本實用新型涉及一種自動導(dǎo)引運輸車的動力系統(tǒng),屬于運輸工具能源供給技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
集裝箱自動導(dǎo)引運輸車(AGV)是使用在自動化或半自動化碼頭的水平運輸設(shè)備,具有無人駕駛、自動導(dǎo)航、準(zhǔn)確定位、路徑優(yōu)化以及安全避碰等特征,并且能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑自動行駛的運輸車輛。現(xiàn)有AGV多采用柴油-動力電池混合動力作為動力源,提高了運輸車的續(xù)航能力,但是運輸車在加速時需要較大的短時功率,現(xiàn)有系統(tǒng)明顯動能供應(yīng)不足。另外動力電池在單次電能消耗過程中,能量輸出特性變化較大,損傷大,導(dǎo)致使用壽命比較短。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,提供一種自動導(dǎo)引運輸車的動力系統(tǒng),該系統(tǒng)既能提供較高的能量,又具有較大的短時功率及優(yōu)良的瞬間加速性能,能夠減緩動力電池?fù)p傷,還延長了運輸車的續(xù)航能力。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
該種自動導(dǎo)引運輸車的動力系統(tǒng)包括運輸車、燃料箱、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、動力電池、超級電容器和控制系統(tǒng)。所述運輸車包括車架和控制柜,燃料箱、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、動力電池和超級電容器均安裝在車架上,控制系統(tǒng)置于控制柜內(nèi)部。燃料箱通過發(fā)動機(jī)連接于發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)、超級電容器、動力電池均電性連接于控制系統(tǒng)。車架兩側(cè)還分別固定有第一驅(qū)動輪組和第二驅(qū)動輪組,第一驅(qū)動輪組通過第一驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)電性連接,第二驅(qū)動輪組通過第二驅(qū)動電機(jī)與控制系統(tǒng)電性連接。超級電容器能夠提供瞬間大功率動力,具有良好的大電流充放電特性,使用壽命長,循環(huán)使用次數(shù)多。第一驅(qū)動電機(jī)為第一驅(qū)動輪組提供動力,第二驅(qū)動電機(jī)為第二驅(qū)動輪組提供動力,單獨驅(qū)動使得運輸車擁有更強(qiáng)勁的動力。
前述的超級電容器還電性連接于動力電池,隨時為動力電池補(bǔ)充電量,減緩了動力電池在單次電能消耗過程中的損傷,延長了使用壽命。
為了實現(xiàn)第一驅(qū)動電機(jī)的輸出功率平衡,在控制系統(tǒng)與第一驅(qū)動電機(jī)之間還設(shè)有第一變頻器,通過第一變頻器驅(qū)動第一驅(qū)動電機(jī)保證運輸車的平穩(wěn)運行。
進(jìn)一步的,在控制系統(tǒng)與第二驅(qū)動電機(jī)之間設(shè)有第二變頻器,通過第二變頻器驅(qū)動第二驅(qū)動電機(jī)。
前述的控制系統(tǒng)還電性連接有電動轉(zhuǎn)向裝置,所述電動轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)設(shè)有電磁比例閥,運輸車車體轉(zhuǎn)向主要由電磁比例閥實現(xiàn),通過控制電磁比例閥的開度和液壓流向控制運輸車的轉(zhuǎn)彎速度和轉(zhuǎn)向。
前述的第一驅(qū)動輪組包括兩個驅(qū)動輪,所述驅(qū)動輪之間設(shè)有第一變速器,第一變速器電性連接于第一驅(qū)動電機(jī),變速器改變了驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,減小了傳動系統(tǒng)軸向尺寸,便于安裝和布置零件制造成本低的混合動力用動力傳動裝置。
