混合动力系统和工程机械技术方案

本发明专利技术提供了一种混合动力系统和工程机械。其中，混合动力系统包括：发动机；传动组件，传动组件能够与发动机连接或断开；动力电池组，与工程机械的电气执行元件电连接，以向电气执行元件供电；电动发电机组，与传动组件的输出端传动连接，电动发电机组与动力电池组电连接；液压泵，与传动组件传动连接，用于驱动工程机械的液压系统；其中，发动机能够驱动电动发电机组向动力电池组充电，也能够通过动力电池组向电动发电机组供电，使电动发电机组向液压泵输出动力。本发明专利技术的技术方案，以动力电池组作为主要能源装置，实现对工程机械的液压系统和对电气执行元件的驱动，可有效降低发动机能耗，有利于节能减排、降低噪声和空气污染。降低噪声和空气污染。降低噪声和空气污染。

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统和工程机械


[0001]本申请涉及混合动力系统
，具体而言，涉及一种混合动力系统和一种工程机械。

技术介绍

[0002]工程机械多采用柴油发动机作为动力装置，但柴油发动机功耗大、污染严重噪声大。现有技术中提供了具有发动机和动力电池组的混合动力系统，以动力电池组作为发动机的辅助动力源，但该方案中的混合动力系统结构较为复杂，且以发动机作为主要动力源，功耗仍然较大，对节能减排、降低噪声的作用较为有限。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的实施例，旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，根据本专利技术的实施例的一个目的在于提供一种混合动力系统。
[0005]根据本专利技术的实施例的另一个目的在于提供一种工程机械。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的一个实施例提供了一种混合动力系统，包括：发动机；传动组件，传动组件能够与发动机连接或断开；动力电池组，与工程机械的电气执行元件电连接，以向电气执行元件供电；电动发电机组，与传动组件的输出端传动连接，电动发电机组与动力电池组电连接；液压泵，与传动组件传动连接，用于驱动工程机械的液压系统；其中，发动机能够通过传动组件向电动发电机组和液压泵输出动力，使电动发电机组向动力电池组充电，发动机与传动组件断开时，动力电池组向电动发电机组供电，以使电动发电机组向液压泵输出动力。
[0007]根据本专利技术的第一方面的实施例，混合动力系统包括发动机、传动组件、动力电池组、电动发电机组和液压泵，用于工程机械。动力电池组作为混合动力系统的主要能源装置，发动机作为辅助能源装置；发动机与传动组件之间可形成连接或断开。电动发电机组集成了发电机和电动机的功能，在输入动力时可向外发电，而在输入电能时可向外输出动力。动力电池组分别与电动发电机组和工程机械的电气执行元件电连接，可向电气执行元件供电；在发动机与传动组件处于断开状态时，动力电池组可向电动发电机组供电以使电动发电机组输出动力，电动发电机组通过传动组件与液压泵传动连接，以向液压泵输出动力，驱动液压泵运转，进而驱动工程机械的液压系统工作。在发动机与传动组件处于连接状态时，发动机通过传动组件输出动力，驱动液压泵运转，同时驱动电动发电机组发电，并向动力电池组充电，以补充动力电池组的电能。
[0008]本方案中的混合动力系统，以动力电池组作为主要能源装置，实现对工程机械的液压系统的驱动和对电气执行元件的供电，可有效降低发动机能耗，有利于节能减排、降低噪声和空气污染，同时，实现了发电设备和电驱动设备的集成，简化了系统，有利于降低成本。
[0009]另外，根据本专利技术的实施例提供的混合动力系统还可以具有如下附加技术特征：
[0010]在上述技术方案中，电动发电机组包括：电动发电机，与传动组件的输出端传动连接；第一电机控制器，第一电机控制器的一端与电动发电机电连接，第一电机控制器的另一端与动力电池组电连接，第一电机控制器用于在电动发电机和动力电池组之间进行直流电与交流电的转换，对电动发电机的工作状态进行控制；其中，在发动机通过传动组件输出动力时，第一电机控制器能够控制电动发电机是否进行发电，且在电动发电机发电时第一电机控制器控制电动发电机的发电功率，在电动发电机输出动力时第一电机控制器控制电动发电机的输出转速。
[0011]在该技术方案中，电动发电机组包括相互电连接的电动发电机和第一电机控制器，第一电机控制器与动力电池组电连接，以实现电动发电机与动力电池组之间的交流电与直流电的转换，并通过第一电机控制器控制电动发电机的工作状态。具体地，在发动机通过传动组件向电动发电机输出动力时，第一电机控制器能够控制电动发电机在动力驱动下发电，以向动力电池组充电，也而可以控制电动发电机不发电，以根据动力电池组的电量状态进行相应的操作。在动力电池组向电动发电机供电使电动发电机输出动力时，第一电机控制器可控制电动发电机的输出转速，以符合传动组件以及液压泵的使用需求。而在电动发电机发电时，第一电机控制器还可以控制电动发电机的发电功率，以满足动力电池组的充电需求。
[0012]在上述技术方案中，传动组件包括：离合器，离合器的输入端能够与发动机的输出端连接或断开；传动轴，与离合器的输出端连接，传动轴同时与电动发电机和液压泵传动连接。
