本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力總成，特別是涉及一種新能源礦車專用的混合動(dòng)力總成。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國礦山運(yùn)輸業(yè)已經(jīng)從人拉肩扛全面轉(zhuǎn)入機(jī)械化作業(yè)時(shí)代，生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大幅度下降，采礦業(yè)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期。但是，自2012年以后，受全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的影響，采礦業(yè)持續(xù)下滑，困難重重。在供大于求的大背景下，原材料需求萎縮，價(jià)格倒掛，產(chǎn)業(yè)鏈資金循環(huán)不暢，導(dǎo)致用戶對(duì)礦業(yè)運(yùn)輸設(shè)備處于買不起、用不起、耽誤不起的尷尬境地，采用傳統(tǒng)運(yùn)輸設(shè)備，只能在盈虧平衡線上掙扎。

礦山運(yùn)輸業(yè)成本中，60-80％是燃料成本。因此，大幅度降低用戶的燃料成本，是礦山運(yùn)輸業(yè)突破當(dāng)前困局的關(guān)鍵。以礦用車和新能源兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的融合為基礎(chǔ)，以解決用戶三大尷尬難題為目標(biāo)，成為了當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。

眾所周知，礦區(qū)基本無平路，一個(gè)運(yùn)輸循環(huán)大約50％是上坡，50％是下坡，對(duì)于混合動(dòng)力系統(tǒng)而言，有一半回收能量的機(jī)會(huì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公交車等其他公路車工況。驅(qū)動(dòng)電機(jī)低速大功率的特性，也正好符合礦區(qū)車輛重載爬坡的要求。此外，傳統(tǒng)礦用車在礦區(qū)所遇到的煩惱，如持續(xù)制動(dòng)、連續(xù)高效作業(yè)等，恰恰成為混合動(dòng)力系統(tǒng)回收能量、提高節(jié)能成果可利用的資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新能源礦車專用的混合動(dòng)力總成，其能夠在滿足復(fù)雜礦區(qū)路況作業(yè)要求前提下具有高的節(jié)油率及能量轉(zhuǎn)換效率，大幅度降低礦山開采運(yùn)輸成本，能夠在寬溫度范圍內(nèi)大功率充放電，長壽命，事故率低，對(duì)于破解采礦業(yè)持續(xù)低迷的難題，具有里程碑的意義。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種新能源礦車專用的混合動(dòng)力總成，其包括電壓轉(zhuǎn)換部分、動(dòng)力控制部分，電壓轉(zhuǎn)換部分與動(dòng)力控制部分相連，其中：

電壓轉(zhuǎn)換部分包括動(dòng)力總成控制器、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、高壓配電箱、快充裝置、電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舉升電機(jī)、電空調(diào)、電池管理裝置、整車控制器、二合一電源裝置、儀表設(shè)備、低配電壓盒、氣泵、其他低壓電器設(shè)備，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池管理裝置、整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)都通過一個(gè)控制線與動(dòng)力總成控制器相連，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)相連，發(fā)電機(jī)、快充裝置、電池、二合一電源裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舉升電機(jī)、電空調(diào)都通過一個(gè)高壓線纜與高壓配電箱相連，電池、快充裝置都與電池管理裝置相連，二合一電源裝置、儀表設(shè)備、高壓配電箱、舉升電機(jī)都通過一個(gè)高壓線纜與整車控制器相連，二合一電源裝置、其他低壓電器設(shè)備、電池管理裝置、整車控制器、儀表設(shè)備都通過一個(gè)低壓線纜與低配電壓盒相連，氣泵與二合一電源裝置相連；

動(dòng)力控制部分包括油門踏板、制動(dòng)踏板、檔位裝置、整車控制器、儀表設(shè)備、蓄電池、氣泵、二合一電源裝置、動(dòng)力總成控制器、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、水壓傳感器、電池管理裝置、電池，油門踏板、制動(dòng)踏板、檔位裝置都與整車控制器相連，儀表設(shè)備、二合一電源裝置都整車控制器相連，蓄電池、氣泵都與二合一電源裝置相連，動(dòng)力總成控制器與整車控制器相連，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力總成控制器相連，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)都與動(dòng)力總成控制器相連，水壓傳感器、電池管理裝置都與動(dòng)力總成控制器相連，電池管理裝置與電池相連。

優(yōu)選地，所述電池管理裝置的散熱方式采用風(fēng)冷與水冷相結(jié)合的方式，只有當(dāng)風(fēng)冷滿足不了散熱要求時(shí)，水冷才起作用。

