專利名稱：新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并聯(lián)式油電混合動(dòng)力、回轉(zhuǎn)電驅(qū)動(dòng)、能量回收、多泵驅(qū)動(dòng)和進(jìn)出口 獨(dú)立調(diào)節(jié)挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)方案，采用分布式控制網(wǎng)絡(luò)模式，分層、分級(jí)網(wǎng)絡(luò)化CAN總線管理和控 制，實(shí)施"V"模式的開(kāi)發(fā)流程控制策略。
背景技術(shù)：
基于液壓挖掘機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀，毫無(wú)疑問(wèn)，混合動(dòng)力正在成為其動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的主 要方向，進(jìn)一步"提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放和成本"的需求將使挖掘機(jī)混合動(dòng)力技術(shù)向"結(jié) 構(gòu)形式多樣、系統(tǒng)高度集成、控制智能高效"的總趨向發(fā)展，另外，得益于汽車混合動(dòng)力技術(shù) 的快速發(fā)展，"混合電源(兼顧高功率輸出和高能量存儲(chǔ)要求)、混合發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)和電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)集成系統(tǒng)，如ISG發(fā)動(dòng)機(jī)、IMA系統(tǒng)等)"等技術(shù)成果將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
以"混合動(dòng)力"、"工程機(jī)械"、"挖掘機(jī)"、"控制"、"機(jī)電耦合"等關(guān)鍵詞在中華人民共 禾口國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(www. sipo. gov. cn)、美國(guó)專禾U局(United StatesPatent and Trademark Office)網(wǎng)站(patft.uspto.gov)進(jìn)行組合檢索，共查得國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利1項(xiàng)，公開(kāi)了一種并 聯(lián)式混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的控制方法，國(guó)際申請(qǐng)專利7項(xiàng)，全部由日本人申請(qǐng)，主要集中在 混合動(dòng)力挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)方案、工作原理、控制策略和方法、電路結(jié)構(gòu)等方面。

發(fā)明內(nèi)容
—種新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)，包括了發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)雙能源結(jié)構(gòu)，其中發(fā)動(dòng) 機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、變量泵依次串聯(lián)在同一軸上，動(dòng)臂、斗桿油缸回油口串聯(lián)在發(fā)電機(jī)/ 電動(dòng)機(jī)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)連接電機(jī)集成控制器，電機(jī)集成控制器與整車綜合控制器、儲(chǔ)能系統(tǒng)連 接，整車綜合控制器通過(guò)CAN總線與儲(chǔ)能系統(tǒng)連接。 該新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)可實(shí)施再生能量制動(dòng)；并采用了分布式控制網(wǎng)絡(luò)模 式，分層、分級(jí)網(wǎng)絡(luò)化CAN總線管理和控制，實(shí)施"V"模式的開(kāi)發(fā)流程控制策略。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖
具體實(shí)施例方式
新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)總體技術(shù)方案，采用發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)雙能源結(jié)構(gòu)，發(fā) 動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、變量泵依次串聯(lián)同軸，當(dāng)工作機(jī)構(gòu)負(fù)載需求功率小于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功 率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)油泵，多余的動(dòng)力可用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電，通過(guò)整流/ 逆變器給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電；儲(chǔ)能系統(tǒng)由動(dòng)力電池和超級(jí)電容組成，能快速響應(yīng)工程機(jī)械動(dòng)態(tài) 工況負(fù)載功率需求，并能儲(chǔ)存再生制動(dòng)能量；當(dāng)負(fù)載惡劣，儲(chǔ)能系統(tǒng)能提供輔助動(dòng)力，發(fā)電 機(jī)/電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)模式，與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)油泵；通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制， 并對(duì)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗液壓缸的供油進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，可進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)間，改善挖掘機(jī)的作業(yè)性能和發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。 為充分利用液壓挖掘機(jī)斗桿、動(dòng)臂和鏟斗等執(zhí)行部件釋放出來(lái)的重力勢(shì)能和慣性 能，在動(dòng)臂、斗桿油缸大腔回油口處串聯(lián)回收馬達(dá)-發(fā)電機(jī)，并通過(guò)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的下降速度，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)釋放出來(lái)的重力勢(shì)能和慣性能回收發(fā)電，并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能 系統(tǒng)中；同時(shí)在挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)平臺(tái)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，可實(shí)施再生制動(dòng)，并將回饋的電能存 儲(chǔ)，大大提高系統(tǒng)的能量利用效率。
權(quán)利要求
新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型，包括了發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、變量泵依次串聯(lián)在同一軸上，動(dòng)臂、斗桿油缸回油口串聯(lián)在發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)連接電機(jī)集成控制器，電機(jī)集成控制器與整車綜合控制器、儲(chǔ)能系統(tǒng)連接，整車綜合控制器通過(guò)CAN總線與儲(chǔ)能系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型。該系統(tǒng)采用了發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)雙能源結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、變量泵依次串聯(lián)同軸，動(dòng)臂、斗桿油缸回油口串聯(lián)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，將重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行儲(chǔ)存；回轉(zhuǎn)平臺(tái)采用了電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)施再生能量制動(dòng)；并采用了分布式控制網(wǎng)絡(luò)模式，分層、分級(jí)網(wǎng)絡(luò)化CAN總線管理和控制，實(shí)施“V”模式的開(kāi)發(fā)流程控制策略。
文檔編號(hào)E02F9/20GK101761104SQ20101011349
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者何洪文, 吳爽, 徐惠余, 戴斯盛, 易震, 李文昌, 歐陽(yáng)湘軍 申請(qǐng)人:江麓機(jī)電科技有限公司