起重机并联混合动力系统、控制方法、虚拟装置及起重机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种起重机并联混合动力系统、控制方法、虚拟装置及起重机，系统包括发动机输出端和变速箱输入端连接；变速箱输出端与分动箱输入端连接；分动箱一个输出端与驱动电机连接；驱动电机的输出端与多联油泵连接；中央控制器分别与发动机和混合控制器连接；混合控制器分别与驱动电机和动力源连接；其中，发动机、变速箱、分动箱、驱动电机和多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第一液力通路；动力源、驱动电机和多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第二液力通路。本发明专利技术通过将驱动电机和分动箱输出轴的一体化集成并联设计，实现大扭矩输出，且发动机带动驱动电机发电，并优化了并联混合动力系统功率分配。

【技术实现步骤摘要】
起重机并联混合动力系统、控制方法、虚拟装置及起重机
本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种起重机并联混合动力系统、控制方法、虚拟装置及起重机。
技术介绍
伴随着技术的发展，以及国家对工程机械化的重视和相关政策的扶持，工程起重机械朝着电动化和智能化发展的步伐进一步加快，对工程起重机械的功能要求和续航能力也不断提高。传统的内燃机供能给起重机存在着很多缺陷，起重机上车作业时发动机排放大量有害气体，同时对燃油的消耗量较大，经济性较低，不符合当前追求环保和可持续发展的趋势。而使用纯电力作为动力源的起重机械由于动力电池兼顾整车行驶及上车作业等，不可避免地存在续航能力较差和使用成本高等问题，一旦动力电池电量耗尽或电池出现故障，其作业环境又不能及时充电和检修，必然影响作业工作的持续时长和工作效率。目前现有的起重机多采用单一电动机或发动机供能实现行驶和作业功能，为了满足起重机械复杂的工地作业环境，导致发动机或电动机功率选型非常大，导致整车重量超重以及使用成本升高，同时反而不能达到节能的效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种起重机的并联混合动力系统，用以解决现有技术中单一驱动装置例如发动机或者电机等，在起重机复杂工况下，功率选型偏大，以及电机和发动机的混合动力系统功率分配不合理，造成功率利用率低、经济性差和能耗高的缺陷，通过将驱动电机和分动箱输出轴的一体化集成并联设计，实现大扭矩输出，且发动机带动驱动电机发电，并与上车作业多联油泵共同作业优化了并联混合动力系统的功率分配，另外将中央控制器与混合控制器连接，通过中央控制器可直接实现起重机的行走和混合控制的操作。本专利技术还提供一种起重机并联混合动力系统的控制系统，用以解决现有技术中单一驱动装置例如发动机或者电机等，在起重机复杂工况下，功率选型偏大，以及电机和发动机的混合动力系统功率分配不合理，造成功率利用率低、经济性差和能耗高的缺陷，通过将驱动电机和分动箱输出轴的一体化集成并联设计，实现大扭矩输出，且发动机带动驱动电机发电，并与上车作业多联油泵共同作业优化了并联混合动力系统的功率分配。本专利技术又提出一种虚拟装置。本专利技术再提出一种起重机。根据本专利技术第一方面提供的一种起重机的并联混合动力系统，包括：发动机、变速箱、分动箱、驱动电机、多联油泵、动力源、中央控制器和混合控制器；所述发动机的输出端和所述变速箱的输入端连接；所述变速箱的输出端与所述分动箱的输入端连接；所述分动箱的一个输出端与所述驱动电机连接；所述驱动电机的输出端与所述多联油泵连接；所述中央控制器分别与所述发动机和所述混合控制器连接；所述混合控制器分别与所述驱动电机和所述动力源连接；其中，所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第一液力通路；所述动力源、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第二液力通路。根据本专利技术的一种实施方式，所述动力源包括：电网和\或动力电池；其中，所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述动力电池连接形成，用于为所述动力电池充电的第一充电通路；所述电网、所述驱动电机和所述动力电池连接形成，用于为所述动力电池充电的第二充电通路。具体来说，本实施例提供了一种为动力电池提供电能的实施方式，通过设置动力源，为驱动电机的持续工作提供了保障。进一步地，通过将动力源设置为动力电池，当无电网接入时，可以选择通过动力电池为驱动电机供电，保证驱动电机的工作。进一步地，当动力电池亏电，可以通过发动机带动驱动电机工作，进而为动力源进行充电，保证动力源的电能储备；或者通过电机的电网为驱动电机工作供能，进而为动力源进行充电。需要说明的是，在本实施例中，驱动电机与发动机可以单一驱动也可以混合驱动，当只需要驱动电机独立工作时，发动机处于停机状态，解决复杂工况起重机功率不足和节能减排的问题，驱动电机和发动机功率的动态分配，在保证排放和经济性的前提下，适应起重机的各种作业工况的功率需求。根据本专利技术的一种实施方式，还包括：电动负载，所述电动负载与所述动力源连接；其中，所述动力源和所述电动负载连接形成，用于为所述电动负载提供动力的第一电力通路；所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述电动负载连接形成，用于为所述电动负载提供动力的第二电力通路。具体来说，本实施例提供了一种电动负载的实施方式，通过将电动负载与动力源连接，可从动力源获得电能，实现对电动负载的驱动，满足更多中的用途。在一个应用场景中，电动负载可以是卷扬电机和\或回转电机。根据本专利技术的一种实施方式，还包括：角齿箱，所述角齿箱的输入端与所述分动箱的输出端连接，所述角齿箱的输出端与所述驱动电机连接。具体来说，本实施例提供了一种在分动箱和电机之间设置角齿箱的实施方式，通过设置角齿箱实现了分动箱和电机之间输出角度的变化，为混合动力系统的控制布置提供了更多的可能性。根据本专利技术的一种实施方式，还包括：传动轴和驱动桥，所述传动轴的一端与所述分动箱的另一个输出端连接，所述传动轴的另一端与所述驱动桥连接。具体来说，本实施例提供了一种传动轴和驱动桥的实施方式，通过设置与变速箱连接的传动轴，以及与传动轴连接的驱动桥，使得发动机在与分动箱一侧形成动力链的同时，也在驱动桥侧形成了动力链，满足了起重机行走的动力需求。根据本专利技术第二方面提供的一种上述的起重机并联混合动力系统的控制方法，包括：响应于起重机的工作信号，获取所述起重机的状态参数；根据所述状态参数生成控制所述并联混合动力系统的控制决策。根据本专利技术的一种实施方式，所述根据所述状态参数生成控制所述并联混合动力系统的控制决策的步骤中，具体包括：获取所述起重机上车作业的负载参数，若所述负载参数小于预设负载参数，则向驱动电机发送启动信号；所述驱动电机驱动多联油泵工作，实现所述起重机的上车作业。具体来说，本实施例提供了一种根据起重机的负载参数生成控制决策的实施方式，根据起重机上车作业的负载参数确定具体的控制决策，当起重机上车作业的负载参数低于预设负载参数时，驱动电机从动力源或者外接电网接入电能，驱动电机驱动多联油泵进行工作，完成起重机的上车作业。根据本专利技术的一种实施方式，所述驱动电机驱动多联油泵工作，实现所述起重机的上车作业的步骤中，具体包括：获取所述起重机的动力参数，若所述起重机无外接电源接入，则向动力源发送启动信号，所述动力源向所述驱动电机提供电能。具体来说，本实施例提供了一种根据起重机的动力参数生成控制决策的实施方式，根据起重机的动力参数进行判断，当起重机无电网接入时，驱动电机直接从动力源处获得电能，实现起重机的上车作业。根据本专利技术的一种实施方式，所述根据所述状态参数生成控制所述并联混合动力系统的控制决策的步骤中，具体包括：获取所述起重机的动力参数，若所述起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，包括：发动机、变速箱、分动箱、驱动电机、多联油泵、动力源、中央控制器和混合控制器；/n所述发动机的输出端和所述变速箱的输入端连接；/n所述变速箱的输出端与所述分动箱的输入端连接；/n所述分动箱的一个输出端与所述驱动电机连接；/n所述驱动电机的输出端与所述多联油泵连接；/n所述中央控制器分别与所述发动机和所述混合控制器连接；/n所述混合控制器分别与所述驱动电机和所述动力源连接；/n其中，所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第一液力通路；/n所述动力源、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第二液力通路。/n

