一种纯电动装载机的暖风系统的制作方法

1.本实用新型涉及装载机领域，尤其涉及一种纯电动装载机的暖风系统。


背景技术：

2.本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.随着国家对工程机械排放要求的进一步提高，工程机械电动化的发展成为必然趋势。在寒冷的冬季，纯电动装载机在户外作业，暖风系统对驾驶人员尤为重要。现有纯电动装载机暖风系统产品以ptc制热为主。以5吨纯电动装载机为例，ptc的额定电功率为4kw左右才能满足驾驶空间的制热效果，约占整机总功耗的10%。为保证整机的单次充电的工作时间，需增加10%的电量来弥补暖风系统的功耗，严重降低整机的经济性、提高了整机的成本。


技术实现要素：

4.针对上述的问题，本实用新型提供一种纯电动装载机的暖风系统，该暖风系统充分利用了装载机的电机、油泵等产热设备产生的热量为装载机的驾驶室供热，替代以ptc制热为主的载机暖风系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
5.一种纯电动装载机的暖风系统，包括：控制面板、测温元件、暖风控制器和第一供热装置，其中：所述控制面板、测温元件均与暖风控制器连接，所述测温元件用于检测驾驶室内温度。所述第一供热装置包括：第一散热器、第二散热器、第一管路切换阀、第一产热设备和第一循环泵，其中：所述第一散热器、第二散热器分别位于驾驶室内部、外部，且第一散热器、第二散热器通过第一管路切换阀并联连接，所述第一管路切换阀、第一产热设备、第一循环泵依次连接，且第一散热器、第二散热器的出口均与所述循环泵连接，所述第一管路切换阀与暖风控制器连接。
6.进一步地，所述第一产热设备为电机和/电机控制器，所述第一管路切换阀与所述电机和/电机控制器的冷却机构连通，以便于通过循环管路中的导热介质（冷却液）将电机和/电机控制器工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。
7.进一步地，所述第一散热器的出口、第二散热器的出口分别与三通管的其中两个端口连通，三通管的另一端口与循环泵的入口连接，从而形成导热介质的循环。
8.进一步地，所述第一产热设备为油缸，所述第一管路切换阀与所述油缸、第一循环泵、油箱依次连通，且第一散热器、第二散热器的出口均与循所述油箱连接；以便于通过循环管路中的液压油将油缸工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。
9.进一步地，所述纯电动装载机的暖风系统还包括第二供热装置，所述第二供热装置包括：第三散热器、第四散热器、第二管路切换阀、第二产热设备和第二循环泵，其中：所述第三散热器、第四散热器分别位于驾驶室内部、外部，且第三散热器、第四散热器通过第二管路切换阀并联连接，所述第二管路切换阀、第二产热设备的冷却机构、第二循环泵依次
连接，且第三散热器、第四散热器的出口均与循所述环泵连接，所述第二管路切换阀与暖风控制器连接。
10.进一步地，所述第二产热设备为油缸，所述第一管路切换阀与所述油缸、第二循环泵、油箱依次连通，且第三散热器、第四散热器的出口均与循所述油箱连接；以便于通过循环管路中的液压油将油缸工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。
11.进一步地，还包括设置在驾驶室内的风机，所述风机用于加速驾驶室内的散热器散热。
12.进一步地，所述第一散热器和第三散热器并列设置，所述风机固定在第一散热器和第三散热器所在处，以便于同时加速第一散热器和第三散热器向驾驶室内散热。
13.进一步地，所述测温元件为温度传感器，如热电偶、热敏电阻等，其主要作用是监测驾驶室内的温度，并传输给暖风控制器，进而控制第一管路切换阀进行第一散热器、第二散热器之间的切换或者以及调节进入第一散热器、第二散热器的导热介质的流量大小。
14.进一步地，所述第一管路切换阀、第二管路切换阀均为比例电磁阀，其可根据暖风控制器的指令调节进入并列设置的两个散热器中的导热介质的流量。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：在电动装载机在工作过程中，电机系统和液压系统的无功功率转换成了热能，并通过循环管道中的导热介质将这些热量散失到了空气中，造成了能量的浪费，而本实用新型的暖风系统则能够有效利用这些热能为装载机的驾驶室供热，替代以ptc制热为主的载机暖风系统，保证驾驶室的温度，提高了装载机的经济性，降低了运行成本。同时，本实用新型的暖风系统还能够根据不同的温度需求方便地实现驾驶室内外部的散热器之间的切换和阀门开度控制，进而实现驾驶室内温度的控制，方便且高效。
