器13,主泵电机控制器13用于控制主泵电机15驱动主泵20和/或臂架泵19工作。
88.在一实施例中,低功率需求部件包括恒压泵17和齿轮泵18;辅助动力装置500包括辅助电机16和辅助电机控制器14,辅助电机控制器14用于控制辅助电机16驱动恒压泵17和/或齿轮泵18工作。
89.在一实施例中,上装部分还包括上装控制器9,上装控制器9与整车控制器8通信,并与主泵电机控制器13和/或辅助电机控制器14通信,用于从整车控制器8接收第二控制指令,并将所述第二控制指令发送至主泵电机控制器13和/或辅助电机控制器14。
90.上装控制器9可以接收整车控制器8的第二控制指令,上装控制器9也可以直接控制主泵电机控制器13和辅助电机控制器14的工作。上装控制器9可以与整车控制器8来交换底盘部分和上装部分的相关信息或指令,上装控制器9可以根据主泵电机控制器13和/或辅助电机控制器14的不同工况来更新交互的信息内容。
91.下面以一个具体实施例对本实用新型实施例提供的用于泵车的动力系统进行进一步的解释和说明。
92.结合泵车的性能要求和工况特点,将泵车作为一个整体对动力方案进行优化,结合目前市面上具备能量利用优势的新能源技术,对泵车总体架构做总体优化,本具体实施
例从串联混动角度下,对如何进行泵车的能耗优化进行介绍。
93.首先,构建以下可实现的串联混动电动混凝土泵车的整车系统架构,图2示意性示出了根据本实用新型实施例的泵车的系统示意图。如图2所示,串联混动电动混凝土泵车的整车系统架构包括:动力装置100、储能装置200、驱动装置300、上装装置600、整车控制单元700和辅助单元800。
94.动力装置100包括:发动机101,发动机控制器11,发电机102和发电机控制器12。其中动力装置100也可以称为增程器单元,发动机101也可以称为增程发动机,发动机控制器11可以简写为ecu(electronic control unit),发电机102也可以称为增程电机,发电机控制器12可以简写为apu(auxiliarypower unit)。
95.驱动装置300包括:驱动电机22、驱动电机控制器21、amt变速箱23和驱动桥24。其中,驱动电机控制器21可以简写为mcu(motorcontrolunit)。
96.储能装置200包括:动力电池包7、动力电池管理系统和高压配电柜。其中,储能装置200也可以称为能量单元。在图3中,动力电池包7标记为动力电池7。
97.整车控制单元包括整车控制器8,整车控制器8可以称为主控制器8,整车控制器8可以简写为vcu。整车控制器8接收整车的相关信息,例如:加速油门踏板信号、制动信号、挡位信号、车速信号等等。整车控制器8根据当前车辆状态输出对应的控制信号,例如:继电器开关指令、驱动电机需求扭矩、驱动电机需求转速、增程电机请求扭矩和增程发动机请求转速等等。
98.上装装置包括:上装控制器9、主泵动力装置400、辅助动力装置500、主泵20、臂架泵19、恒压泵17和齿轮泵18。主泵动力装置400和辅助动力装置500主要用于泵车上装作业时的动力提供。其中,主泵动力装置400包括:主泵电机控制器13和主泵电机15。辅助动力装置500包括:辅助电机控制器14和辅助电机16。上装控制器9可以用于控制上装作业的各个部件的工作,上装控制器9可以控制主泵电机控制器13和辅助电机控制器14。在增程器单元中,发动机控制器11集成在发动机101上,发电机102通过刚性连接方式与发动机101进行连接,刚性连接方式包括花键、离合器和法兰盘等等。发电机控制器12可以与发电机102进行集成为二合一系统,也可以分别作为独立单元,如果为二合一系统,则不需要外接三相高压线,如果为独立单元,则需要通过三相高压线将发电机控制器12和发电机102进行软连接。
99.在驱动装置300中,驱动电机控制器21是独立单元,可跟驱动电机22以及amt变速箱23组成驱动电机总成,驱动电机总成通过传动轴与驱动桥24进行刚性连接。
