[发明专利]工程机械混联动力系统

说明书

本发明涉及一种工程机械混联动力系统，包括行走机构动力系统和工作装置动力系统两部分，两个系统之间通过分动箱与离合器进行连接。其中，行走机构动力系统为并联式油液混合动力系统；工作装置动力系统为串联式油电液混合动力系统。通过控制发电机离合器、液压行走驱动离合器和发动机离合器的连接与断开，可实现并联动力与串联动力模式的切换，并且能够通过液压蓄能器和动力电池对工作装置制动能量和行走机构制动能量进行回收再利用。该混联动力系统不仅能够充分发挥并联系统与串联系统的优势，而且还通过液压储能和电池储能相结合，提高了工作装置的能量回收效率。有效降低整机燃油消耗。

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种工程机械混联动力系统。

背景技术

当下石油资源的日益紧缺，电能独立驱动技术的尚未成熟。油液混合动力技术成为最具推广前景的车辆节能技术，特别是在工程机械领域其节能技术愈加显著。传统工程机械通常采用柴油机进行驱动。由于其工况复杂多变，需要在行驶工况和作业工况之间频繁切换，并且具有较高功率要求。因此，发动机难以保证长时间工作在低油耗区。并且对重载下的工程机械频繁地进行启制动操作，存在着严重的能源损耗。近几年来，为了提高能源利用率，混合动力系统逐渐在工程机械领域得到推广。混合动力系统从结构上来分有串联、并联和混联三种形式，从能源类型上来分，有油液混合和油电混合两种。油电混合动力中，由于电池功率密度小，难以实现较大电流的快速充放，且能量回收量不高，电源系统效率较低；而在油液混合动力中，通常采用蓄能器作为储能装置，虽然其功率密度高，但能量密度较小，不适于持续性驱动。

因此，为了进一步提高工程机械节能效率，有必要设计一种工程机械混联动力系统。充分发挥串并联与油电液混合动力系统的优势，有效回收和释放能量，降低发动机油耗，提高工程机械制动装置寿命。

发明内容

本发明提供一种油电液相结合的工程机械混联动力系统，使工程机械在工作状态和行走状态都能实现混合驱动和能量回收，达到较为理想的节能效果。

本发明提出的工程机械混联动力系统，包括行走机构动力系统和工作装置动力系统，其中：

行走机构动力系统由行走驱动低压蓄能器1、行走驱动高压蓄能器2、发动机3、右驱动轮13、主减速器14、左驱动轮15、主分动箱16、液压行走驱动离合器17、行走驱动泵/马达18、发动机离合器19和副分动箱20组成；发动机3通过副分动箱20与发动机离合器19机械连接，发动机离合器19与主分动箱16机械连接，主分动箱16与主减速器14机械连接，主减速器14分别与右驱动轮13和左驱动轮15机械连接，行走驱动泵/马达18的进油口通过液压管道连接行走驱动低压蓄能器1，出油口通过液压管道连接行走驱动高压蓄能器2；行走驱动泵/马达18通过液压行走驱动离合器17与主分动箱16机械连接；

工作装置动力系统由发电机离合器4、发电机5、动力电池6、电机控制器7、电机8、工作装置泵/马达9、工作装置低压蓄能器10、工作装置高压蓄能器11和工作装置12组成，发电机5通过发电机离合器4与副分动箱20机械连接，发电机5、动力电池6、电机8和电机控制器7依次采用电气连接，动力电池6和电机控制器7采用电气连接，使电机控制器7可对动力电池6的开关和电机8的运行状态进行控制（包括转向、转速、运行时间等参数的调节）；电机8与工作装置泵/马达9之间通过机械连接；工作装置泵/马达9的进油口通过液压管道连接工作装置低压蓄能器10一端，出油口连接工作装置高压蓄能器11一端，工作装置两端分别连接工作装置低压蓄能器10另一端和工作装置高压蓄能器11另一端。

本发明中，行走机构动力系统为并联式油液混合动力系统，工作装置动力系统为串联式油电液混合动力系统；