[實用新型]一種混合驅動型電動工程機械

有效

• 申請號: 201720275959.5
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206551895U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 劉昱;柯堅;祝韓星
• 申請（專利權）人: 杭州藍力電動科技有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60K6/485;H02J7/14
• 代理公司: 杭州華知專利事務所33235
• 代理人: 張德寶

技術領域

本實用新型屬于工程機械設備技術領域，涉及電力傳輸技術，工程機械技術，通信技術，控制技術，具體來說，是一種一種混合驅動型電動工程機械。

背景技術

中大型的工程機械，如挖掘機、吊車等，重達幾十噸到上百噸，發動機功率在100KW到數千KW, 但實際上這些機械真正有限的工作效率還不到20%，大部分無用功都消耗在發動機和液壓系統上，提高工程機械效率的理想方案是把發動機改為電機。

但是，電動型工程機械如果直接通過電網供電，而這樣大的機械往往耗電量的波動非常大，對電網的容量要求很高，而且因為機械離不開從電網上引來的電纜供電，其活動范圍受到很大的局限，并不是可以普遍采用的方案。

也有通過外接供電車為工程機械供電的移動供電型電動方案，但對于大型工程機械來講，所需要的功率太大，需要巨大的供電車裝載大量的電池才能供電，而且功率大需要用很粗的電纜進行供電，所以也不適合。

還有混合驅動方案，即在工程機械上安裝發動機和電池-電機系統，發動機驅動液壓系統，同時帶動一個發電機-電動機兩用的電機，連接到一個電池組上。當液壓系統要求的能量少時，發動機驅動發電機發電為電池充電，反過來液壓系統負載大時，就用電池內的發過來驅動電機來輔助發動機驅動液壓系統。這樣的混合系統確實能有效的提高工程機械的效率，但在實際上，因為工程機械內的工作條件環境非常苛刻，復雜的電池和電力系統安裝在這樣的環境下，會大幅度提高故障風險，當然對元件性能要求的提高，也意味著成本的提高。更苛刻的條件是這類挖掘機常常需要每天工作20小時以上，對機械的連續性要求非常高，在這樣用途的機械上搭載混合驅動系統的技術難度和成本難度都比較大，因此這樣的方案也不適合。

實用新型內容

本實用新型要解決現有技術的問題，構思出的一種混合驅動型電動工程機械可以很好地克服上述問題，提供了一種在不影響工程機械工作效率的前提下，縮小發動機和供電車尺寸規格，降低故障的解決方案。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種混合驅動型電動工程機械，包括可移動供電車和工程機械，所述可移動供電車中設有電池、輸出電力變換裝置、電源控制裝置及充電裝置，所述工程機械中設有電機、第一液壓泵組、發動機、第二液壓泵組、液壓驅動系統及油箱，電機的電力由可移動供電車提供；電機驅動第一液壓泵組，發動機驅動第二液壓泵組，將油箱中的壓力油提供給液壓驅動系統中的油缸或液壓馬達；所述工程機械中還設有由發動機帶動的第一發電機，第一發電機產生的電力通過電力輸出控制裝置傳輸至可移動供電車的充電裝置，變成可為電池充電的電力。工程機械的動力來源以發動機為主，電機為輔，當機械負載小時，工程機械可以單獨工作而不需要供電車提供電力，發動機多余的功率可以用來帶動第一發電機發電，為可移動供電車的電池充電，當機械負載增大時，通過輸出電力變換裝置將電池的電力傳輸至電機，使電機進入工作狀態，如果工程機械長時間處于高負載工作狀態，車載發動機沒有余量為供電車的電池充電時，供電車可以通過外接電網充電，電網過遠的話可以解開與工程機械的連接，將供電車移動到有電網的地方去充電，同時更換另換一臺供電車配合工程機械工作。

優選的，所述可移動供電車和所述工程機械中都設有通訊裝置，用于兩者之間信號的傳輸，信號包括可移動供電車上電池的電量信息以及工程機械發出的指令，可移動供電車上的通訊裝置可接收從工程機械上通訊裝置傳來的指令，而通過電源控制裝置控制電力輸出變換裝置是否輸出電池的電力以及根據需要輸出電力的大小。

優選的，在所述工程機械中增設液壓電力變換裝置，把通常液壓系統中通過節流而轉換成熱能的液壓能，轉變為電能，通過電力輸出裝置變換為供電車上的電池充電。

優選的，所述液壓電力變換裝置包括換向閥、液壓馬達、第二發電機及控制裝置，換向閥安裝于具有上下移動的油缸或液壓馬達的壓力油回流管路上，通過控制裝置，換向閥改變回流管路，使壓力油通過液壓馬達再流入油箱，液壓馬達帶動第二發電機發電，產生的電力通過電力輸出控制裝置傳輸至可移動供電車的充電裝置，變成可為電池充電的電力。把位于高處的油缸或液壓馬達中的壓力油的勢能，在壓力油回流下落過程中通過液壓馬達和發電機轉換成電能，并且為可移動供電車的電池充電，從而回收一部分原來損失的能量。