用于旋挖钻机的动力管理系统及方法与流程

专利2026-02-07  14


本发明属于工程机械,尤其涉及一种用于旋挖钻机的动力管理系统及方法。


背景技术:

1、传统旋挖钻机动力来源于发动机驱动液压主泵,再由主泵进行液压动力分配,由液压管路到达主卷扬、动力头的液压马达实现驱动,随着我国环保政策的推行,新能源车辆行业迅速兴起并迭代,非道路工程机械亦有向新能源动力发展的前景和趋势。

2、现有技术中,传统的驱动方式存在着诸多弊端,比如控制模式较为单一,只有发动机驱动液压系统一条路线,发动机需要根据工况随时改变驱动力,这会使得其功率波动大,效率传递损失高,且输出不稳定,燃油消耗高,除本身机械连接的能量损失外,诸多液压管路也会存在流阻,对工作响应会造成一定影响,且影响工作效率,而且液压管路接口众多,外接液压油箱,存在着油路密封不良、油路清洁度不高的风险,与此同时,发动机运转时污染和噪音也不可避免,综上所述,亟需一种用于旋挖钻机的响应快、环保、高效率的动力管理系统及方法。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题,本发明提供了一种用于旋挖钻机的动力管理系统及方法。

2、一方面地,本发明提供的用于旋挖钻机的动力管理系统包括外接电源、电连接于所述外接电源的obc模块、电连接于所述obc模块的集成模块、电连接于所述集成模块的pdu模块,所述pdu模块通过第一控制器电连接有卷扬模块、通过第二控制器电连接有动力头模块、通过第三控制器电连接有主泵模块,所述集成模块通过所述第一控制器电连接于所述卷扬模块、通过所述第二控制器电连接于所述动力头模块、通过所述第三控制器电连接于所述主泵模块,其中:

3、所述集成模块包括bms单元、tms单元、动力电池单元,所述卷扬模块包括相互连接的卷扬电机与卷扬,所述动力头模块包括相互连接的动力头双电机与动力头,所述主泵模块包括相互连接的主泵电机与主泵;

4、所述主泵液压连接有油缸液压系统、行走液压系统、回转液压系统;

5、所述pdu模块连接有增程器模块,所述增程器模块连接有发动机系统,所述增程器模块包括相互连接的增程器与增程器控制器。

6、作为一种具体实施方式,在上述用于旋挖钻机的动力管理系统中,还包括整车热管理模块。

7、进一步地,在上述用于旋挖钻机的动力管理系统中,所述第一控制器为卷扬电机控制器,所述卷扬电机控制器可与所述卷扬电机之间传输控制信号。

8、进一步地,在上述用于旋挖钻机的动力管理系统中,所述第二控制器为动力头电机控制器,所述动力头电机控制器可与所述动力头电机之间传输控制信号。

9、进一步地,在上述用于旋挖钻机的动力管理系统中,所述第三控制器为主泵电机控制器,所述主泵电机控制器可以与所述主泵电机之间传输控制信号。

10、本发明提供的用于旋挖钻机的动力管理方法包括:

11、步骤1:所述发动机系统通过所述增程器模块向所述pdu模块供电;

12、步骤2:通过所述pdu模块将电能传输至所述卷扬模块、所述动力头模块、所述主泵模块中,使所述卷扬模块、所述动力头模块、所述主泵模块正常运作;

13、步骤3:通过所述主泵驱动所述油缸液压系统、所述行走液压系统、所述回转液压系统正常运作。

14、作为一种具体实施方式,在上述用于旋挖钻机的动力管理方法中,当旋挖钻机的载荷未达到指定数值时,所述增程器模块通过所述pdu模块为所述动力电池单元充电。

15、作为一种具体实施方式,在上述用于旋挖钻机的动力管理方法中,所述动力电池单元可以通过所述bms单元、所述pdu模块为所述卷扬模块、所述动力头模块、所述主泵模块供电。