100.在能量单元中,动力电池包7可以是一个或多个电池包进行串联,也可以是一个或多个电池包并联,动力电池包还可以是多个电池包串并联。动力电池管理系统可以集成在动力电池包内,动力电池管理系统也可以是独立单元。高压配电柜10可以是独立单元,也可以集成在动力电池包7内。动力电池包7可以另选配充电口6,也就是说,动力电池包7可以通过另外的多种方式进行充电储能,对此本实用新型实施例不作限定。
101.在上装装置中,上装控制器9可以是独立单元,也可以跟整车控制器8进行集成。辅助电机控制器14和辅助电机16可以是二合一系统,也可以分别作为独立单元。主泵20和臂架泵19通过主泵电机15取力进行驱动,辅助电机16驱动齿轮泵18和/或恒压泵17执行搅拌和分配的工作。
102.辅助单元包括:多合一控制器5、气泵控制器、电动气泵4、油泵控制器、电动油泵3
和dcdc 2(直流变换器,directcurrent-directcurrentconverter),多合一控制器5可以是独立单元,dcdc 2可以是独立单元。电动油泵3为车辆行驶转向时提供动力。电动气泵4为车辆行驶制动时提供动力。多合一控制器5即为第一控制器。
103.图3示意性示出了根据本实用新型实施例的另一种用于泵车的动力系统的示意图,如图3所示,动力系统呈现中央驱动分布式,其中,驱动装置300包括:驱动电机控制器21、驱动电机22、amt变速箱23、传动轴和驱动桥24。在上装装置中,主泵20和臂架泵19组成泵送系统,另外增加辅助电机控制器14和辅助电机16,辅助电机16驱动齿轮泵18和恒压泵17,齿轮泵18和恒压泵17执行上装作业的搅拌和分配的工作。
104.在以上整车布置架构中,通过使用增程器单元,使得发动机101与驱动装置300完成解耦,可以降低发动机101的功率需求,通过整车控制,可以使发动机101工作在最佳燃料曲线上,大大降低整车的能耗。
105.下面对串联混动电动混凝土泵车的不同工况下的电控原理进行说明。
106.泵车的工况包括:行驶工况、发动机故障工况和上装作业工况。其中,行驶工况包括:急加速工况、稳定行驶工况、短时停车工况、停车起步工况和制动工况。上装作业工况包括:准备工况、待料工况、泵送工况、堵管工况和结束工况。
107.在行驶工况的急加速工况下,驱动电机22进入电动状态以驱动底盘部分行驶,储能装置200和发动机101提供能量,驱动电机22以峰值功率进行输出,整车驱动力达到最大。
108.在行驶工况的稳定行驶工况下,驱动电机22进入电动状态以驱动底盘部分行驶,发电机102提供能量,储能装置200根据soc(state of charge,荷电状态)和整车能量需求来确定进入充电状态或功率补偿放电状态。
109.在行驶工况的短时停车工况下,增程发动机101进入停机状态,泵车部件所需能量由储能装置200提供。其中,短时停车工况可以指泵车等待红绿灯的情况。
110.在行驶工况的停车起步工况下,增程发动机101进入停机状态,泵车驱动及泵车整车部件所需能量由储能装置200提供。待车速超过一定值,发动机101根据储能装置200的soc状态来决定是否需要工作。
111.在行驶工况的制动工况下,增程发动机101进入停机状态。驱动电机22进入发电状态,以回收能量。驱动电机22的发电量由soc和整车部件所需的能量来确定。
112.在发动机故障工况下,增程发动机101进入停机状态,车辆驱动及整车部件所需的能量由储能装置200提供。另外,还对车辆行驶的最高车速进行限制。
113.在上装作业工况的准备工况下,增程发动机101进入停机状态,辅助电机16进入高压待机状态,驱动电机22进入停机状态。主泵电机15进入电动状态以驱动臂架泵19执行支腿和臂架展开的工作,主泵电机15所需的能量由储能装置200提供。
114.在上装作业工况的待料工况下,增程发动机101进入停机状态,驱动电机22进入停机状态。辅助电机16进入电动状态以驱动齿轮泵18和恒压泵17执行搅拌和分配的工作,辅助电机16所需的能量由储能装置200提供。
