一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電動輪車輛驅動【技術領域】，公開了一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，包括：動力機組、蓄電池組、車載電腦Ecu、牽引電機組、制動電阻箱、整流單元、驅動控制單元、制動控制單元、勵磁控制單元以及四個電機控制單元；蓄電池分別向動力機組、車載電腦ECu以及驅動控制單元供電；車載電腦Ecu分別與動力機組以及車輛驅動控制單元通信相連；勵磁控制單元與動力機組相連；動力機組依次通過整流單元、驅動控制單元分別與制動控制單元以及四個電機控制單元相連；制動控制單元控制制動電阻箱分別通過四個電機控制單元驅動四個牽引電機驅動四車輪。本發(fā)明通過四輪單獨驅動的模式實現(xiàn)動力分散，多輪承載，提升電機總功率和牽引扭矩，從而增強自救和環(huán)境適應能力。
【專利說明】一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動輪車輛驅動【技術領域】，特別涉及一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的大型礦用自卸車均采用兩軸六輪設計:前軸兩輪轉向，后軸四輪采用機械或電力驅動。后軸采用剛性軸結構，四個后輪分成兩組分置于車架兩邊，采用兩個電機分別對兩組后輪進行驅動，即采用相當于兩輪驅動的設計方式。
[0003]傳統(tǒng)的礦用自卸車采用兩個電機驅動的剛性軸結構連接，車輛后橋由一根整體式剛性車橋剛性相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架下方，車架承載了全部的載荷和貨箱的重量，因此，壓過障礙物的輪胎將承受雙倍的載荷，而與其相連的、沒壓過障礙物的輪胎承受的載荷幾乎為零，另外的輪胎組的載荷分布也會受到影響；由于車架較窄，車架承受了來自側面載荷非常高的力矩，在拐彎時位于最外側輪胎承受的載荷將顯著增加；從而導致通過性差，自救和環(huán)境適應能力低，進而降低了運行安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠提升礦用自卸車的通過性，自救和環(huán)境適應能力的驅動系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，包括:動力機組、電力驅動控制單元、蓄電池組、車載電腦ECU、牽引電機組以及制動電阻箱；所述電動驅動控制單元包括:整流單元、驅動控制單元DCU、制動控制單元、勵磁控制單元以及四個電機控制單元；所述牽引電機組包括四個牽引電機；所述動力機組包括:發(fā)動機、發(fā)電機以及發(fā)動機控制器；所述蓄電池分別向所述發(fā)動機控制器、所述車載電腦ECU以及驅動控制單元DCU供電；所述車載電腦ECU分別與所述發(fā)動機控制器以及所述車輛驅動控制單元通信相連，分別控制動力輸出和驅動機構動作；所述勵磁控制單元與所述發(fā)電機相連，獲取電能，驅動牽引電機運轉；所述發(fā)電機通過整流單元向所述驅動控制單元DCU供電；所述驅動控制單元DCU分別與所述制動控制單元以及所述四個電機控制單元相連，控制電力驅動和制動操作；所述制動控制單元通過所述制動電阻箱與所述四個電機控制單元相連，執(zhí)行制動動作；所述四個電機控制單元分別通過四個牽引電機驅動四個車輪。
[0006]進一步地，所述驅動控制單元通過公共直流母線分別與所述制動控制單元以及所述四個電機控制單元相連。
[0007]進一步地，所述整流單元包括:汽車整流器；所述汽車整流器將所述發(fā)電機輸出的交流點轉換成直流電以公共直流母線輸出。
[0008]進一步地，所述車載電腦ECU通過CAN總線分別與所述發(fā)動機控制器以及所述車輛驅動控制單元通信。
[0009]本發(fā)明提供的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)采用四個獨立控制的牽引電機實現(xiàn)四輪驅動，四輪承載，避免了統(tǒng)一驅動造成的點擊輸出功率低下的問題，有效提升電機總功率和牽引扭矩，從而提升通過性；針對礦用車的特點，獨立智能驅動四輪運轉，保障高通過性從而提升應對各類障礙和環(huán)境條件的能力；進而增強自救和環(huán)境適應能力，提升其運行安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例提供的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，包括:動力機組、電力驅動控制單元、蓄電池組、車載電腦ECU、牽引電機組以及制動電阻箱；電動驅動控制單元包括:整流單元、驅動控制單元DCU、制動控制單元、勵磁控制單元以及四個電機控制單元；牽引電機組包括四個牽引電機；動力機組包括:發(fā)動機、發(fā)電機以及發(fā)動機控制器；蓄電池分別向所述發(fā)動機控制器、車載電腦ECU以及驅