混合动力电动清洗车.pdf

本发明公开了一种混合动力电动清洗车，包括底盘以及固定于底盘上的清洗机构、水箱，底盘由驱动电机驱动，清洗机构由水泵驱动组件驱动，驱动电机与动力电池的输出端相连，动力电池的输入端与一充电机构相连，充电机构包括相连的发动机和发电机。本发明是一种结构简单紧凑、成本低廉、环保性好、控制灵活方便、清洗效果好的混合动力电动清洗车。

1.  一种混合动力电动清洗车，包括底盘以及固定于底盘上的清洗机构、水箱(5)，其特征在于：所述底盘由驱动电机(15)驱动，所述清洗机构由水泵驱动组件驱动，所述驱动电机(15)与动力电池(4)的输出端相连，所述动力电池(4)的输入端与一充电机构相连，所述充电机构包括相连的发动机(13)和发电机(31)。

2.  根据权利要求1所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述驱动电机(15)的输出端通过主变速箱(2)、传动轴(3)以及主减速器(27)与底盘上车轮相连，所述水泵驱动组件为一水泵电机(10)，所述水泵电机(10)的输出端通过联轴器(12)与清洗机构中的水泵(9)相连，所述水泵电机(10)的输入端与动力电池(4)相连。

3.  根据权利要求1所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述水泵驱动组件包括依次相连的副离合器(34)和副变速箱(35)，所述驱动电机(15)输出端经分动箱(38)后一路通过主变速箱(2)、传动轴(3)以及主减速器(27)与底盘上车轮相连，另一路与副离合器(34)的输入端相连，所述副变速箱(35)输出端通过联轴器(12)与清洗机构中的水泵(9)相连，所述副变速箱(35)的变速机构通过控制油缸(36)与液压单元(37)相连。

4.  根据权利要求1或3所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述驱动电机(15)的驱动电机控制器(14)、发电机(31)的发电机控制器(20)均通过高压配电箱(18)与动力电池(4)相连。

5.  根据权利要求2所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述驱动电机(15)的驱动电机控制器(14)、发电机(31)的发电机控制器(20)、水泵电机(10)的变频器(24)均通过高压配电箱(18)与动力电池(4)相连。

6.  根据权利要求1或2或3所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述底盘上设有副车架(25)，所述副车架(25)上设有箱体(26)，所述箱体(26)包括前、后两段，在靠车头的前段中安装发动机(13)和发电机(31)，在靠车尾的后段中安装动力电池(4)。

7.  根据权利要求6所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述箱体(26)的前段内壁上布置有消音棉(30)，所述箱体(26)的前、后段之间填充隔热材料(29)。

8.  根据权利要求1或2或3所述的混合动力电动清洗车，其特征在于：所述发动机(13)前端安装有冷却器(16)，所述冷却器(16)的进出水管分别与发动机(13)的进出水口连接，所述冷却器(16)与发动机(13)之间安装有两个以上的电动风扇(17)。

