[發(fā)明專(zhuān)利]油電混合動(dòng)力單軌吊機(jī)車(chē)及其動(dòng)力輸出控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410496468.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104228849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建功;陳志輝;馮國(guó)勝;馬建林;門(mén)志順;許延暉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北煤炭科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B61C7/00
• 分類(lèi)號(hào): B61C7/00;B61C13/06;B61C17/00
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 陸林生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦井下輔助運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油電混合動(dòng)力單軌吊機(jī)車(chē)及其動(dòng)力輸出控制方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的重視程度和煤礦裝備水平的提高，煤礦井下輔助運(yùn)輸裝備向本質(zhì)安全型方向轉(zhuǎn)變，單軌吊機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)作為一種新的運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)多條巷道連通使用，既能運(yùn)輸人員又能運(yùn)輸設(shè)備，可以在多彎道、多起伏的巷道中應(yīng)用，靈活性和適應(yīng)性都較強(qiáng)。由于其具有運(yùn)輸能力大、安全隱患少、效率高、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，正在被越來(lái)越多的煤礦企業(yè)所采用，成為近幾年來(lái)煤礦井下輔助運(yùn)輸?shù)氖走x運(yùn)輸工具。

我國(guó)煤礦目前使用的單軌吊機(jī)車(chē)主要有防爆柴油單軌吊機(jī)車(chē)和防爆蓄電池組單軌吊機(jī)車(chē)。單軌吊機(jī)車(chē)具有運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)靈活、不受煤礦底板限制、既能運(yùn)輸人員又能運(yùn)輸設(shè)備，可以適用于各種惡劣情況等優(yōu)點(diǎn)。防爆柴油機(jī)單軌吊機(jī)車(chē)具有爬坡能力大的優(yōu)勢(shì)，但排放廢氣污染嚴(yán)重，噪音大，影響礦井生產(chǎn)環(huán)境，一次性投入大；防爆蓄電池組單軌吊機(jī)車(chē)沒(méi)有排放污染，噪音低，但電瓶重量大，爬坡能力一般不超?過(guò)16°，蓄電池組的續(xù)航能力有限。研發(fā)國(guó)產(chǎn)的蓄電池和柴油機(jī)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的單軌吊機(jī)車(chē)，可解決單一動(dòng)力存在的缺陷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種油電混合動(dòng)力單軌吊機(jī)車(chē)及其動(dòng)力輸出控制方法，所述單軌吊機(jī)車(chē)將蓄電池組和柴油機(jī)動(dòng)力進(jìn)行有序混合，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)常規(guī)運(yùn)行以蓄電池為主動(dòng)力，在重載、大坡度工況下使用柴油機(jī)為動(dòng)力，以延長(zhǎng)蓄電池續(xù)航時(shí)間、減少環(huán)境污染。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種油電混合動(dòng)力單軌吊機(jī)車(chē)，包括單軌吊機(jī)車(chē)主體，其特征在于：所述機(jī)車(chē)主體上設(shè)有防爆柴油機(jī)、防爆蓄電池組、電動(dòng)機(jī)以及控制器，所述控制器根據(jù)傳感器采集的信號(hào)，控制防爆柴油機(jī)通過(guò)發(fā)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)提供電源，驅(qū)動(dòng)所述機(jī)車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，或控制蓄電池組為電動(dòng)機(jī)提供電源，驅(qū)動(dòng)所述機(jī)車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，或控制防爆柴油機(jī)通過(guò)發(fā)電機(jī)為電動(dòng)機(jī)提供電源，同時(shí)控制發(fā)電機(jī)為蓄電池進(jìn)行充電，驅(qū)動(dòng)所述機(jī)車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述控制器包括傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、人機(jī)交換模塊以及供電模塊，所述傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與控制器的信號(hào)輸入端連接，所述傳感器用于采集巷道的坡度和機(jī)車(chē)負(fù)載信息，所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將傳感器采集的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，輸出控制器能夠處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；所述人機(jī)交換模塊與控制器進(jìn)行雙向連接，用于向控制器輸入數(shù)據(jù)或命令，并顯示控制器輸出的數(shù)據(jù)；所述供電模塊為傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器以及人機(jī)交換模塊提供電源。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述蓄電池組的輸出端依次經(jīng)電池容量傳感器、蓄電池組主電路開(kāi)關(guān)和電控箱與電動(dòng)機(jī)電連接，所述控制器的輸出端分別與蓄電池組主電路開(kāi)關(guān)和電控箱內(nèi)變頻裝置的控制信號(hào)輸入端連接，控制器控制蓄電池組主電路開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷以及電控箱內(nèi)變頻裝置工作或不工作，所述蓄電池組的電源輸出端與供電模塊的輸入端連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述單軌吊機(jī)車(chē)還包括連接在所述發(fā)電機(jī)輸出端的整流裝置，所述整流裝置的輸出端分為兩路，其中一路依次經(jīng)單向充電模塊和單向充電模塊控制開(kāi)關(guān)與蓄電池組的充電端連接，所述控制器的輸出端與單向充電模塊控制開(kāi)關(guān)的控制端連接，?所述控制器控制單向充電模塊控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，第二路經(jīng)防爆發(fā)電機(jī)主電路開(kāi)關(guān)與電控箱內(nèi)變頻器的電源輸入端連接，所述控制器的輸出端與防爆發(fā)電機(jī)主電路開(kāi)關(guān)的控制端連接，控制器控制防爆發(fā)電機(jī)主電路開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述人機(jī)交換模塊為觸摸屏。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述控制器使用PLC和DSP。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述傳感器為坡度傳感器、負(fù)荷傳感器以及電池容量傳感器。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種油電混合動(dòng)力單軌吊機(jī)車(chē)的動(dòng)力輸出控制方法，其特征在于包括以下步驟：

傳感器采集巷道的坡度、機(jī)車(chē)的負(fù)載信息以及防爆蓄電池組的電量，并將采集到的信息處理后傳送給控制器進(jìn)行處理，控制器根據(jù)傳感器采集到的信息控制防爆柴油機(jī)和防爆蓄電池組在不同的工作模式下進(jìn)行工作；

a、當(dāng)控制器通過(guò)傳感器采集到的信息判斷得出機(jī)車(chē)在平巷或輕載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，則控制器控制蓄電池組主電路開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，采用蓄電池組作為機(jī)車(chē)動(dòng)力源，再通過(guò)變頻調(diào)速裝置將蓄電池組輸出的直流電變?yōu)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)可用的交流電為所述機(jī)車(chē)上的電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流；