一种应用于重卡的电传动系统的制作方法

1.本发明涉及重型卡车动力系统技术领域，具体是一种应用于重卡的电传动系统。


背景技术：

2.重卡是重型卡车的简称。包括对重型货车、半挂牵引车、各种专用车（洒水车、消防车、公路清洁车、油罐车、搅拌车等等）、自卸车（公路型重型自卸车、非公路重型自卸车）、货车（重型货车）。传统型重卡采用“发动机 离合器 变速箱 桥”或者“发动机 变矩器 换挡变速器 桥”的机械液压传动机构，传动的重型卡车传动系统存在以下问题：由于载重量大，所需驱动力高，发动机多采用重型中高速柴油机，存在效率低、污染重问题；重型卡车采用机械传动部件：变速箱、变矩器、离合器及后桥，存在设计难度大、经常需要维护、成本较高、换挡不平滑造成操作复杂等问题。
3.重型卡车采用机械液力传动结构，举升、转向液压系统不可以调节控制，也不能回收制动能量，系统效率不高。
4.近几年，“打赢蓝天白云保卫战”、“重卡柴油机推行国六标准”、“深圳等城市限制柴油排放重型车辆运行”等环保政策持续影响着各行各业，重型卡车作为货运物流的主力军，不可避免的受到限行、限牌等等一些影响，“电动化”由此成为重卡行业发展的流行趋势。国内一汽解放、东风、重汽、陕汽、大运和比亚迪等企业也在推纯电动或者混合动力重卡。目前各厂家纯电动或混合动力重卡仍然采用动力电池（混合动力系统） 变频器 电机 离合器 变速器 桥的模式，未取消离合器及变速器。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种应用于重卡的电传动系统，通过采用动力电池或者是混合动力作为动力来源，传动系统采用了主辅一体的主电路拓扑，其中辅助系统如举升转向系统、制动系统全部采用变频调速控制，针对重卡载重量大，下坡能量不能回收，本发明采用了制动能量回收控制方法，可以全部回收制动能量，并且能降低使用机械制动造成损坏的风险，提高能量利用率和传动系统效率，同时可以有效避免传统机械液力传动系统的问题。
6.本发明采用的技术方案：一种应用于重卡的电传动系统，包括主电路拓扑，所述的主电路拓扑包括电源，所述的电源连接主辅一体牵引变流器，所述的主辅一体牵引变流器包括主传动系统和辅助系统，所述的主传动系统包括主传动逆变模块和主传动牵引电机，所述的辅助系统包括辅助系统逆变模块和多路辅助传动的驱动电机，所述的主传动系统和辅助系统共用直流母线。
7.优选的，所述的所述的电源采用动力电池或混合动力系统电源。
8.优选的，所述的主动逆变模块和辅助系统逆变模块采用三相逆变桥式电路。
9.优选的，所述的三相逆变桥式电路中间回路连接接地放电电阻r1和接地放电电阻
r2。
10.优选的，所述的多路辅助传动的驱动电机包括散热风机电机、制动风机电机、转向电机和举升电机。
11.优选的，所述的辅助系统还包括蓄电池，所述的蓄电池由辅助系统逆变模块经dc
‑
dc模块降压后的24v电源充电。
12.本发明的有益效果：本发明相比机械液压传动系统、传统的重卡电传动系统，采用了主辅一体的牵引变流器结构，有效的减少了重卡系统散热、机械制动、举升转向的动力来源的机械部件，并且这些部件可以进行变频调速，可以有效节约能源，提高产品效率；主传动系统取消了离合器（液力变矩器），采用电机直接驱动减速桥模式，可以减少重量，减少换挡等复杂操作。
附图说明
13.图1是本发明原理图；图2是本发明主电路拓扑图；图中，1、主辅一体牵引变流器。
具体实施方式
14.为了进一步说明本发明的技术细节，现结合附图进行说明。
15.如图1所示，主电路拓扑包括电源，电源连接主辅一体牵引变流器，主辅一体牵引变流器连接主传动牵引电机、四路辅助传动的驱动电机和24vdc电源系统。本实施例中，主传动牵引电机直接驱动减速桥和车轮，为重卡车辆提供驱动力。四路辅助传动的驱动电机包括散热风机电机为重卡电机提供散热风量；举升及制动电机分别驱动举升液压泵、转向液压泵；制动风机电机驱动风机，为制动液压缸提供风压，保证机械制动可靠稳定运行。
16.本发明的核心部件为主辅一体牵引变流器，一台车配置一台牵引变流器，其电路图如图2所示，其中主传动逆变模块和辅助系统逆变模块采用了共直流母线设计，制动工况下：主传动驱动电机制动回馈的能量可以为辅助系统提供电源，从而减少电池电源系统能量，增加车辆续航里程。主回路串联电阻r3，用于启动时限制充电电流；中间回路连接接地放电电阻r1和接地放电电阻r2，用检测直流环节半电压及停机以后的安全放电。1台主传动牵引电机由主传动逆变模块提供vvvf电源驱动，四路辅助传动的驱动电机由辅助系统逆变模块提供电源驱动，蓄电池由中间直流回路经dc
‑
dc降压后的24v电源系统充电。
17.本实施例中主传动牵引电机为1个，辅助传动驱动电机为4个，实际应用时可以根据需要增加主传动牵引电机和辅助传动驱动电机的个数，在主电路拓扑图上相应进行增加即可，具有良好的拓展性。