混合动力电动清洗车
技术领域
本发明涉及道路清洗设备领域，尤其涉及一种道路清洗车。
背景技术
在城市内工作的道路清洗车，进行清洗作业时，一般处于车速较低的状态，其启动、停止、怠速、加速、制动等行车工况比较频繁，且发动机始终处于高油耗、高排放的低效率区。
传统清洗车的水泵是通过底盘变速箱的齿轮传动来进行驱动的，水泵的转速与后车轮转速形成了一定的速比关系，即水泵的转速与清洗车的行驶速度成正比，水泵的转速不能单独控制。进行清洗作业时，遇到较脏的路面，就需要提高水泵的转速来增加清洗的水压和水流量。但是，随着水泵转速的提高，车速必然也会增大，这样又降低了清洗的效果。反之，遇到较干净的地段，需要提高车速来提高清洗的效率，但是水泵转速也提高，增加了用水量，也就降低了清洗的效率。因此，这种清洗车不论路面实际情况如何，一般都是以同一车速进行作业，不能根据实际情况灵活地兼顾清洗效果和清洗效率。
另有一种清洗车，为解决上述问题，增加一台柴油发动机用来驱动水泵，虽然水泵转速可以单独控制，但是柴油发动机具有体积大、结构复杂等特点，在车体的有限空间中布置不方便，且柴油发动机的排放污染十分严重，转速控制不很精准，使用和维护成本较高，噪音大，难以满足环境质量的要求。
综上所述，在日益追求环境质量的今天，负责城市清洁的清洗车必须克服自身的缺陷，在满足使用要求的基础上同时满足保证环境质量的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，提供一种结构简单紧凑、成本低廉、环保性好、控制灵活方便、清洗效果好的混合动力电动清洗车。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力电动清洗车，包括底盘以及固定于底盘上的清洗机构、水箱，其特征在于：所述底盘由驱动电机驱动，所述清洗机构由水泵驱动组件驱动，所述驱动电机与动力电池的输出端相连，所述动力电池的输入端与一充电机构相连，所述充电机构包括相连的发动机和发电机。
作为本发明的进一步改进：
所述驱动电机的输出端通过主变速箱、传动轴以及主减速器与底盘上车轮相连，所述水泵驱动组件为一水泵电机，所述水泵电机的输出端通过联轴器与清洗机构中的水泵相连，所述水泵电机的输入端与动力电池相连。所述驱动电机的驱动电机控制器、发电机的发电机控制器、水泵电机的变频器均通过高压配电箱与动力电池相连。
所述水泵驱动组件包括依次相连的副离合器和副变速箱，所述驱动电机输出端经分动箱后一路通过主变速箱、传动轴以及主减速器与底盘上车轮相连，另一路与副离合器的输入端相连，所述副变速箱输出端通过联轴器与清洗机构中的水泵相连，所述副变速箱的变速机构通过控制油缸与液压单元相连。所述驱动电机的驱动电机控制器、发电机的发电机控制器均通过高压配电箱与动力电池相连。
所述底盘上设有副车架，所述副车架上设有箱体，所述箱体包括前、后两段，在靠车头的前段中安装发动机和发电机，在靠车尾的后段中安装动力电池。
所述箱体的前段内壁上布置有消音棉，所述箱体的前、后段之间填充隔热材料。
所述发动机前端安装有冷却器，所述冷却器的进出水管分别与发动机进出水口连接，所述冷却器与发动机之间安装有两个以上的电动风扇。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的混合动力电动清洗车，改变了水泵的驱动方式，水泵的控制更加灵活、方便，使清洗车能根据不同路况采取不同的工作方式。混合动力电动清洗车的主动力源是电力，燃油是辅助动力源，当电力不足时，辅助动力源为主动力系统提供能量，维持清洗车的运转。这种新的动力形式克服了传统燃油清洗车和电动清洗车的缺点，清洗车既能在纯电动模式下作业，具有纯电动清洗车的零排放、低噪音的优点，又能在混合动力模式下作业，对动力电池进行及时充电，完全突破了续驶里程对电动清洗车使用的限制，延长了动力电池的使用寿命，扩展了电动清洗车的使用范围。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的原理示意图；
图2是本发明具体实施例1的主视结构示意图；
图3是本发明具体实施例2的原理示意图；
图4是本发明具体实施例2的俯视结构示意图。
图例说明：
1、主离合器；2、主变速箱；3、传动轴；4、动力电池；5、水箱；6、喷雾装置；7、尾箱；8、爬梯；9、水泵；10、水泵电机；11、角喷头；12、联轴器；13、发动机；14、驱动电机控制器；15、驱动电机；16、冷却器；17、电动风扇；18、高压配电箱；19、底盘大梁；20、发电机控制器；21、喷水架；22、驾驶室；23、整车控制器；24、变频器；25、副车架；26、箱体；27、主减速器；28、后轮；29、隔热材料；30、消音棉；31、发电机；32、低压配电箱；33、飞轮壳；34、副离合器；35、副变速箱；36、控制油缸；37、液压单元；38、分动箱。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：如图1和图2所示，本发明混合动力电动清洗车为一种具备燃油和电力两种动力的清洗车，其行走和水泵工作由两台电机分别驱动。该混合动力电动清洗车，包括底盘以及固定于底盘上的清洗机构、水箱5，底盘由驱动电机15驱动，清洗机构由水泵驱动组件驱动，驱动电机15与动力电池4的输出端相连，动力电池4的输入端与一充电机构相连，充电机构包括相连的发动机13和发电机31。驱动电机15的输出端通过主变速箱2、传动轴3以及主减速器27与底盘上车轮相连，水泵驱动组件为一水泵电机10，水泵电机10的输出端通过联轴器12与清洗机构中的水泵9相连，水泵电机10的输入端与动力电池4相连。底盘上设有尾箱7和爬梯8。