附图说明
16.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
17.图1为本实用新型实施例中纯电动装载机的暖风系统的结构示意图。
18.图2为本实用新型实施例中第一供热装置的结构示意图。
19.图3为本实用新型另一实施例中第一供热装置的结构示意图。
20.图4为本实用新型另一实施例中纯电动装载机的暖风系统的结构示意图。
21.图5为本实用新型实施例中第二供热装置的结构示意图。
22.图6为本实用新型实施例中散热器阀门开度与温度差值关系曲线图。
23.上述图中标记分别代表：1
‑
控制面板、2
‑
测温元件、3
‑
暖风控制器、4
‑
第一供热装置、4.1
‑
第一散热器、4.2
‑
第二散热器、4.3
‑
第一管路切换阀、4.4
‑
第一产热设备、4.5
‑
第一循环泵、5
‑
第二供热装置、5.1
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第三散热器、5.2
‑
第四散热器、5.3
‑
第二管路切换阀、5.4
‑
第二产热设备、5.5
‑
第二循环泵、6
‑
油箱、7
‑
风机、8
‑
三通。
具体实施方式
24.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除
非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
25.为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。
26.首先，参考图1和图2，示例一种纯电动装载机的暖风系统，包括：一种纯电动装载机的暖风系统，包括：控制面板1、测温元件2、暖风控制器3和第一供热装置4，其中：
27.所述控制面板1、测温元件2、暖风控制器3均设置在装载机的驾驶室内，且控制面板1、测温元件2均与暖风控制器3连接，以便于在需要时通过控制面板1设置控制参数（如通过制热调温旋钮设定温度），并通过can通讯将设置数据上报给暖风控制器3，例如，通过设置的比例控制所述供热装置中管路切换阀进而控制供热量，以改变驾驶室内的温度。所述暖风控制器3为单片机，其型号为a01vcu024h11（购自北京迈世高科电子技术有限公司），其可以根据控制面板1上的设置参数以及测温元件2传输的温度对所述供热装置进行控制。所述测温元件2为温度传感器，如热电偶、热敏电阻等，具体地，可根据实际需要选择。
28.参考图2，所述第一供热装置4包括：第一散热器4.1、第二散热器4.2、第一管路切换阀4.3、第一产热设备4.4和第一循环泵4.5，其中：所述第一散热器4.1、第二散热器4.2分别位于驾驶室内部、外部，且第一散热器4.1、第二散热器4.2通过第一管路切换阀4.3并联连接，所述第一管路切换阀4.3、第一产热设备4.4、第一循环泵4.5依次连接，且所述第一散热器4.1的出口、第二散热器4.2的出口分别与三通管8的其中两个端口连通，三通管8的另一端口与循环泵4.5的入口连接，从而形成导热介质的循环。所述第一管路切换阀4.3与暖风控制器3连接。
29.具体地，所述第一产热设备4.4为串联的电机和电机控制器，所述第一管路切换阀4.3与所述电机的冷却机构、电机控制器的冷却机构连通，以便于通过循环管路中的导热介质（冷却液）将电机和/电机控制器工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。所述第一循环泵4.5为水泵，第一管路切换阀4.3为比例电磁阀，其可以根据暖风控制器3的指令调节进入并列设置的两个散热器中的导热介质的流量。
30.在电动装载机在工作过程中，电机系统的无功功率转换成了热能，并通过循环管道中的导热介质将这些热量散失到了空气中，造成了能量的浪费，而上述图1和图2所示的暖风系统则能够有效利用这些热能为装载机的驾驶室供热，使用时，循环管道中的导热介质将电机和电机控制器产生的热能吸收后携带至第一散热器4.1中，此时第一管路切换阀4.3与第二散热器4.2的连接口可以为关闭状态，也可以通过第一管路切换阀4.3的控制使循环管道中的导热介质的大部分流入第一散热器4.1中，确保驾驶室中的温度达到设定值以上。同时，测温元件2实时监测驾驶室内的温度，并传输给暖风控制器3，暖风控制器3根据控制面板1设定的温度与测温元件2监测的温度进行对比，进而控制第一管路切换阀4.3进行第一散热器4.1、第二散热器4.2之间的切换或者以及调节进入第一散热器4.1、第二散热器4.2的导热介质的流量大小，以控制驾驶室中温度。当在不需要对驾驶室进行供热时（如夏季），通过第一管路切换阀4.3的控制使循环管道中的导热介质全部流入位于驾驶室外部
