CN110949140A - 一种混合动力垃圾收运车作业方法及其垃圾收运车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种混合动力垃圾收运车作业方法及其垃圾收运车，该混合动力垃圾收运车作业方法，包括以下步骤，判断垃圾收运车是否为制动状态；判断垃圾收运车是否为停车收集垃圾状态；判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态；当垃圾收运车为垃圾上装作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机，此时，判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。区别现有技术，本发明停车作业时无需加大发动机转速，操作更加便捷，无需人为操作加大发动机转速。

Description

一种混合动力垃圾收运车作业方法及其垃圾收运车
技术领域
本发明涉及环卫装备技术领域，特别涉及一种混合动力垃圾收运车作业方法及其垃圾收运车。
背景技术
现有压缩式垃圾车的循环作业工况特点与城市公交有类似之处，即需要频繁起步、加速、怠速和低速运行工况多。另外，现有压缩式垃圾车普遍采用的是在变速箱处设置取力器带动液压泵，当终端收集垃圾时为停车作业状态且需加大发动机转速为液压***提供动力以满足作业速度等需求。该综合循环使用工况存在作业油耗高，噪声大的缺陷。
纵观汽车行业混合动力技术发展情况，类似城市公交需要频繁起步等工况，可充分发挥通过较小排量发动机配合电机使用达到良好的动力性。
另外，具有双动力压缩式垃圾车，配置一个功率较小的发动机，其缺点同样是油耗和作业噪声较高。
发明内容
为此，需要提供一种混合动力垃圾收运车作业方法及其垃圾收运车，用于解决现有技术的技术问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种混合动力垃圾收运车作业方法，包括以下步骤：
判断垃圾收运车是否为制动状态；
当垃圾收运车为制动状态时，车轮将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池；
判断垃圾收运车是否为停车收集垃圾状态；
当垃圾收运车为停车收集垃圾状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机；
判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态；
当垃圾收运车为垃圾上装作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机，此时，判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能；
其中，垃圾收运车的动力电池或发电机用于为垃圾上装作业时液压泵站提供动力。
作为本发明的一种优选方法，还包括以下步骤：
判断垃圾收运车是否为正常行驶状态；
当垃圾收运车为正常行驶状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给车轮。
作为本发明的一种优选方法，其中，发动机为ISG电机，发动机串联在发动机与变速箱之间，发电机所发电能储备在动力电池中。
作为本发明的一种优选方法，所述ISG电机的后端设置飞轮，飞轮与变速箱相连接。
作为本发明的一种优选方法，在所述判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态步骤中，当垃圾收运车为填压作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递电机控制器，电机控制器驱动液压泵站，液压泵站带动上装专用装置运动。
作为本发明的一种优选方法，其中，所述上装专用装置包括刮板以及推板。
作为本发明的一种优选方法，其中，发电机与AC/DC逆变器电连接，所述AC/DC逆变器分别与DC/AC逆变器、动力电池电连接，所述DC/AC逆变器、动力电池分别与电机控制器电连接，电机控制器与驱动电机电连接，所述驱动电机与液压泵相连接，所述液压泵与上装专用装置相连接。
为实现上述目的，发明人还提供了一种垃圾收运车，其特征在于：
所述垃圾收运车用于执行如上述发明人提供的任意一项所述的混合动力垃圾收运车作业方法。
区别于现有技术，上述技术方案判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能；其中，垃圾收运车的动力电池或发电机用于为垃圾上装作业时液压泵站提供动力。
如此，具有以下技术效果：
1、解决压缩式垃圾车原变速箱取力，停车作业时需加大发动机转速的问题，操作更加便捷，无需人为操作加大发动机转速；
2、可有效节约循环作业工况的油耗；
3、作业时可进一步降低发动机的怠速，甚至发动机熄火状态下进行作业，可有效降低作业噪声；
4、具体的动力电池/发电机为液压泵站提供动力，当垃圾车停车作业时完成垃圾上装作业。当遇到动力电池储备能量不足以持续提供动力满足电机的作业需求时，可利用逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。
附图说明
图1为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车作业方法的流程示意图；
图2为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的动力布置示意图；