本实施例中，副车架25固定在驾驶室22后面的底盘大梁19上，副车架25两侧下部各有一个箱体，水泵9安装在副车架25的左侧下部的箱体内，发电机控制器20、低压配电箱32安装在副车架25的右侧下部的箱体内，充分利用安装空间，使部件的布置更加合理。水泵9通过联轴器12与水泵电机10连接，水泵电机10通过变频器24与动力电池4连接，动力电池4向水泵电机10供电，水泵电机10单独直联驱动水泵9，减少了传动损失，变频器24控制水泵9转速，控制方便且效率高。副车架25上部连接有箱体26，箱体26包括前、后两段，在靠车头的前段安装了发动机13和发电机31，发动机13驱动发电机31运转发电，向动力电池4、驱动电机15、水泵电机10供电；在靠车尾的后段安装了动力电池4，在动力电池4的上部安装了高压配电箱18、整车控制器23、变频器24。本发明将高压配电箱18与低压配电箱32分隔开，从而减少了电气干扰。箱体26的前段内壁上布置有消音棉30，用于消除发动机13运转时产生的噪音；箱体前、后段之间填充隔热材料29，用来防止前段的发动机13运转产生的高温影响后段的电气设备正常工作。发动机13前端安装有冷却器16，冷却器16的进出水管与发动机13进出水口连接；冷却器16与发动机13之间安装有两个电动风扇17，电动风扇17根据发动机13的温度高低自动起停，节约能量。发动机13与发电机31通过飞轮壳33连接，从而结构简单，轴向尺寸小。高压配电箱18将发电机控制器20、动力电池4、变频器24、驱动电机控制器14连接在一起，实现电流能量的输送。水箱5安装在箱体26后部，固定在底盘大梁19上。清洗机构的喷水架21安装在清洗车的前部，其上布置了间隔均匀的一系列喷头；喷水架21后部左右各装有一个角喷头11；喷雾装置6固定在水箱5后部顶上；水泵9通过管路与喷水架21上的喷头、角喷头11及喷雾装置6连接；喷水架21可以上下移动，使喷头离地面的高度可变，可以左右偏摆，适应不同的作业需要。驱动电机15安装在驾驶室22下部，与底盘上的主离合器1连接，通过主变速箱2、传动轴3、主减速器27驱动后轮28行走，其驱动电机控制器14安装在驱动电机15上部，驱动电机15通过驱动电机控制器14与动力电池4连接，动力电池4向驱动电机15提供电力，实现纯电动行走。
本实施例中，其行走和水泵工作由两台电机分别驱动，作业时相互独立，水泵电机10是由变频器24控制，可以根据路况很精确的调节不同的水泵转速，满足不同的清洗要求。
实施例2：如图3和图4所示，该混合动力电动清洗车，包括底盘以及固定于底盘上的清洗机构、水箱5，底盘由驱动电机15驱动，清洗机构由水泵驱动组件驱动，驱动电机15与动力电池4的输出端相连，动力电池4的输入端与一充电机构相连，充电机构包括相连的发动机13和发电机31。水泵驱动组件包括依次相连的副离合器34和副变速箱35，驱动电机15输出端经分动箱38后一路通过主变速箱2、传动轴3以及主减速器27与底盘上车轮相连，另一路与副离合器34的输入端相连，副变速箱35输出端通过联轴器12与清洗机构中的水泵9相连，副变速箱35的变速机构通过控制油缸36与液压单元37相连。
实施例2与实施例1的区别在于水泵9的驱动方式不同，增加一台分动箱38，连接在驱动电机15与主离合器1、副离合器34之间，副离合器34连接副变速箱35，再通过联轴器12与水泵9连接。工作中，转场时，断开副离合器34，动力从驱动电机15经分动箱38、主离合器1、主变速箱2、传动轴3、主减速器27驱动后轮28行走；进行作业时，主离合器1与副离合器34接合，动力从驱动电机15经分动箱38分成两路，一路驱动行走，一路经副离合器34、副变速箱35、联轴器12驱动水泵9，根据不同的路面情况，改变副变速箱35的档位，即可改变水泵9转速，副变速箱35的换挡执行机构是控制油缸36，液压单元37为其提供动力。
本发明采用上述两种技术方案后，清洗车的行走和水泵工作均由电机驱动，实施例1中使用电气方式控制水泵9的转速，实施例2中使用机械结构实现对水泵9的控制。
当动力电池4的容量充足时，实施例1和实施例2均可在纯电动模式下进行行走和清洗作业，此时具有零排放和低噪音的优点；当动力电池4的容量下降到一定程度，为使动力电池4不至于过放电，整车控制器23自动启动发电机组进行发电，供行走和清洗作业使用，多余的电力对动力电池4充电，此时的发电机组输出功率恒定，且工作在高效率、低排放、低噪音的转速区域，对整车的燃油经济性和排放性能十分有利；当动力电池4充电完成后，发电机组自动停止运行。
采用本技术方案的混合动力电动清洗车工作一天，其纯电动工作模式可占50％，其余的工作时间启动发电机组，以最经济的状态驱动行走和清洗作业，并对动力电池4充电，可延长动力电池4的使用寿命，也可解决纯电动清洗车一次充电续驶里程短的缺点，克服每天的工作时间和工作量受到电量限制，影响车辆使用的缺陷。
此技术方案既解决了清洗车水泵的独立控制问题，又降低了燃油发动机的排放污染及噪音问题，还使清洗车的作业时间和作业距离不受电池容量的限制。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，均应视为本发明的保护范围。