CN104328818A - 一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机 - Google Patents
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Abstract
一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机，该挖掘机的能源系统包括充电器，磷酸铁锂动力电源电池组，变压变频器和磷酸铁锂控制电源电池组，能源系统的各部件之间通过电线连接；动力输出系统的电能发动机与液压泵通过联轴器连接，连接盘固定连接到电能发动机和液压泵上，冷却系统包括水泵，冷却水管，散热器和风扇，动力输出系统与水泵之间、水泵与散热器之间和散热器与动力输出系统之间设有冷却水管连接。本发明采用磷酸铁锂电池，性能更可靠稳定，整机具备灵活的充电方式，运行成本低，低噪音，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及电动挖掘机制造技术领域，具体是一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机。
背景技术
随着石油紧缺、燃油价格上涨、尾气污染愈加严重，人们为减少燃油使用或不使用燃油，降低机器运行成本，减少尾气对环境的污染，在工程机械领域，尤其是占比最大的挖掘机方面，研制、开发出混合动力挖掘机或电动挖掘机，而由于电动挖掘机实现了零排放、低噪音，更加受到青睐。目前电动挖掘机主要有电缆式电动挖掘机、充电式电动挖掘机两种，而电缆式电动挖掘机受工作中需要连接电缆影响，工作中移动不方便，而且移动距离也有所限制。充电式电动挖掘机以往只能选择普通的铅酸电池，而普通铅酸电池安全性能差即易发热或爆炸，寿命短即1～1.5年，有记忆效应，重量大能量密度比低等而无法推广。随着新型磷酸铁锂电池的发展成熟，动力电池选用了磷酸铁锂电池后，电池式电动挖掘机的研制、开发的条件就已经具备，且非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机，该挖掘机采用电能发动机代替传统燃油发动机输出动力，采用磷酸铁锂电池代替普通铅酸电池提供电力能源，运行成本低，零排放，低噪音，工作平稳可靠。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机，包括挖掘机体，能源系统，动力输出系统和冷却系统，其中：所述挖掘机体包括底盘总成，回转平台总成，驾驶室总成和工作装置总成，所述挖掘机体布置和连接方式与公知的挖掘机一致，所述冷却系统包括水泵，冷却水管，散热器和风扇，所述动力输出系统与所述水泵之间设有冷却水管连接，所述水泵与所述散热器之间设有冷却水管连接，所述散热器与所述设动力输出系统有冷却水管连接。所述能源系统包括充电器，磷酸铁锂动力电源电池组，变压变频器和磷酸铁锂控制电源电池组，所述能源系统各部件之间通过电线连接；所述动力输出系统包括电能发动机，连接盘，联轴器和液压泵，所述电能发动机与所述液压泵通过联轴器连接，连接盘固定连接在电能发动机和液压泵上，联轴器位于连接盘内腔位置处。
所述的磷酸铁锂电池充电方式有两种方式：固定于所述挖掘机体上充电的在线充电和取下电池单独充电后再更换的离线充电。
所述磷酸铁锂电池包括动力电源电池组和控制电源电池组。
所述充电器能向所述磷酸铁锂动力电源电池组和所述的磷酸铁锂控制电源电池组同时充电。
所述电能发动机与所述回转平台之间通过橡胶减震器连接。
所述电能发动机为无极调速控制。
所述水泵为电动水泵。
所述风扇为吸风式电动风扇。
本发明的有益效果是：
1.能源系统采用可靠的磷酸铁锂电池，性能相比普通电池更可靠稳定。
2.磷酸铁锂电池具备灵活的充电方式，在实际应用中更便捷、人性化。
3.采用电能发动机代替传统的燃油发动机，运行成本低，零排放，低噪音，节能环保。
4.整机结构布置合理维护方便，采用了最大电池安装空间，保证整机可持续运行时间。
附图说明
图1为本发明所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机的整机结构示意图。
图2为本发明所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机的能源系统的动力供给示意图。
图3为本发明所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机的动力输出系统结构示意图。
图4为本发明所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机的冷却系统结构示意图。
图5为图4的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。
如图1所示，本发明所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，包括挖掘机体1，能源系统2，动力输出系统3和冷却系统4，其中，能源系统2，动力输出系统3和冷却系统4两两相互连接，且安装在挖掘机体1上。所述挖掘机体1包括底盘总成11，回转平台总成12，驾驶室总成13以及工作装置总成14，其中挖掘机体1的布置和连接方式与公知的挖掘机一致。
