[发明专利]工程机械混联动力系统

摘要

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。

主权项

1.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，其特征在于：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)、第一发动机(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；第一发动机(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)、第二发电机(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；第二发电机(5)通过发电机离合器(4)与副分动箱(20)机械连接，第二发电机(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；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；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；并联式油液混合动力系统的功率流有两条，第一条功率流为：第一发动机(3)依次将动力传送给副分动箱(20)、主分动箱(16)、主减速器(14)、右驱动轮(13)和左驱动轮(15)，第一条功率流完全依靠燃油供能；第二条功率流为：行走驱动高压蓄能器(2)的液压能经行走驱动泵/马达(18)转变为机械能，驱动泵/马达(18)将机械能依次传送给主分动箱(16)、主减速器(14)、右驱动轮(13)和左驱动轮(15)，行走驱动高压蓄能器内的液压能经过液压泵/马达转变为机械能，为工程机械行走机构提供驱动力，并且这个过程是可逆的；在制动时，车辆动能经过行走驱动泵/马达(18)转化为液压能储存在行走驱动高压蓄能器(2)内；第一条功率流和第二条功率流通过主分动箱(16)汇合，可根据不同工况需求，协同或单独驱动工程机械运动；串联式混合动力系统为油电液混合模式，为工程机械的工装置提供驱动力，其功率流为：动力电池(6)依次将能量提供给电机(8)、工作装置泵/马达(9)和工作装置(12)；当驱动功率不足时，工作装置高压蓄能器(11)辅助供能；在进行能量回收工作时，即在工作装置(12)处于卸载或制动状态时，外负载机械能经过工作装置转化为液压能储存在工作装置高压蓄能器(11)内，以及转化为电能储存在动力电池(6)内；当工程机械的发动机功率有富余时，发电机离合器(4)连接，第一发动机(3)带动发电机(8)转动，为动力电池(6)进行充电。