动力系统及泵车的制作方法

车辆装置的制造及其改造技术1.本实用新型属于泵车动力技术领域，尤其涉及一种动力系统及泵车。背景技术：2.目前市场上主要存在的泵车，主要为柴油机作为动力单元，通过分动箱对动力在行驶和上装作业之间进行切换。泵车由于整车质量重，行驶路况较差，对整车的性能要求较高，如爬坡度等。受制于这些因素，导致传统泵车的发动机装机功率较大，远远超出泵车上装作业时的功率需求。但泵车上装作业的时长远远多于行驶的时长，更进一步降低了整车的经济性，提高了客户的使用成本。经过大数据统计及市场走访分析，燃油费用占客户运营成本的30～40％左右，提高泵车的经济性，是提高产品竞争力的重要手段。近年来，随着混合动力系统在汽车上的成功应用，混合动力高效率，低改装费用受到了工程机械行业的青睐，各大主机厂也加大了混合动力在泵车上的应用研究。但是，现有的混合动力系统在使用时电池和发动机的能量利用率偏低，容易增加汽车的油耗。技术实现要素：3.本实用新型的主要目的是提出一种动力系统及泵车，旨在解决现有技术中的电池和发动机的能量利用率偏低、油耗大的技术问题。4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种动力系统，其中，动力系统包括：5.动力输入源，包括电池和发动机；6.动力输出模块，包括泵组、搅拌机构和行走系统；7.第一电机，动力输入源和动力输出模块均连接第一电机；8.控制器，用于控制第一电机的动力输入和动力输出方向。9.在本实用新型实施例中，动力系统还包括变速箱和动力切换装置，动力切换装置通过变速箱连接第一电机，泵组和行走系统均与动力切换装置连接。10.在本实用新型实施例中，动力系统还包括与电池连接的配电单元和与搅拌机构连接的第二电机，第一电机通过第一变流器连接配电单元，第二电机通过第二变流器连接配电单元。11.在本实用新型实施例中，控制器与配电单元、动力切换装置和电池电连接并被配置为能够通过电池的荷电状态控制配电单元和动力切换装置。12.在本实用新型实施例中，动力系统还包括减速器，搅拌机构通过减速器与第二电机连接。13.在本实用新型实施例中，动力系统还包括齿轮泵和搅拌马达，齿轮泵与第二电机连接，搅拌机构通过搅拌马达与齿轮泵连接。14.在本实用新型实施例中，动力系统还包括用于通断发动机与第一电机连接的动力通断部件。15.在本实用新型实施例中，动力通断部件为离合器。16.在本实用新型的实施例中，还提出一种泵车，该泵车包括如上所述的动力系统。17.在本实用新型实施例中，泵组包括主泵、臂架泵和恒压泵。18.通过上述技术方案，本实用新型实施例所提供的动力系统具有如下的有益效果：19.本实用新型的动力系统通过不同上装工况需要的功率要求，合理的使用不同的动力输入源对接不同的动力输出模块，在中功率上装工况和低功率上装工况时关闭了发动机，减少了动力输入源的无效动能产出，并将有效动能进行合理的分配，避免了功率的浪费，从而提高了动力系统的能量使用效率，最终实现节能减排、减低使用费用的目的。同时，第一电机能够补偿发动机缺失的负载或吸收发动机多余的机械能，根据实际的工作状况对发动机需求功率进行削峰填谷，使发动机的功率维持在稳定状态，减少发动机的扭矩突变，从而提高发动机的工作效率，减少了能源的浪费。20.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明21.附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：22.图1是根据本实用新型一实施例中动力系统的连接框图；23.图2是根据本实用新型的另一实施例中的动力系统连接框图。24.附图标记说明25.标号名称标号名称10发动机42第一变流器11离合器43第二变流器12第一电机44第二电机13变速箱50搅拌机构14动力切换装置51减速器20泵组52齿轮泵30行走系统53搅拌马达40电池41配电单元具体实施方式26.以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。27.下面参考附图描述根据本实用新型的动力系统。28.如图1所示，在本实用新型的实施例中，提供一种动力系统，其中，动力系统包括动力输入源、动力输出模块、第一电机12和控制器。动力输入源包括电池40和发动机10；动力输出模块包括泵组20、搅拌机构50和行走系统30；动力输入源和动力输出模块均连接第一电机12；控制器用于控制第一电机12的动力输入和动力输出方向。29.本实用新型中的动力系统在工作中分为行走和上装两种工况，当处于行走工况时，动力输出模块中只有行走系统30工作，通过发动机10给行走系统30提供动力输入，由于发动机10在车辆行驶工况的影响下，其功率会剧烈变化，所以在发动机10和行走系统30的能量流通路线上增设第一电机12就是为了稳定发动机10的输出扭矩。具体的，第一电机12会在电动和发电之间切换，补偿发动机10缺失的负载或吸收发动机10多余的机械能，根据实际的工作状况对发动机10需求功率进行削峰填谷，使发动机10的功率维持在稳定状态，减少发动机10的扭矩突变，从而提高发动机10的工作效率，减少了能源的浪费。30.