技术特征：
1.一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：包括主电路拓扑，所述的主电路拓扑包括电源，所述的电源连接主辅一体牵引变流器，所述的主辅一体牵引变流器包括主传动系统和辅助系统，所述的主传动系统包括主传动逆变模块和主传动牵引电机，所述的辅助系统包括辅助系统逆变模块和多路辅助传动的驱动电机，所述的主传动系统和辅助系统共用直流母线。2.根据权利要求1所述的一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：所述的所述的电源采用动力电池或混合动力系统电源。3.根据权利要求1所述的一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：所述的主动逆变模块和辅助系统逆变模块采用三相逆变桥式电路。4.根据权利要求3所述的一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：所述的三相逆变桥式电路中间回路连接接地放电电阻r1和接地放电电阻r2。5.根据权利要求1所述的一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：所述的多路辅助传动的驱动电机包括散热风机电机、制动风机电机、转向电机和举升电机。6.根据权利要求1所述的一种应用于重卡的电传动系统，其特征在于：所述的辅助系统还包括蓄电池，所述的蓄电池由辅助系统逆变模块经dc
‑
dc模块降压后的24v电源充电。

技术总结
一种应用于重卡的电传动系统，包括主电路拓扑，所述的主电路拓扑包括电源，所述的电源连接主辅一体牵引变流器，所述的主辅一体牵引变流器包括主传动系统和辅助系统，所述的主传动系统包括主传动逆变模块和主传动牵引电机，所述的辅助系统包括辅助系统逆变模块和多路辅助传动的驱动电机，所述的主传动系统和辅助系统共用直流母线。本发明相比传统的重卡传动系统，采用了主辅一体的牵引变流器结构，有效的减少了重卡系统散热、机械制动、举升转向的动力来源的机械部件，并且这些部件可以进行变频调速，可以有效节约能源，提高产品效率；主传动系统取消了离合器，采用电机直接驱动减速桥模式，可以减少重量，减少换挡等复杂操作。减少换挡等复杂操作。减少换挡等复杂操作。


技术研发人员：李宗 谢和平 张亮 张超 房康宁 张莉 张亚鹏 王冠 李斌 毛家松 于振华 褚福阳 顾程鹏
受保护的技术使用者：徐州徐工矿业机械有限公司
技术研发日：2021.06.09
技术公布日：2021/10/8