[发明专利]车辆混合动力系统及集装箱堆高机

说明书

技术领域

本发明涉及用于工程机械的动力系统技术领域，特别涉及一种车辆混合动力系统。此外，本发明还涉及一种集装箱堆高机。

背景技术

在现有技术中，工程机械混合动力系统中一般采用纯电驱动系统，其先将发动机的机械能转换成电能，再通过电机将电能转换成机械能。虽然解决了工程机械燃油经济性，但是能量在多次转化过程中，会有能量的损耗，造成效率降低。

工程机械在慢速行走、高速行走、作业工作时，每一个工况需要的功率是不一样的，采用纯电驱动是无法达到发动机效率最大化和节能的效果。同时，工程机械在作业工作时，如起重机、集装箱堆高机、集装箱正面吊运机、叉车等工程机械车辆中，货物在升降过程中，如何将货物下降过程中的势能回收储存，工程机械车辆在行走过程中，制动、减速等能量回收储存的问题，达到工程机械车辆发动机效率最大化和节能减耗的效果。

目前，一般工程机械发动机功率配置都大于工程机械实际需要的功率配置，同时还需要配置变速器，造成工程机械成本增加。

发明内容

为了解决上述问题之一，本发明提供的一种车辆混合动力系统，包括发动机、驱动桥、第一电机、第二电机、第三电机、液压泵、液压马达、蓄电池组、第一负载，该混合动力系统至少包括以下四个工作模式：第一工作模式，发动机直接驱动驱动桥的输入轴旋转；第二工作模式，发动机驱动第一电机发电，第一电机产生的电能驱动第二电机旋转，第二电机驱动驱动桥的输入轴旋转；第三工作模式，发动机驱动液压泵泵油，液压泵产生的液压能驱动第一负载工作；第四工作模式，第一负载势能产生的液压能驱动液压马达旋转，液压马达驱动第三电机发电，储蓄至蓄电池组。

优选地，还包括分动箱，分动箱包括第一输入轴、第一输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、第一离合器、第二离合器、第二输入轴、第二输出轴，第一输入轴通过第一齿轮组驱动第一输出轴，第二输入轴通过第二齿轮组驱动第二输出轴；第一离合器用于离合第一输入轴与第二输出轴，第二离合器用于离合第二输入轴与第二齿轮组；发动机的曲轴直接与第一电机的转轴连接，第一电机的转轴与分动箱的第一输入轴连接；液压泵的转轴与分动箱的第一输出轴连接，第二电机的转轴与分动箱的第二输入轴连接，驱动桥的输入轴与分动箱的第二输出轴连接。

优选地，还包括分动箱、第一离合器，分动箱包括第一输入轴、第一输出轴、第一齿轮组，第一轴入轴通过第一齿轮组驱动第一输出轴；分动箱位于发动机与第一电机之间或者位于第一电机与第二电机之间，发动机的曲轴和第一电机的转轴直接与分动箱的第一输入轴连接，液压泵的转轴与分动箱的第一输出轴连接；第二电机的转轴与驱动桥的输入轴连接；第一离合器位于第一电机和第二电机之间，用于离合第一电机与第二电机动力。

优选地，还包括分动箱，分动箱包括：第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴、第二输出轴、第三输出轴、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第一离合器、第二离合器；第一输入轴通过第一齿轮组驱动第一输出轴；第一输入轴通过第二齿轮组驱动第二输出轴；第二输入轴通过第三齿轮组驱动第三输出轴；第一离合器用于离合第一电机与发动机动力；第二离合器用于离合第二电机与分动箱第三输出轴动力；发动机的曲轴与分动箱的第一输入轴连接，第一电机的转轴与分动箱的第二输出轴连接，第二电机的转轴与分动箱的第二输入轴连接，分动箱的第三输出轴与驱动桥的输入轴连接，分动箱的第一输出轴与液压泵的转轴连接。

优选地，还包括用于驱动第一负载升降的液压油缸和控制阀，液压油缸的有杆腔和无杆腔通过油管相连接，液压泵向液压油缸提供液压油，第一负载下降过程中，驱动液压油缸下降，液压油缸产生的液压能驱动液压马达，液压马达驱动第三电机发电。

优选地，还包括第五工作模式和/或第六工作模式和/或第七工作模式和/或第八工作模式；第五工作模式，发动机在怠速或停机时，快速起动发动机，蓄电池组向第一电机提供电能，驱动发动机达到发动机经济转速；第六工作模式，车辆在制动和减速过程中，第一电机和/或第二电机处于发电模式，第一电机和/或第二电机产生的电能储蓄在蓄电池组内；第七工作模式，当发动机提供的动力不足时，蓄电池组向第一电机提供电能，发动机和第一电机共同驱动液压泵工作；第八工作模式，车辆在急加速或爬坡时，蓄电池组向第一电机和/或第二电机提供电能，发动机和第一电机和/或第二电机驱动车辆急加速或爬坡。