上装工况又可以分为大功率上装工况、中功率上装工况和低功率上装工况，当动力系统处于大功率上装工况时，动力输出模块中的搅拌机构50和泵组20都需要工作，通过发动机10为泵组20提供动能输入，通过电池40为搅拌机构50提供动能输入，同时第一电机12能够根据电池40的荷电状态和发动机10的扭矩负荷状态，在电动与发电之间进行状态切换，稳定发动机10的扭矩，从而实现发动机10的稳态输出和电池40的荷电状态的稳态波动；当动力系统处于中功率上装工况时，依旧是动力输出模块中的搅拌机构50和泵组20需要工作，但是中功率上装工况需要的功率小于大功率上装工况，故发动机10熄火，由电池40为搅拌机构50和泵组20提供动能输入；当上装处于低功率上装工况时，动力输出模块中只有搅拌机构50工作，此时发动机10熄火，由电池40为搅拌机构50提供动能输入。低功率工况发动机10扭矩负荷低，效率低，电机在全速范围效率高，通过发动机10熄火，电机驱动提高了车辆的能量使用效率，同时泵组20停止转动，降低电池40能量损耗，提高电池40续航能力，最终实现车辆节能减排、延长车辆纯电待料续航时间、减低泵车使用费用的目的。本技术通过不同上装工况需要的功率要求，合理的使不同的动力输入源对接不同的动力输出模块，在中功率上装工况和低功率上装工况时关闭了发动机10，减少了动力输入源的无效动能产出，并将有效动能进行合理的分配，避免了功率的浪费，从而提高了动力系统的能量使用效率，最终实现节能减排、减低使用费用的目的。31.在本实用新型实施例中，动力系统还包括变速箱13和动力切换装置14，动力切换装置14通过变速箱13连接第一电机12，泵组20和行走系统(30)均与动力切换装置14连接，第一电机12的输出的动力通过变速箱13改变传动比之后传送至动力切换装置14中，动力切换装置14根据不同的工况将动力传入泵组20或行走系统30中。具体的，当动力系统处于行走工况时，动力切换装置14为行走系统30提供动力；当动力系统处于大功率上装工况和中功率上装工况时，动力切换装置14为泵组20提供动力。32.在本实用新型实施例中，动力系统还包括与电池40连接的配电单元41和与搅拌机构50连接的第二电机44，第一电机12通过第一变流器42连接配电单元41，第二电机44通过第二变流器43连接配电单元41。配电单元41将电池40输出的电能根据不同的工况传入第一电机12和/或第二电机44中，具体的，当动力系统处于大功率上装工况和低功率上装工况时，配电单元41将电能传送至第二电机44中；当动力系统处于中功率上装工况时，配电单元41将电能传送至第一电机12和第二电机44中。需要注意的是，电池40的输出给配电单元41的是直流电，而第一电机12和第二电机44的工作需要交流电进行供能，故第一电机12和第二电机44分别通过第一变流器42和第二变流器43与配电单元41连接，第一变流器42和第二变流器43用于直流电和交流电之间的转换。33.此外，在发动机10功率充盈且电池40需要充电时，发动机10能够驱动第一电机12产生电能，此电能经过第一变流器42和配电单元41流向电池40为电池40充电，第一变流器42在此过程中将交流电转换为直流电。34.在本实用新型实施例中，控制器与配电单元41、动力切换装置14和电池40电连接并被配置为能够通过电池40的荷电状态控制配电单元41和动力切换装置14。控制单元可以实时检测电池40的荷电状态和发动机10的功率，然后根据不同的工况，控制动力切换装置14、配电单元41和第一电机12的动力或能量传导方向，对不同的动力输出模块进行供能，使发动机10的扭矩不发生突然变化，从而实现发动机10的稳态输出和动力电池40荷电状态的稳态波动，提高效率，从而降低动力系统上装作业时的燃油消耗，降低客户的使用成本。35.在本实用新型实施例中，动力系统还包括减速器51，搅拌机构50通过减速器51与第二电机44连接，减速器51将第二电机44较高的回转数减速到较低的回转数，以得到适用于搅拌机构50的较大转矩。36.在本实用新型的另一种实施例中，如图2所示，搅拌机构50还可以通过齿轮泵52和搅拌马达53连接第二电机44，具体的，齿轮泵52与第二电机44连接，搅拌机构50通过搅拌马达53与齿轮泵52连接。其中，齿轮泵52和搅拌马达53用于将第二电机44的机械能传送至搅拌机构50。37.在本实用新型实施例中，动力系统还包括用于通断发动机10与第一电机12连接的动力通断部件，此动力通断部件优选为离合器11，但是本实用新型的适用范围不限于此，只要能够通断发动机10和第一电机12之间的动力连接即可。当动力系统处于行走工况和大功率上装工况时，需要发动机10提供动力，控制离合器11闭合，使发动机10与第一电机12动力合流输出至变速箱；当动力系统处于中功率上装工况和低功率上装工况时，不需要发动机10提供动力，控制离合器11断开，阻断发动机10和第一电机12之间的动能传导，提高动力系统的能量利用率。38.在本实用新型的实施例中，还提出一种泵车，该泵车包括如上所述的动力系统，由于该泵车采用了上述动力系统的所有实施例，因此具有上述所有实施例所带来的有益效果。39.在本实用新型的实施例中，泵组包括主泵、臂架泵和恒压泵。其中，主泵用于驱动泵车的泵送作业，恒压泵用于驱动泵车的分配作业，臂架泵用于驱动泵车的支腿和臂架作业。40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。43.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。









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