本實用新型涉及一種自動導引運輸車的動力系統,屬于運輸工具能源供給技術領域。
背景技術:
集裝箱自動導引運輸車(AGV)是使用在自動化或半自動化碼頭的水平運輸設備,具有無人駕駛、自動導航、準確定位、路徑優化以及安全避碰等特征,并且能夠沿規定的導引路徑自動行駛的運輸車輛。現有AGV多采用柴油-動力電池混合動力作為動力源,提高了運輸車的續航能力,但是運輸車在加速時需要較大的短時功率,現有系統明顯動能供應不足。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,導致使用壽命比較短。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于,提供一種自動導引運輸車的動力系統,該系統既能提供較高的能量,又具有較大的短時功率及優良的瞬間加速性能,能夠減緩動力電池損傷,還延長了運輸車的續航能力。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下的技術方案:
該種自動導引運輸車的動力系統包括運輸車、燃料箱、發動機、發電機、動力電池、超級電容器和控制系統。所述運輸車包括車架和控制柜,燃料箱、發動機、發電機、動力電池和超級電容器均安裝在車架上,控制系統置于控制柜內部。燃料箱通過發動機連接于發電機,發電機、超級電容器、動力電池均電性連接于控制系統。車架兩側還分別固定有第一驅動輪組和第二驅動輪組,第一驅動輪組通過第一驅動電機與控制系統電性連接,第二驅動輪組通過第二驅動電機與控制系統電性連接。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,循環使用次數多。第一驅動電機為第一驅動輪組提供動力,第二驅動電機為第二驅動輪組提供動力,單獨驅動使得運輸車擁有更強勁的動力。
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。
為了實現第一驅動電機的輸出功率平衡,在控制系統與第一驅動電機之間還設有第一變頻器,通過第一變頻器驅動第一驅動電機保證運輸車的平穩運行。
進一步的,在控制系統與第二驅動電機之間設有第二變頻器,通過第二變頻器驅動第二驅動電機。
前述的控制系統還電性連接有電動轉向裝置,所述電動轉向裝置內設有電磁比例閥,運輸車車體轉向主要由電磁比例閥實現,通過控制電磁比例閥的開度和液壓流向控制運輸車的轉彎速度和轉向。
前述的第一驅動輪組包括兩個驅動輪,所述驅動輪之間設有第一變速器,第一變速器電性連接于第一驅動電機,變速器改變了驅動電機的轉速和轉矩,減小了傳動系統軸向尺寸,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。
進一步的,第二驅動輪組包括兩個驅動輪,所述驅動輪之間設有第二變速器,第二變速器電性連接于第二驅動電機。
有益的,燃料箱內為柴油,發動機使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸發,而自燃溫度卻較汽油低,功率大、經濟性能好。
與現有技術相比,本實用新型的有益之處在于:運輸車在滿載平穩運行時,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,也進一步提高了運輸車的續航能力,保證運輸車能夠長期連續工作。
附圖說明
圖1是本實用新型的連接關系示意圖;
圖2是本實用新型的結構示意圖;
圖3是動力系統牽引工況的能量流動圖;
圖4是動力系統再生制動工況的能量流動圖。
附圖標記的含義:1-發動機,2-發電機,3-超級電容器,4-控制系統,5-第一變頻器,6-第一驅動電機,7-第一變速器,8-第一驅動輪組,9-第二變頻器,10-第二驅動電機,11-第二變速器,12-第二驅動輪組,13-電動轉向裝置,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。
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。
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、發動機1、發電機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4置于控制柜19內部。燃料箱16內為柴油,發動機1使用柴油做燃料,其粘度比汽油大,不易蒸發,而自燃溫度卻較汽油低,功率大、經濟性能好。燃料箱16通過發動機1連接于發電機2,發電機2、超級電容器3、動力電池15均電性連接于控制系統4。車架18兩側還分別固定有第一驅動輪組8和第二驅動輪組12,第一驅動輪組8和第二驅動輪組12均包括兩個驅動輪。第一驅動輪組8通過第一驅動電機6與控制系統4電性連接,第二驅動輪組12通過第二驅動電機10與控制系統4電性連接。第一驅動輪組8之間設有第一變速器7,第一變速器7電性連接于第一驅動電機6。第二驅動輪組12之間設有第二變速器11,第二變速器11電性連接于第二驅動電機10。變速器改變了驅動電機的轉速和轉矩,減小了傳動系統軸向尺寸,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,循環使用次數多。第一驅動電機6為第一驅動輪組8提供動力,第二驅動電機10為第二驅動輪組12提供動力,單獨驅動使得運輸車17擁有更強勁的動力。
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4與第一驅動電機6之間還設有第一變頻器5,通過第一變頻器5驅動第一驅動電機6保證運輸車17的平穩運行。在控制系統4與第二驅動電機10之間設有第二變頻器9,通過第二變頻器9驅動第二驅動電機10。兩臺變頻器分別驅動兩臺驅動電機,通過主從控制功能實現兩個驅動電機的輸出功率平衡。控制系統4還電性連接有電動轉向裝置13,電動轉向裝置13內設有電磁比例閥14,運輸車17車體轉向主要由電磁比例閥14實現,通過控制電磁比例閥14的開度和液壓流向控制運輸車17的轉彎速度和轉向。
實施例2:如圖1和圖2所示,該種自動導引運輸車的動力系統包括運輸車17、燃料箱16、發動機1、發電機2、動力電池15、超級電容器3和控制系統4。運輸車17包括車架18和控制柜19,燃料箱16、發動機1、發電機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4置于控制柜19內部。燃料箱16通過發動機1連接于發電機2,發電機2、超級電容器3、動力電池15均電性連接于控制系統4。車架18兩側還分別固定有第一驅動輪組8和第二驅動輪組12,第一驅動輪組8通過第一驅動電機6與控制系統4電性連接,第二驅動輪組12通過第二驅動電機10與控制系統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,循環使用次數多。第一驅動電機6為第一驅動輪組8提供動力,第二驅動電機10為第二驅動輪組12提供動力,單獨驅動使得運輸車17擁有更強勁的動力。
實施例3:如圖3和圖4所示,當運輸車17空載平穩運行或者等待候機運行時,超級電容器3輔助電源SOC<上限值,此時機組能量富裕,柴油-動力電池自動導引運輸車17提供動能,并向超級電容器3充電,儲存部分能量,提高運輸機的續航能力。
當運輸車17滿載平穩運行時,超級電容器3輔助電源SOC≥上限值,此時柴油-動力電池自動導引運輸車17提供動能。
當運輸車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,此時機組能量缺乏,單靠柴油-動力電池無法導引運輸車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:動力系統在機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的續航能力。在機組能量缺乏時,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。系統中的變頻器通過驅動電機保證運輸車17平穩行駛,通過控制電動轉向裝置13中的電磁比例閥14完成運輸車17的轉彎動作。