進(jìn)一步的,第二驅(qū)動輪組包括兩個驅(qū)動輪,所述驅(qū)動輪之間設(shè)有第二變速器,第二變速器電性連接于第二驅(qū)動電機(jī)。
有益的,燃料箱內(nèi)為柴油,發(fā)動機(jī)使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸發(fā),而自燃溫度卻較汽油低,功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益之處在于:運輸車在滿載平穩(wěn)運行時,采用柴油-動力電池作為動力源。運輸車在加速時,僅靠柴油-動力電池供能不足,超級電容器可為運輸車提供較大的短時功率,保證運輸車瞬間加速。同時超級電容器還可以為動力電池儲存能量,減緩了動力電池單次電能消耗造成的損傷,也進(jìn)一步提高了運輸車的續(xù)航能力,保證運輸車能夠長期連續(xù)工作。
附圖說明
圖1是本實用新型的連接關(guān)系示意圖;
圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是動力系統(tǒng)牽引工況的能量流動圖;
圖4是動力系統(tǒng)再生制動工況的能量流動圖。
附圖標(biāo)記的含義:1-發(fā)動機(jī),2-發(fā)電機(jī),3-超級電容器,4-控制系統(tǒng),5-第一變頻器,6-第一驅(qū)動電機(jī),7-第一變速器,8-第一驅(qū)動輪組,9-第二變頻器,10-第二驅(qū)動電機(jī),11-第二變速器,12-第二驅(qū)動輪組,13-電動轉(zhuǎn)向裝置,14-電磁比例閥,15-動力電池,16-燃料箱,17-運輸車,18-車架,19-控制柜。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
具體實施方式
本實用新型的實施例1:如圖1和圖2所示,運輸車17包括車架18和控制柜19,燃料箱16、發(fā)動機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、動力電池15和超級電容器3均安裝在車架18上,控制系統(tǒng)4置于控制柜19內(nèi)部。燃料箱16內(nèi)為柴油,發(fā)動機(jī)1使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸發(fā),而自燃溫度卻較汽油低,功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。燃料箱16通過發(fā)動機(jī)1連接于發(fā)電機(jī)2,發(fā)電機(jī)2、超級電容器3、動力電池15均電性連接于控制系統(tǒng)4。車架18兩側(cè)還分別固定有第一驅(qū)動輪組8和第二驅(qū)動輪組12,第一驅(qū)動輪組8和第二驅(qū)動輪組12均包括兩個驅(qū)動輪。第一驅(qū)動輪組8通過第一驅(qū)動電機(jī)6與控制系統(tǒng)4電性連接,第二驅(qū)動輪組12通過第二驅(qū)動電機(jī)10與控制系統(tǒng)4電性連接。第一驅(qū)動輪組8之間設(shè)有第一變速器7,第一變速器7電性連接于第一驅(qū)動電機(jī)6。第二驅(qū)動輪組12之間設(shè)有第二變速器11,第二變速器11電性連接于第二驅(qū)動電機(jī)10。變速器改變了驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,減小了傳動系統(tǒng)軸向尺寸,便于安裝和布置零件制造成本低的混合動力用動力傳動裝置。超級電容器3能夠提供瞬間大功率動力,具有良好的大電流充放電特性,使用壽命長,循環(huán)使用次數(shù)多。第一驅(qū)動電機(jī)6為第一驅(qū)動輪組8提供動力,第二驅(qū)動電機(jī)10為第二驅(qū)動輪組12提供動力,單獨驅(qū)動使得運輸車17擁有更強(qiáng)勁的動力。