16、本发明的用于旋挖钻机的动力管理系统及方法具有如下优点和积极效果:

17、(1)本发明燃油经济性相较同吨位纯柴油动力系统,运转平稳,燃油消耗大大降低,具有高效率及高稳定性的特点,主要受驱动部件的卷扬、动力头、主泵都由相对应的电机实现驱动,这些电机具有低转速高扭矩,高转速恒功率的优点,使得工作响应快、运转平稳,效率高;

18、(2)本发明具有多种驱动模式,可用发动机驱动增程器模块发电进而直接驱动各个电机,在旋挖钻机的载荷未达到指定数值时还可以为动力电池充电,也可用动力电池直接驱动电机工作,同时动力电池也可通过obc模块连接外接电源进行充电,且在动力电池驱动模式下,可避免发动机产生的噪音,也不会产生排气污染,本发明在满油满电的状态下,可满足纯电2.5小时和纯油10小时接力工作,为旋挖钻机的长时间作业提供保障。



技术特征:

1.一种用于旋挖钻机的动力管理系统,其特征在于,包括外接电源、电连接于所述外接电源的obc模块、电连接于所述obc模块的集成模块、电连接于所述集成模块的pdu模块,所述pdu模块通过第一控制器电连接有卷扬模块、通过第二控制器电连接有动力头模块、通过第三控制器电连接有主泵模块,所述集成模块通过所述第一控制器电连接于所述卷扬模块、通过所述第二控制器电连接于所述动力头模块、通过所述第三控制器电连接于所述主泵模块,其中:

2.根据权利要求1所述的用于旋挖钻机的动力管理系统,其特征在于,还包括整车热管理模块。

3.根据权利要求1所述的用于旋挖钻机的动力管理系统,其特征在于,所述第一控制器为卷扬电机控制器,所述卷扬电机控制器可与所述卷扬电机之间传输控制信号。

4.根据权利要求1所述的用于旋挖钻机的动力管理系统,其特征在于,所述第二控制器为动力头电机控制器,所述动力头电机控制器可与所述动力头电机之间传输控制信号。

5.根据权利要求1所述的用于旋挖钻机的动力管理系统,其特征在于,所述第三控制器为主泵电机控制器,所述主泵电机控制器可以与所述主泵电机之间传输控制信号。

6.一种用于旋挖钻机的动力管理方法,所述动力管理方法利用如权利要求1至5中任一项动力管理系统实施,包括:

7.根据权利要求6所述的用于旋挖钻机的动力管理方法,其特征在于,当旋挖钻机的载荷未达到指定数值时,所述增程器模块通过所述pdu模块为所述动力电池单元充电。

8.根据权利要求6所述的用于旋挖钻机的动力管理方法,其特征在于,所述动力电池单元可以通过所述bms单元、所述pdu模块为所述卷扬模块、所述动力头模块、所述主泵模块供电。


技术总结
本发明公开了一种用于旋挖钻机的动力管理系统及方法,动力管理系统包括外接电源、电连接于外接电源的OBC模块、电连接于OBC模块的集成模块、电连接于集成模块的PDU模块,PDU模块通过第一控制器电连接有卷扬模块、通过第二控制器电连接有动力头模块、通过第三控制器电连接有主泵模块,集成模块通过第一控制器电连接于卷扬模块、通过第二控制器电连接于动力头模块、通过第三控制器电连接于主泵模块,PDU模块连接有增程器模块,增程器模块连接有发动机系统,增程器模块包括相互连接的增程器与增程器控制器;本发明具有多种驱动模式,可通过增程器模块发电直接驱动各电机,也可用动力电池直接驱动各个电机,同时动力电池也可通过外接电源进行充电。

技术研发人员:刘威,尹满义,胡文江,汪礼伟,魏抗抗,樊云鹏
受保护的技术使用者:太重集团(上海)装备技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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