如图1、图2所示，所述能源系统2包括充电器21，640V磷酸铁锂动力电源电池组22，变压变频器23，12V/24V磷酸铁锂控制电源电池组24以及电能发动机25，所述充电器21位于挖掘机体1的外置位置，640V磷酸铁锂动力电源电池组22位于冷却系统4的左侧放置在回转平台总成12后侧位置上，变压变频器23位于冷却系统4的正前方，动力输出系统3的上方，12V/24V磷酸铁锂控制电源电池组24位于动力输出系统3的左前方，充电器21与640V磷酸铁锂动力电源电池组22连接，充电器21还与12V/24V磷酸铁锂控制电源电池组24连接，640V磷酸铁锂动力电源电池组22通过变压变频器23与电能发动机25连接。
如图1、图3所示，所述动力输出系统3位于回转平台总成12右前位置处，并通过橡胶减震器31的安装螺栓32整体固定连接在回转平台总成12上，所述动力输出系统3包括电能发动机25，连接盘33，联轴器34和液压泵35，其中电能发动机25与联轴器34连接，联轴器34又与液压泵35连接，连接盘33固定连接在电能发动机25和液压泵35上，联轴器34位于连接盘33内腔位置处。
如图1、图4、图5所示，所述冷却系统4位于动力输出系统3的后侧回转平台总成12的右后侧位置，所述冷却系统4包括水泵40，冷却水管41，散热器42和风扇51，散热器42位于动力输出系统3的正后方固定在回转平台总成12上，水泵40位于散热器42的左下方位置，风扇51安装固定在散热器42的左侧位置，风扇51为吸风式电动风扇，冷却水管41包括连接散热器42与水泵40的冷却水管411，连接水泵40与变压变频器23、电能发动机25的冷却水管412和连接变压变频器23、电能发动机25与散热器42的冷却水管413。
所述磷酸铁锂电池式电动挖掘机的工作原理如下：
所述能源系统2为动力输出系统3和冷却系统4提供电源，从而带动挖掘机体1的所有动作。具体为，充电器21通过连接外部380V三相电源，整流为直流电为640V磷酸铁锂动力电源电池组22和12V/24V磷酸铁锂控制电源电池组24同时充电，变压变频器23将640V磷酸铁锂动力电源电池组22的直流电变压、逆变后为电能发动机25提供380V交流电进而使电能发动机25运转，电能发动机25运转通过联轴器34带动液压泵35的运行，液压泵35的运行驱动整机液压系统，从而带动挖掘机体1的所有动作。另外，冷却系统4为空调、液压油、变压控制器23、电能发动机25提供冷却功能，其中12V/24V磷酸铁锂控制电源电池组24为水泵40提供电源，水泵40将散热器42中的低温冷却液输送进变压控制器23、电能发动机25的水套，再流回散热器42冷却，形成散热器-冷却水管-水泵-冷却水管-变压控制器/电能发动机-冷却水管-散热器的回路。通过风扇51吸风，将挖掘机体1右外侧的冷风吸入经由散热器42，进而将散热器42内的冷却液冷却，而后由风扇51排送至挖掘机体1的左外侧，从而实现了散热器42内冷却液的的冷却。
上述实施例只是本发明的最佳实施方式的举例，并非对本发明保护范围的限制，对于本领域的技术人员，在不违背本发明的精神范畴内对本发明作出的局部修改和变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种磷酸铁锂电池式电动挖掘机，包括挖掘机体，能源系统，动力输出系统和冷却系统，其中：所述挖掘机体包括底盘总成，回转平台总成，驾驶室总成和工作装置总成，所述挖掘机体布置和连接方式与公知的挖掘机一致，所述冷却系统包括水泵，冷却水管，散热器和风扇，所述动力输出系统与所述水泵之间设有冷却水管连接，所述水泵与所述散热器之间设有冷却水管连接，所述散热器与所述设动力输出系统有冷却水管连接，其特征在于，所述能源系统包括充电器，磷酸铁锂动力电源电池组，变压变频器和磷酸铁锂控制电源电池组，所述能源系统各部件之间通过电线连接；所述动力输出系统包括电能发动机，连接盘，联轴器和液压泵，所述电能发动机与所述液压泵通过联轴器连接，连接盘固定连接在电能发动机和液压泵上，联轴器位于连接盘内腔位置处。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述的磷酸铁锂电池充电方式有两种方式：固定于所述挖掘机体上充电的在线充电和取下电池单独充电后再更换的离线充电。
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述磷酸铁锂电池包括动力电源电池组和控制电源电池组。
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述充电器能向所述磷酸铁锂动力电源电池组和所述的磷酸铁锂控制电源电池组同时充电。
5.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述电能发动机与所述回转平台之间通过橡胶减震器连接。
6.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述电能发动机为无极调速控制。
7.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述水泵为电动水泵。
8.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池式电动挖掘机，其特征在于，所述风扇为吸风式电动风扇。
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