[实用新型]一种混合动力装载机制动能量回收系统

说明书

本实用新型公布一种混合动力装载机制动能量回收系统，属于工程机械技术领域。发动机与发电机采用机械连接；蓄电池组电连接电池管理模块；电池管理模块电连接变流器，变流器与驱动电机、制动电阻栅、发电机分别电连接；驱动电机的主轴安装有制动器；整车控制器电连接油门踏板、电池管理模块、变流器、制动踏板、转速传感器、加速度传感器和温度传感器。当整车减速或制动时，由于整车行驶惯性，驱动电机转变为发电机发电，经过逆变器和电池管理模块存储于蓄电池组；蓄电池组存储的电能可继续为整机提供动力。本实用新型发动机燃油效率高，整车制动的动能可回收，节约了能源；整车取消了机械传动部件，不受限布置空间，可靠性高，维护保养方便。

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种四轮独立驱动的混合动力装载机制动能量回收系统及方法。

背景技术

目前传统装载机均采用液力机械传动，由发动机带动液力变矩器经变速箱和传动轴将动力传递至驱动桥和车轮。通过液力变矩器的动力特性来适应装载机频繁启动和制动的工况，通过驱动桥的差速器实现转向时同一车轴左右车轮的转速差，以及通过差速锁止机构实现车轮附着力不同时左右车轮驱动力矩的分配，防止车轮打滑造成整车牵引力不足。

但是液力传动机械效率较低，动力输出响应较慢，而变速箱、传动轴和驱动桥维护保养不方便、可靠性较差。随着电子技术特别是IGBT技术的发展，使得整流和逆变为核心的变流控制技术得到简化。现有国内还没有开发过四轮独立驱动的混合动力装载机，也没有将整车制动动能进行回收和再利用，能源利用率较低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种混合动力装载机制动能量回收系统及方法，借助电传动系统优势，对制动能量进行回收再利用以更多地节约能源。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种混合动力装载机制动能量回收系统，

发动机与发电机采用机械连接，油门踏板连接发动机；

蓄电池组电连接电池管理模块，电池管理模块实时监测蓄电池组电量并控制蓄电池组的充电和放电；

电池管理模块电连接变流器，变流器与驱动电机、制动电阻栅、所述发电机分别电连接；

所述驱动电机的主轴安装有制动器，制动踏板连接制动器；驱动电机上安装有转速传感器、加速度传感器和温度传感器；

整车控制器电连接油门踏板、电池管理模块、变流器、制动踏板、转速传感器、加速度传感器和温度传感器。

优选的：所述电池管理模块包括蓄电池电量监测元件、电池放电开关和防止过电流保护元件。

优选的：所述驱动电机为永磁交流电机或感应电机或开关磁阻电机。

优选的：所述制动踏板通过液压动力驱动制动器。

优选的：前车架、后车架上分别安装有前驱动桥、后驱动桥；所述驱动电机安装在前驱动桥、后驱动桥两端桥壳内，驱动电机连接车轮。

一种混合动力装载机制动能量回收方法，包括如下步骤：

驾驶员加大油门踏板角度时，整车进入加速工况：

电池管理模块会根据蓄电池组电量的多少决定整车由蓄电池组供电还是由发动机带动发电机供电；

当蓄电池组电量SOC达到总容量的80%时，整车控制器切断发电机励磁使发电机空转，蓄电池组对整车提供电能，驱动整车运转；

当蓄电池组能量SOC消耗到电池容量的20%时，整车控制器切断蓄电池组至发电机和驱动电机的电路，控制发动机启动以及打开发电机励磁开关使发电机正常工作，为整车提供电能；

驾驶员减小油门踏板角度或踩下制动踏板时，整车进入制动工况：