115.在上装作业工况的泵送工况下,驱动电机22进入停机状态,主泵电机15进入电动状态以驱动主泵20执行泵送的工作,主泵电机15还驱动臂架泵19执行臂架调整的工作。辅助电机16进入电动状态以驱动齿轮泵18和恒压泵17执行搅拌和分配的工作。主泵电机15和辅助电机16所需的能量由储能装置200和增程发动机101提供。其中增程发动机101是否工
作取决于储能装置200的soc和上装泵送作业所需的能量大小。当储能装置200的能量足够提供给主泵电机15和辅助电机16使用时,增程发动机101便无需工作。
116.在上装作业工况的堵管工况下,增程发动机101进入停机状态,驱动电机22进入停机状态,辅助电机16进入高压待机状态。主泵电机15进入电动状态以驱动主泵20执行反泵的工作。主泵电机15一直工作至堵管工况结束。
117.在上装作业工况的结束工况下,增程发动机101进入停机状态,驱动电机22进入停机状态。辅助电机16进入电动状态以驱动齿轮泵18执行清洗的工作,清洗工作完成后,辅助电机16进入高压待机状态。然后主泵电机15进入电动状态以驱动臂架泵19执行臂架回收和支腿回收的工作,主泵电机15和辅助电机16所需的能量由储能装置200提供。
118.本实用新型实施例在对底盘部分的动力进行优化的同时,也对电动混凝土泵车的上装部分的动力进行了优化,结合泵车的实际工况,将上装部分的动力单元独立化,在整车层面上改善了产品的经济性。
119.本实用新型实施例结合泵车的实际工况,对泵车的上装装置制定了最优的分类,将长时间工作的低功率部件归为一类,将长时间工作的高功率部件归为另一类,增加主泵电机15和辅助电机16,完成对泵车能耗的大幅降低。
120.本实用新型实施例对车辆转向所用的电动油泵3和车辆制动所用的电动气泵4进行了结构定义,电动油泵3和电动气泵4与发动机101完成解耦,可以减少发动机101的辅件能量损耗,改善发动机101的经济性。在混凝土泵车的上装作业时,车辆的底盘部分是停止状态,电动油泵3和电动气泵4可停止工作,降低了车辆上装作业时的能量损耗,提高整车的经济性。
121.本实用新型实施例中,取消了分动箱,底盘部分的动力与上装部分的动力解耦,利用主泵电机15和辅助电机16直驱,使得整车的能量利用率达到最高。发动机101的运行工作点不受行驶限制,可持续工作在高效区。
122.在本实用新型实施例的上装部分的动力布置中,作为另一种可选的实施方式,也可以是辅助电机16带动齿轮泵18,同时辅助电机16为搅拌和分配的工作提供动力;也可以是辅助电机16带动臂架泵19、恒压泵17和齿轮泵18来执行支腿、臂架展开和回收、分配和搅拌的工作。
123.图3呈现的用于泵车的动力系统对不同的工况具有强大的适应性。
124.在本实用新型实施例中,由于泵车的底盘部分由驱动装置300进行驱动,泵车的上装作业由主泵动力装置400和/或辅助动力装置500进行驱动,泵车的底盘部分和上装部分的动力实现解耦。增加主泵动力装置400和辅助动力装置500来独立驱动泵车的上装作业,特别地,主泵动力装置400驱动上装部分中的高功率需求部件,比如主泵动力装置400驱动主泵20和/或臂架泵19工作,而辅助动力装置500驱动上装部分中的低功率需求部件,比如辅助动力装置500驱动恒压泵17和/或齿轮泵18工作,这样,对泵车的上装部分的动力进行优化,使得上装部分的动力独立化,还将长时间工作的低功率需求和高功率需求各自归类,并分别使用功率不同的动力装置进行驱动,提高了泵车动力的适配性,提升泵车的能源利用率,降低能源的损耗,使得泵车的经济性较好。
125.本实用新型还提供了一种泵车,泵车包括上述任一项实施例的用于泵车的动力系统。
126.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
127.以上仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
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