的第二散热器4.2中，防止驾驶室中温度过高。
31.参考图1和图3，在另一些实施例中，还可以采用油缸为所述第一产热设备4.4，在装载机工作的过程中，除了电机系统可以将无功功率转换为热能外，装载机中的液压系统也可以将其无功功率转换为热能。因此，所述纯电动装载机的暖风系统可以利用此热能为驾驶室供热。具体地：参考图3，所述第一管路切换阀4.3与所述油缸、第一循环泵4.5（油泵）、油箱6依次连通，且第一散热器4.1、第二散热器4.2的出口均与循所述油箱6连接；以便于通过循环管路中的液压油将油缸工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。
32.在另一些实施例中，还包括设置在驾驶室内的风机7，所述风机7用于加速驾驶室内的散热器散热，且控制面板1上设置有风量调节旋钮：用于调节风机7的出风风量，具体地，上述风量调节旋钮共有五个档位，档位在0位时，风机7不工作，没有出风量。顺时针旋转至1~4档时，风机7开始工作，出风口有风吹出，档位越高出风量越大。
33.进一步地，在一些装载机中由于上述液压系统、电机系统产生的热能不足以为驾驶室提供充足的热量，因此，还可以将液压系统、电机系统联合使用，让两者产生热量共同为驾驶室供热。因此，参考图4和图5，所述纯电动装载机的暖风系统除了具有第一供热装置4之外，还包括第二供热装置5，所述第二供热装置5包括：第三散热器5.1、第四散热器5.2、第二管路切换阀5.3、第二产热设备5.4和第二循环泵5.5，其中：所述第三散热器5.1、第四散热器5.2分别位于驾驶室内部、外部，所述第一散热器4.1和第三散热器5.1并列设置，所述风机7固定在第一散热器4.1和第三散热器5.1所在处，以便于同时加速第一散热器4.1和第三散热器5.1向驾驶室内散热。
34.所述第三散热器5.1、第四散热器5.2通过第二管路切换阀5.3并联连接，所述第二管路切换阀5.3、第二产热设备5.4的冷却机构、第二循环泵5.5依次连接，且第三散热器5.1、第四散热器5.2的出口均与循所述环泵5.5连接，所述第二管路切换阀5.3与暖风控制器3连接，所述第二管路切换阀5.3为比例电磁阀。所述第二产热设备5.4为油缸，所述第一管路切换阀4.3与所述油缸、第二循环泵5.5、油箱6依次连通，且第三散热器5.1、第四散热器5.2的出口均与循所述油箱6连接；以便于通过循环管路中的液压油将油缸工作过程中产生的热量携带至散热器进行散热。
35.通过控制面板1上的风量调节旋钮的控制风机7的转速高低；通过制热调温旋钮设定温度（c1），控制面板1通过can通讯将温度c1上报给暖风控制器3，暖风控制器3通过驾驶室内的测温元件2采样的温度为c2；暖风控制器实时调节第一管路切换阀4.3、第二管路切换阀5.3的开度，来达到控制温度的目的，驾驶室内温度设定范围为16~32℃。
36.当（c1
‑
c2）＜3℃时，所述暖风控制器3通过控制第一管路切换阀4.3、第二管路切换阀5.3，使第一供热装置4中的导热介质（冷却液）全部进入第一散热器4.1，第二供热装置5中的导热介质（液压油）全部进入第三散热器5.1，而第一管路切换阀4.3与第二散热器4.2的阀门开度为0%，第二管路切换阀5.3与第四散热器5.2的阀门开度为0%。
37.当3℃≤（c1
‑
c2）≤10℃时，所述暖风控制器3控制第一管路切换阀4.3与第一散热器4.1的阀门开度为100%，第一管路切换阀4.3与第二散热器4.2的阀门开度为0%。第二管路切换阀5.3与第三散热器5.1的阀门开度根据温差的不同为线性变化值，第二管路切换阀5.3与第四散热器5.2的阀门开度根据温差的不同为线性变化值，对应曲线如图6所示。
38.当（c1
‑
c2）＞10℃时，所述暖风控制器3控制第一管路切换阀4.3与第一散热器4.1
的阀门开度为0%，第一管路切换阀4.3与第二散热器4.2的阀门开度为100%，使使第一供热装置4中的导热介质（冷却液）全部进入驾驶室外部的第二散热器4.2。第二管路切换阀5.3与第三散热器5.1的阀门开度为0%，第二管路切换阀5.3与第四散热器5.2的阀门开度为100%，使第二供热装置5中的导热介质（液压油）全部进入驾驶室外部的第四散热器5.2。
39.最后，需要说明的是，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。