動控制單元DCU供電，維持其正常運轉；車載電腦E⑶分別與發(fā)動機控制器以及車輛驅動控制單元通信相連，分別根據(jù)運轉參數(shù)，控制車輛發(fā)動機預計牽引電機的運轉；勵磁控制單元與發(fā)電機相連，驅動發(fā)電機動作；發(fā)電機通過整流單元向驅動控制單元DCU供電，將發(fā)電機輸出的三項交流電整流成直流輸出；驅動控制單元DCU分別與制動控制單元以及四個電機控制單元相連，從而將直流斬波為各自所需的交流輸出驅動各自的電機，從而實現(xiàn)對整車的電力驅動控制；制動控制單元通過制動電阻箱與四個電機控制單元相連，實現(xiàn)電力制動；四個電機控制單元分別通過四個牽引電機驅動四個車輪，直接執(zhí)行控制動作，以適應各種地面環(huán)境，充分的保證運行安全性。
[0012]為了適應本實施例提供的多電機驅動系統(tǒng)，提升控制精度，優(yōu)選的驅動控制單元DCU采用公共直流母線輸出，向制動控制單元以及四個電機控制單元供電；同時，制動過程中產(chǎn)生的將驅動電機再生發(fā)電而引起的母線上升部分電壓通過制動電阻箱轉變成熱量釋放；驅動電機因再生發(fā)電過程所形成的制動力矩，從而實現(xiàn)整車電緩行制動。
[0013]整流單元用于將發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉化為直流電利用，采用汽車整流器，減輕怠速抖動的現(xiàn)象，使其變得更加平穩(wěn)。
[0014]車載電腦EOT通過CAN總線分別與所述發(fā)動機控制器以及車輛驅動控制單元通信，保障控制信號的流暢傳遞。
[0015]本實施例采用柴油機帶動一臺三相交流同步發(fā)電機發(fā)電，交流電經(jīng)汽車整流器轉換成直流電，并以公共直流母線的形式輸出。車載電腦ECU依據(jù)控制原理輸出目標扭矩到驅動控制單元DCU ;驅動控制單元DCU采集當前四個牽引電機的轉速、相電流等參數(shù)，計算各電機控制需求與當前運行狀態(tài)，形成當前各電動輪的控制要求，并分別控制四個電機控制單元將直流斬波為各自所需的交流輸出，驅動各自的牽引電機，從而實現(xiàn)對整車的電力驅動控制；當需要制動時，整車控制器發(fā)出制動允許信號和制動轉矩，DCU控制各電機電緩行制動。
[0016]本發(fā)明實施例提供的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)采用獨立的牽引電機實現(xiàn)四輪驅動，四輪承載，避免了統(tǒng)一驅動造成的點擊輸出功率低下的問題，有效提升電機總功率和牽引扭矩，從而提升通過性；針對礦用車的特點，獨立智能驅動四輪運轉，保障高通過性從而提升應對各類障礙和環(huán)境條件的能力；進而增強自救和環(huán)境適應能力，提升其運行安全性。
[0017]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，包括:動力機組、電力驅動控制單元、蓄電池組、車載電腦ECU、牽引電機組以及制動電阻箱；其特征在于，所述電動驅動控制單元包括:整流單元、驅動控制單元DCU、制動控制單元、勵磁控制單元以及四個電機控制單元；所述牽引電機組包括四個牽引電機；所述動力機組包括:發(fā)動機、發(fā)電機以及發(fā)動機控制器；所述蓄電池分別向所述發(fā)動機控制器、所述車載電腦ECU以及驅動控制單元DCU供電；所述車載電腦ECU分別與所述發(fā)動機控制器以及所述車輛驅動控制單元通信相連，分別控制動力輸出和驅動機構動作；所述勵磁控制單元與所述發(fā)電機相連，獲取電能，驅動所述牽引電機運轉；所述發(fā)電機通過整流單元向所述驅動控制單元DCU供電；所述驅動控制單元DCU分別與所述制動控制單元以及所述四個電機控制單元相連，控制電力驅動和制動操作；所述制動控制單元通過所述制動電阻箱與所述四個電機控制單元相連，執(zhí)行制動動作；所述四個電機控制單元分別通過四個牽引電機驅動四個車輪。
2.如權利要求1所述的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，其特征在于:所述驅動控制單元通過公共直流母線分別與所述制動控制單元以及所述四個電機控制單元相連。
3.如權利要求2所述的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述整流單元包括:汽車整流器；所述汽車整流器將所述發(fā)電機輸出的交流點轉換成直流電以直流母線輸出。
4.如權利要求1所述的電動輪礦用自卸車四輪驅動系統(tǒng)，其特征在于:所述車載電腦EOT通過CAN總線分別與所述發(fā)動機控制器以及所述車輛驅動控制單元通信。
【文檔編號】B60L11/08GK103660971SQ201310686682
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】張建明, 方雷, 何適, 崔敏亮, 徐代友 申請人:航天重型工程裝備有限公司