優(yōu)選地，所述舉升電機(jī)為車廂舉升和車輛轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力。

優(yōu)選地，所述氣泵通過二合一電源裝置為制動(dòng)過程提供能量。

優(yōu)選地，所述水壓傳感器共兩個(gè)通道，為兩個(gè)水箱提供溫度采集信號(hào)，其中一個(gè)水箱為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，另一個(gè)水箱為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池管理裝置散熱。

優(yōu)選地，所述電壓轉(zhuǎn)換部分起電力分配作用。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力控制部分起電力轉(zhuǎn)換作用。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力控制部分采用串聯(lián)式混合動(dòng)力，燃油消耗低；根據(jù)不同工況，采用純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者油電混合驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)是大功率大扭矩的電機(jī)。

優(yōu)選地，所述電池的充放電溫度范圍為-30℃～55℃。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：采用串聯(lián)式混合動(dòng)力，燃油消耗低；根據(jù)不同工況，既可以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，也可以采用油電混合驅(qū)動(dòng)；集成方案采用小功率小扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)，大功率大扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)；采用整車控制器和動(dòng)力總成控制器聯(lián)合二級(jí)控制，起到雙保險(xiǎn)作用；電池電量配備小，能夠滿足在-30℃～55℃范圍內(nèi)的大倍率充放，20000次循環(huán)壽命能夠保證動(dòng)力系統(tǒng)與底盤同時(shí)達(dá)到10年以上的使用壽命，首次故障間隔里程達(dá)到20000小時(shí)，有制動(dòng)能量回收功能；對(duì)于建設(shè)綠色礦山，大幅度降低礦山開采運(yùn)輸成本，破解目前采礦業(yè)持續(xù)低迷的難題，具有里程碑的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電壓轉(zhuǎn)換部分的模塊示意圖。

圖2為本發(fā)明動(dòng)力控制部分的模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1至圖2所示，本發(fā)明新能源礦車專用的混合動(dòng)力總成包括電壓轉(zhuǎn)換部分、動(dòng)力控制部分，電壓轉(zhuǎn)換部分與動(dòng)力控制部分相連，其中：

電壓轉(zhuǎn)換部分包括動(dòng)力總成控制器、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、高壓配電箱、快充裝置、電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舉升電機(jī)、電空調(diào)、電池管理裝置、整車控制器、二合一電源裝置、儀表設(shè)備、低配電壓盒、氣泵、其他低壓電器設(shè)備，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池管理裝置、整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)都通過一個(gè)控制線與動(dòng)力總成控制器相連，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)相連，發(fā)電機(jī)、快充裝置、電池、二合一電源裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、舉升電機(jī)、電空調(diào)都通過一個(gè)高壓線纜與高壓配電箱相連，電池、快充裝置都與電池管理裝置相連，二合一電源裝置、儀表設(shè)備、高壓配電箱、舉升電機(jī)都通過一個(gè)高壓線纜與整車控制器相連，二合一電源裝置、其他低壓電器設(shè)備、電池管理裝置、整車控制器、儀表設(shè)備都通過一個(gè)低壓線纜與低配電壓盒相連，氣泵與二合一電源裝置相連；

動(dòng)力控制部分包括油門踏板、制動(dòng)踏板、檔位裝置、整車控制器、儀表設(shè)備、蓄電池、氣泵、二合一電源裝置、動(dòng)力總成控制器、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、水壓傳感器、電池管理裝置、電池，油門踏板、制動(dòng)踏板、檔位裝置都與整車控制器相連，儀表設(shè)備、二合一電源裝置都整車控制器相連，蓄電池、氣泵都與二合一電源裝置相連，動(dòng)力總成控制器與整車控制器相連，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力總成控制器相連，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)都與動(dòng)力總成控制器相連，水壓傳感器、電池管理裝置都與動(dòng)力總成控制器相連，電池管理裝置與電池相連。

所述電池管理裝置的散熱方式采用風(fēng)冷與水冷相結(jié)合的方式，只有當(dāng)風(fēng)冷滿足不了散熱要求時(shí)，水冷才起作用；

所述舉升電機(jī)為車廂舉升和車輛轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力；

所述氣泵通過二合一電源裝置模塊為制動(dòng)過程提供能量；

所述水壓傳感器共兩個(gè)通道，為兩個(gè)水箱提供溫度采集信號(hào)，其中一個(gè)水箱為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，另一個(gè)水箱為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池管理裝置散熱；