超級電容器3還電性連接于動力電池15,隨時為動力電池15補(bǔ)充電量,減緩了動力電池15在單次電能消耗過程中的損傷,延長了使用壽命。在控制系統(tǒng)4與第一驅(qū)動電機(jī)6之間還設(shè)有第一變頻器5,通過第一變頻器5驅(qū)動第一驅(qū)動電機(jī)6保證運輸車17的平穩(wěn)運行。在控制系統(tǒng)4與第二驅(qū)動電機(jī)10之間設(shè)有第二變頻器9,通過第二變頻器9驅(qū)動第二驅(qū)動電機(jī)10。兩臺變頻器分別驅(qū)動兩臺驅(qū)動電機(jī),通過主從控制功能實現(xiàn)兩個驅(qū)動電機(jī)的輸出功率平衡。控制系統(tǒng)4還電性連接有電動轉(zhuǎn)向裝置13,電動轉(zhuǎn)向裝置13內(nèi)設(shè)有電磁比例閥14,運輸車17車體轉(zhuǎn)向主要由電磁比例閥14實現(xiàn),通過控制電磁比例閥14的開度和液壓流向控制運輸車17的轉(zhuǎn)彎速度和轉(zhuǎn)向。
實施例2:如圖1和圖2所示,該種自動導(dǎo)引運輸車的動力系統(tǒng)包括運輸車17、燃料箱16、發(fā)動機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、動力電池15、超級電容器3和控制系統(tǒng)4。運輸車17包括車架18和控制柜19,燃料箱16、發(fā)動機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、動力電池15和超級電容器3均安裝在車架18上,控制系統(tǒng)4置于控制柜19內(nèi)部。燃料箱16通過發(fā)動機(jī)1連接于發(fā)電機(jī)2,發(fā)電機(jī)2、超級電容器3、動力電池15均電性連接于控制系統(tǒng)4。車架18兩側(cè)還分別固定有第一驅(qū)動輪組8和第二驅(qū)動輪組12,第一驅(qū)動輪組8通過第一驅(qū)動電機(jī)6與控制系統(tǒng)4電性連接,第二驅(qū)動輪組12通過第二驅(qū)動電機(jī)10與控制系統(tǒng)4電性連接。超級電容器3能夠提供瞬間大功率動力,具有良好的大電流充放電特性,使用壽命長,循環(huán)使用次數(shù)多。第一驅(qū)動電機(jī)6為第一驅(qū)動輪組8提供動力,第二驅(qū)動電機(jī)10為第二驅(qū)動輪組12提供動力,單獨驅(qū)動使得運輸車17擁有更強(qiáng)勁的動力。
實施例3:如圖3和圖4所示,當(dāng)運輸車17空載平穩(wěn)運行或者等待候機(jī)運行時,超級電容器3輔助電源SOC<上限值,此時機(jī)組能量富裕,柴油-動力電池自動導(dǎo)引運輸車17提供動能,并向超級電容器3充電,儲存部分能量,提高運輸機(jī)的續(xù)航能力。
當(dāng)運輸車17滿載平穩(wěn)運行時,超級電容器3輔助電源SOC≥上限值,此時柴油-動力電池自動導(dǎo)引運輸車17提供動能。
當(dāng)運輸車17空載加速運行或者滿載加速運行時,超級電容器3輔助電源SOC≥上限值,此時機(jī)組能量缺乏,單靠柴油-動力電池?zé)o法導(dǎo)引運輸車17,此時超級電容器3瞬間提供巨大的電流,與柴油-動力電池一起提供動力,滿足運輸車17的能量需求。
在運輸車17的再生制動工況,超級電容器3輔助電源SOC<上限值,制動回載能量也為超級電容器3充電,能量得到很好的儲存,以便動力電池15電量不足時,隨時為動力電池15提供能量,延長了運輸車17的續(xù)航能力,保證運輸車17長時間工作。
本實用新型的工作原理:動力系統(tǒng)在機(jī)組能量富裕和車輛制動時,采用柴油-動力電池作為動力源,超級電容器3可為動力電池15儲存能量,提高運輸車17的續(xù)航能力。在機(jī)組能量缺乏時,超級電容器3又能瞬間提供巨大的電流,通過柴油-動力電池和超級電容器3綜合為運輸車17提供動能,保證運輸車17瞬間加速,滿足運輸車17的能量要求。系統(tǒng)中的變頻器通過驅(qū)動電機(jī)保證運輸車17平穩(wěn)行駛,通過控制電動轉(zhuǎn)向裝置13中的電磁比例閥14完成運輸車17的轉(zhuǎn)彎動作。