[0013]在该技术方案中，传动组件包括离合器和传动轴。离合器的输出端与传动轴连接，并通过传动轴同时与电动发电机和液压泵传动连接；离合器的输入端可与发动机的输出端连接或断开，以满足工程机械的不同需求，具体地，在动力电池组供电时，可使离合器的输入端与发动机的输出端断开，此时电动发电机通过传动轴向液压泵传递动力；在动力电池组需要充电时，可使离合器的输入端与发动机的输出端连接，此时通过发动机的输出动力驱动液压泵运转，同时驱动电动发电机发电，以补充动力电池组的电能。其中，电动发电机和液压泵同时连接于传动轴，减少了中间传动环节，传动效率相对较高。
[0014]在上述技术方案中，传动组件包括：离合器，离合器的输入端能够与发动机的输出端连接或断开；分动箱，分动箱的输入端与离合器的输出端连接，分动箱两个输出端分别与电动发电机和液压泵传动连接。
[0015]在该技术方案中，传动组件包括离合器和分动箱。离合器的输出端与分动箱的输入端连接，分动箱的两个输出端分别与电动发电机和液压泵传动连接；离合器的输入端可与发动机的输出端连接或断开，以满足工程机械的不同需求。具体地，在动力电池组供电时，可使离合器的输入端与发动机的输出端断开，电动发电机反向驱动分动箱运转，进而通过分动箱与液压泵的传动连接，向液压泵传递动力；在动力电池组需要充电时，可使离合器的输入端与发动机的输出端连接，此时发动机的输出动力通过分动箱分配于液压泵和电动发电机，以驱动液压泵运转，同时驱动电动发电机发电，补充动力电池组的电能。其中，分动箱可根据电动发电机和液压泵各自的动力需求，分配相应的动力，可使得电动发电机和液压泵分别获得不同的输入转速，适应性更强。
[0016]在上述技术方案中，混合动力系统还包括：离合控制器，与离合器和动力电池组电连接，离合控制器根据动力电池组的电量大小控制离合器的输入端与发动机的输出端连接或断开。
[0017]在该技术方案中，通过设置与动力电池组电连接的离合控制器，以获取动力电池组的电量信息，并根据动力电池组的电量大小控制离合器工作，以实现离合器的输入端与发动机的输出端之间的自动连接或断开。
[0018]在上述技术方案中，混合动力系统还包括：第二电机控制器，设于连接动力电池组与电气执行元件的线路中，用于在动力电池组与电气执行元件之间进行直流电与交流电的转换，并对电气执行元件的输出转速或转矩进行控制。
[0019]在该技术方案中，通过在连接动力电池组与电气执行元件的线路中设置第二电机控制器，以在电气执行元件为电机时，实现动力电池组与电气执行元件之间的直流电与交流电的转换。第二电机控制器还可对电机进行转速或转矩控制，以满足电气执行元件的工作需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统(1)，用于工程机械(2)，其特征在于，包括：发动机(11)；传动组件(12)，所述传动组件(12)能够与所述发动机(11)连接或断开；动力电池组(13)，与所述工程机械(2)的电气执行元件(23)电连接，以向所述电气执行元件(23)供电；电动发电机组(14)，与所述传动组件(12)的输出端传动连接，所述电动发电机组(14)与所述动力电池组(13)电连接；液压泵(15)，与所述传动组件(12)传动连接，用于驱动工程机械(2)的液压系统(22)；其中，所述发动机(11)能够通过所述传动组件(12)向所述电动发电机组(14)和所述液压泵(15)输出动力，使所述电动发电机组(14)向所述动力电池组(13)充电，所述发动机(11)与所述传动组件(12)断开时，所述动力电池组(13)向所述电动发电机组(14)供电，以使所述电动发电机组(14)向所述液压泵(15)输出动力。2.根据权利要求1所述的混合动力系统(1)，其特征在于，所述电动发电机组(14)包括：电动发电机(141)，与所述传动组件(12)的输出端传动连接；第一电机控制器(142)，所述第一电机控制器(142)的一端与所述电动发电机(141)电连接，所述第一电机控制器(142)的另一端与所述动力电池组(13)电连接，所述第一电机控制器(142)用于在所述电动发电机(141)和所述动力电池组(13)之间进行直流电与交流电的转换，并对所述电动发电机(141)的工作状态进行控制；其中，在所述发动机(11)通过所述传动组件(12)输出动力时，所述第一电机控制器(142)能够控制所述电动发电机(141)是否进行发电，且在所述电动发电机(141)发电时所述第一电机控制器(142)控制所述电动发电机(141)的发电功率，在所述电动发电机(141)输出动力时所述第一电机控制器(142)控制所述电动发电机(141)的输出转速。3.根据权利要求2所述的混合动力系统(1)，其特征在于，所述传动组件(12)包括：离合器(121)，所述离合器(121)的输入端能够与所述发动机(11)的输出端连接或断开；传动轴(122)，与所述离合器(121)的输出端连接，所述传动轴(122)同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建利，刘永东，陈日，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：