所述電壓轉(zhuǎn)換部分起電力分配作用；

所述動(dòng)力控制部分起電力轉(zhuǎn)換作用。

所述動(dòng)力控制部分采用串聯(lián)式混合動(dòng)力，燃油消耗低；根據(jù)不同工況，采用純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者油電混合驅(qū)動(dòng)。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)是大功率大扭矩的電機(jī)。

所述電池的充放電溫度范圍為-30℃～55℃。

本發(fā)明的工作原理如下：電壓轉(zhuǎn)換部分起電力分配作用，通過電池管理裝置、整車控制器和動(dòng)力總成控制器的控制下，電池系統(tǒng)電量不足時(shí)，高壓配電箱通過快充裝置的一個(gè)外部電力傳輸給電池充電；在整車在怠速、下坡或制動(dòng)條件下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過高壓配電箱給電池充電；在剩余電量百分比達(dá)到或低于維持整車正常運(yùn)行下限值時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)通過高壓配電箱為電池充電；在整車運(yùn)行過程中，電池通過高壓配電箱同時(shí)給整車控制器和動(dòng)力總成控制器供電，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)和電池同時(shí)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；此時(shí)通過二合一電源裝置的一個(gè)轉(zhuǎn)換器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電為低壓配電盒和儀表設(shè)備、其他低壓電器模塊供電；當(dāng)需要開啟電空調(diào)或舉升電機(jī)時(shí)，高壓配電箱將高壓轉(zhuǎn)換為滿足舉升電機(jī)或電空調(diào)運(yùn)行的電能；所述的動(dòng)力控制部分起電力轉(zhuǎn)換作用，在整車起步階段踩踏油門踏板，若整車控制器采集到油門踏板的輕踏信號(hào)時(shí)，通過一個(gè)控制線給動(dòng)力總成控制器傳輸信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；若整車控制器采集到油門踏板的深踏信號(hào)時(shí)，則電動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)；在整車平穩(wěn)行駛階段，若動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置的信號(hào)判斷電池的剩余電量滿足行駛要求，則由電池供電，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；若動(dòng)力總成控制器檢測到電池的剩余電量不足，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給電池充電；在整車上坡行駛階段，若整車控制器采集到油門踏板的輕踏信號(hào)，則一個(gè)控制線給動(dòng)力總成控制器傳輸信號(hào)，通過電池供電的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；若采集到深踏油門踏板的信號(hào)時(shí)，則電動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)；若動(dòng)力總成控制器檢測到電池的剩余電量不足時(shí)，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)給電池組充電；在整車下坡行駛階段，若整車控制器檢測到制動(dòng)踏板的踩踏信號(hào)，同時(shí)動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量不滿足整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，為電池充電；若整車控制器檢測到制動(dòng)踏板被踩踏信號(hào)，動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池剩余電量高于整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則不為電池充電；若整車控制器沒有檢測到制動(dòng)踏板的踩踏信號(hào)，動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量不滿足整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，通過發(fā)電機(jī)為電池組充電；若整車控制器沒有檢測到制動(dòng)踏板的踩踏信號(hào)，動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量高于整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)；在整車制動(dòng)階段，若動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量不滿足整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則發(fā)電機(jī)啟動(dòng)為，電池充電；若動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量高于整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則不為電池充電；在整車怠速階段，若動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量不滿足整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)為電池充電，怠速開始；若動(dòng)力總成控制器通過電池管理裝置檢測到電池的剩余電量高于整車運(yùn)行的最低要求時(shí)，則柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，怠速停止。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：采用串聯(lián)式混合動(dòng)力，燃油消耗低；根據(jù)不同工況，既可以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，也可以采用油電混合驅(qū)動(dòng)；集成方案采用小功率小扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)，大功率大扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)；采用整車控制器和動(dòng)力總成控制器聯(lián)合二級(jí)控制，起到雙保險(xiǎn)作用；電池電量配備小，能夠滿足在-30℃～55℃范圍內(nèi)的大倍率充放，20000次循環(huán)壽命能夠保證動(dòng)力系統(tǒng)與底盤同時(shí)達(dá)到10年以上的使用壽命，首次故障間隔里程達(dá)到20000小時(shí)，有制動(dòng)能量回收功能；對(duì)于建設(shè)綠色礦山，大幅度降低礦山開采運(yùn)輸成本，破解目前采礦業(yè)持續(xù)低迷的難題，具有里程碑的意義。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。