图3为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的动力原理框图；
图4为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的正常行驶状态能量流动图；
图5为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的制动能量回收状态能量流动图
图6为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的第一种驻车作业状态的能量流动图；
图7为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的第二种驻车作业状态的能量流动图；
图8为具体实施方式所述混合动力垃圾收运车的车辆循环作业工况说明图；
图9为具体实施方式所述垃圾收运车的结构示意图。
附图标记说明：
1、底盘，
2、液压泵站，
3、推板油缸，
4、推板，
5、滑板，
6、刮板，
7、垃圾，
8、变速箱，
9、发电机，
10、发动机。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实施例一种混合动力垃圾收运车作业方法，具体包括以下步骤：
S101、判断垃圾收运车是否为制动状态；
S102、当垃圾收运车为制动状态时，车轮将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池；
S103、判断垃圾收运车是否为停车收集垃圾状态；
S104、当垃圾收运车为停车收集垃圾状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机；
S105、判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态；
S106、当垃圾收运车为垃圾上装作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机，此时，判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能；
其中，垃圾收运车的动力电池或发电机用于为垃圾上装作业时液压泵站提供动力。
此时，可以实现电机负载定速控制，不受底盘发动机转速档位影响。现有技术中的混合动力是在低转速时，发电机起作用；在高转速时，发动机起作用。
而本实施例中，垃圾收运车的动力电池或发电机用于为垃圾上装作业时液压泵站提供动力。在垃圾上装作业状态时，发动机超过预设转速，例如超过2500-3000转，发电机介入，直接通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。
该点区别于汽车行业的串联式混合动力方案在于，汽车行业混动主要用于辅助行驶。本技术方案中的混合动力垃圾收运车的节能机理主要有：①再生制动能量回收，②消除怠速，③发动机高效工作区域控制技术，④减少发动机排量等来实现节油降噪。因此由于压缩式垃圾车具有停车怠速(加速)作业的典型工况，本技术方案的效果重点依赖在于利用制动能量回收和消除怠速。
可选的，在所述判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态步骤中，当垃圾收运车为填压作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递电机控制器，电机控制器驱动液压泵站，液压泵站带动上装专用装置运动。其中，上装专用装置包括推压单元、填压单元。
需要说明的是，上装专用装置并不局限于推压单元、填压单元，只要与垃圾车相关的收运机构以及转运机构，通过动力电池可以驱动的机构，都在本实施例的保护范围内，动力电池都可以带动上述机构运动。
具体的，推压单元为刮板，填压单元为推板。
在所述判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态步骤中，当垃圾收运车为填压作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递电机控制器，电机控制器驱动液压泵站，液压泵站带动刮板运动。
在所述判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态步骤中，当垃圾收运车为推压作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递电机控制器，电机控制器驱动液压泵站，液压泵站带动推板油缸推动推板运动。
如图2以及图3所示，其中，发电机与AC/DC逆变器电连接，所述AC/DC逆变器分别与DC/AC逆变器、动力电池电连接，所述DC/AC逆变器、动力电池分别与电机控制器电连接，电机控制器与驱动电机电连接，所述驱动电机与液压泵相连接，所述液压泵分别与推压单元、填压单元相连接。
如图4所示，一种混合动力垃圾收运车作业方法还包括以下步骤：
判断垃圾收运车是否为正常行驶状态；
当垃圾收运车为正常行驶状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给车轮。
如图5所示，判断垃圾收运车是否为制动状态；
当垃圾收运车为制动状态时，车轮将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池；
如图6所示，判断垃圾收运车是否为停车收集垃圾状态；
当垃圾收运车为停车收集垃圾状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机；
