[发明专利]交流传动自卸车节能控制系统以及控制方法

说明书

本发明提供一种交流传动自卸车节能控制系统以及控制方法，交流传动自卸车节能控制系统，包括：车辆管理系统，用于向驱动轮系统发送制动指令；驱动轮系统，用于根据制动指令将电动机作为发电机运行，产生三相交流电经第二变频系统转换为直流电施加到直流母线上；第一变频系统，用于将直流电转换为三相交流电，由主发电机运行转换为电动机运行；车辆管理系统，用于控制发动机燃油系统少喷油或不喷油，由主发电机作为电动机运行直接拖动发动机旋转；车辆管理系统，还用于在控制发动机燃油系统不喷油，且电能不能完全消耗后，向能量管理系统发出回收能量指令；能量管理系统，用于根据回收能量指令对电容进行充、放电，实现能量回收与释放。

技术领域

本发明涉及矿用自卸卡车技术领域，具体涉及一种交流传动自卸车节能控制系统、一种交流传动自卸车节能控制系统方法、一种计算机设备和一种非临时性计算机可读存储介质。

背景技术

目前，矿用自卸卡车广泛应用于冶金、矿山、水利水电等行业，承担着矿物、土石方等运输任务，它是专业设备，属于非公路车辆。矿用自卸车按动力驱动方式不同，可分为机械式和电传动两种，其中电传动又分为直流电传动、交流电传动两种。早期矿用自卸卡车，吨位小，均为机械传动，自20世纪70年代美国尤尼特瑞格(UnitRig)生产出第一台电传动矿用自卸卡车至今，电动轮矿用自卸卡车已被用户广泛接受与应用。电力电子器件的发展日新月异，电力电子器件的未来充满生机，新一代大电流、高结温、高频率、耐高压的复合型、模块化、高动态参数电力电子器件的问世，将推动交流变频调速技术及矿用电动轮自卸卡车技术的发展。

矿用电动轮自卸卡车具有运距短，转弯半径小和承载量大的特点。根据用户成本统计分析，矿用电动轮自卸卡车的有效装载质量越大，单位运输成本就越低。前几年，120t级、150t级、170t级矿用电动轮自卸卡车是市场主流产品，而目前，190t级、220t级、290t级矿用电动轮自卸卡车已被广泛应用，最大吨位已发展到450t级。矿用电动轮自卸卡车未来还将向着更加大型化的方向发展。

传统的交流电传动矿用自卸车由车架、车厢、驾驶室、交流电传动驱动系统、悬挂系统、液压系统、前后桥总成、轮胎及轮辋等组成。交流电传动驱动系统由发动机、发电机及鼓风机、电控系统、制动电阻箱、电动轮总成、动力电缆等组成。

当车辆需要减速时，松开油门踏板，发动机转速下降，踩下电制动踏板，后轮的电动机转换为发电机运行，机械能转换为电能，产生的三相交流电经过变频器组转换为直流电(交-直过程)，施加到直流母线上，此时电制动回路接触器闭合，回路接通，直流电施加到制动电阻上，产生热能，同时与一路制动电阻关联的冷却风机旋转，将热能吹散到空气中，保证电阻不过热，车辆行驶的机械能最终转化为热能散失掉，实现车辆减速，造成大量的能量浪费。电制动时，发电机不发电，但由于液压泵及发电机后的鼓风机需要工作，发动机运转在高怠速，提供动力源。

随着新能源汽车技术的不断进步，纯电动、混合动力汽车市场占有率不断增大，超级电容技术也取得了发展。超级电容具有充放电倍率大、时间快、使用寿命长等优点，能实现能量的快速回收在节能系统中应用日益广泛。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种交流传动自卸车节能控制系统以及控制方法，该节能控制系统可以实现能量回收，直接作为动力，节能20％以上。

本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面实施例提出了一种交流传动自卸车节能控制系统，包括：

车辆管理系统，用于在接到制动指令时，向驱动轮系统发送所述制动指令；

所述驱动轮系统，包含电动机、轮边减速器、制动器等，用于根据所述制动指令将电动机作为发电机运行，产生三相交流电经第二变频系统转换为直流电施加到直流母线上，并将所述直流电输送至第一变频系统；

所述第一变频系统，用于将所述直流电转换为三相交流电，主发电机作为电动机运行，产生驱动力矩，以带动鼓风机、液压泵、发动机主轴旋转；