【技术特征摘要】
1.一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，包括：发动机、变速箱、分动箱、驱动电机、多联油泵、动力源、中央控制器和混合控制器；
所述发动机的输出端和所述变速箱的输入端连接；
所述变速箱的输出端与所述分动箱的输入端连接；
所述分动箱的一个输出端与所述驱动电机连接；
所述驱动电机的输出端与所述多联油泵连接；
所述中央控制器分别与所述发动机和所述混合控制器连接；
所述混合控制器分别与所述驱动电机和所述动力源连接；
其中，所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第一液力通路；
所述动力源、所述驱动电机和所述多联油泵连接形成，用于为起重机的上车作业提供动力的第二液力通路。


2.根据权利要求1所述的一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，所述动力源包括：电网和\或动力电池；
其中，所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述动力电池连接形成，用于为所述动力电池充电的第一充电通路；
所述电网、所述驱动电机和所述动力电池连接形成，用于为所述动力电池充电的第二充电通路。


3.根据权利要求1所述的一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，还包括：电动负载，所述电动负载与所述动力源连接；
其中，所述动力源和所述电动负载连接形成，用于为所述电动负载提供动力的第一电力通路；
所述发动机、所述变速箱、所述分动箱、所述驱动电机和所述电动负载连接形成，用于为所述电动负载提供动力的第二电力通路。


4.根据权利要求1所述的一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，还包括：角齿箱，所述角齿箱的输入端与所述分动箱的输出端连接，所述角齿箱的输出端与所述驱动电机连接。


5.根据权利要求1至4所述的一种起重机的并联混合动力系统，其特征在于，还包括：传动轴和驱动桥，所述传动轴的一端与所述分动箱的另一个输出端连接，所述传动轴的另一端与所述驱动桥连接。


6.一种上述权利要求1至5任一所述的起重机并联混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：
响应于起重机的工作信号，获取所述起重机的状态参数；
根据所述状态参数生成控制所述并联混合动力系统的控制决策。


7.根据权利要求6所述的一种起重机并联混合动力系统的控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，袁丹，和进军，
申请(专利权)人：三一汽车起重机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43