如图7所示，判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态；
当垃圾收运车为垃圾上装作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机，此时，判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。
具体的动力电池/发电机为液压泵站提供动力，当垃圾车停车作业时完成垃圾上装作业。当遇到动力电池储备能量不足以持续提供动力满足电机的作业需求时，可利用逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。
可选的，其中，发动机为ISG电机，发动机串联在发动机与变速箱之间，发电机所发电能储备在动力电池中。所述ISG电机的后端设置飞轮，飞轮与变速箱相连接。
此时，采用ISG电机，且发电机串联在发动机与变速箱之间，发电机所发电能直接储备在动力电池。动力电池为后端作业装置提供稳定的高压电能。ISG电机后端设置飞轮，其与变速箱连接保持传统柴油车的压盘式离合器动力链，维持车辆正常行驶不受影响。
如图8所示，该混合动力垃圾运收车的车辆循环作业工况说明，如此，可以有效节约压缩式垃圾车循环作业工况的油耗；有效降低压缩式垃圾车作业噪声限值；操作更加便捷，无需人为操作加大发动机转速。
如图9所示，本实施例中还提供了一种垃圾收运车，该垃圾收运车包括底盘、液压泵站、推板油缸、推板、滑板、刮板、变速箱、发电机以及发动机。当填压作业时液压泵站提供动力带动刮板(提升机构)等作业，当推压作业时由液压泵站为推板油缸推动推板实现压缩垃圾作业。由于收集垃圾时为停车状态，因此此时发动机运行可用于驱动发电机发电。
在其他实施例中，该垃圾收运车还提供了一组高压电接口，可方便选装其他功能模块，如清洗模块。
区别于现有技术，本实施例将解决压缩式垃圾车原变速箱取力，停车作业时需加大发动机转速的问题，操作更加便捷，无需人为操作加大发动机转速；可有效节约循环作业工况的油耗；作业时可进一步降低发动机的怠速，甚至发动机熄火状态下进行作业，可有效降低作业噪声；具体的动力电池/发电机为液压泵站提供动力，当垃圾车停车作业时完成垃圾上装作业。当遇到动力电池储备能量不足以持续提供动力满足电机的作业需求时，可利用逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断垃圾收运车是否为制动状态；
当垃圾收运车为制动状态时，车轮将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池；
判断垃圾收运车是否为停车收集垃圾状态；
当垃圾收运车为停车收集垃圾状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机；
判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态；
当垃圾收运车为垃圾上装作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递给电机，此时，判断动力电池储备能量是否满足电机的作业需求，当动力电池储备能量无法满足电机的作业需求时，发电机通过逆变器稳压后直接为电机提供瞬时电能；
其中，垃圾收运车的动力电池或发电机用于为垃圾上装作业时液压泵站提供动力。
2.根据权利要求1所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于，还包括以下步骤：
判断垃圾收运车是否为正常行驶状态；
当垃圾收运车为正常行驶状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机将机械能传递给变速箱，变速箱将机械能传递给车轮。
3.根据权利要求1所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于：其中，发动机为ISG电机，发动机串联在发动机与变速箱之间，发电机所发电能储备在动力电池中。
4.根据权利要求3所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于：所述ISG电机的后端设置飞轮，飞轮与变速箱相连接。
5.根据权利要求1所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于：在所述判断垃圾收运车是否为垃圾上装作业状态步骤中，当垃圾收运车为填压作业状态时，发动机将机械能传递给发电机，发电机发电将电能传递给动力电池，动力电池将电能传递电机控制器，电机控制器驱动液压泵站，液压泵站带动上装专用装置运动。
6.根据权利要求5所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于：其中，所述上装专用装置包括刮板以及推板。
7.根据权利要求1所述的混合动力垃圾收运车作业方法，其特征在于：其中，发电机与AC/DC逆变器电连接，所述AC/DC逆变器分别与DC/AC逆变器、动力电池电连接，所述DC/AC逆变器、动力电池分别与电机控制器电连接，电机控制器与驱动电机电连接，所述驱动电机与液压泵相连接，所述液压泵与上装专用装置相连接。
8.一种垃圾收运车，其特征在于：
所述垃圾收运车用于执行如权利要求书1-7任意一项所述的混合动力垃圾收运车作业方法。
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