电力变矩混合动力装载机能量回收研究

发布时间：2017-11-04 07:39

  本文关键词：电力变矩混合动力装载机能量回收研究

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【摘要】：装载机是一种重要的工程机械,具有较高的工作效率,被广泛的应用于基础性建设中。然而在节能环保型社会理念的倡导下,装载机油耗高、排放差的问题亟待解决,而混合动力技术是目前解决该问题的有效途径。电力变矩混合动力装载机属于油-电混合动力装载机中的一种,其最大的优势是利用行星机构动力耦合器取代传统装载机的液力变矩器,发挥降速增扭的作用,满足装载机实际工况的动力需求。研究内容涵盖了混合动力装载机节能的途径、电力变矩混合动力装载机的能量回收潜力分析、动力系统参数匹配、控制策略制定、计算机仿真等,具体研究工作如下:(1)根据传统装载机的动力分配及作业等特点,分析导致装载机油耗高、排放差的两个主要原因:一是发动机工作点分散,导致其经常运行于非经济区域,进而导致装载机的燃油利用率低;另外一个是变矩器传动效率低,使得发动机的功率得不到有效利用,由此提出了混合动力装载机可节能的7种途径。(2)介绍了电力变矩混合动力装载机的结构,详细阐述了其6种工作模式动力传动路线和控制方法,其中最具特色和最具能量回收潜力的工作模式就是电力变矩模式和再生制动模式,并对这两种工作模式的能量回收潜力进行了分析。(3)通过动力系统的参数匹配使得电力变矩混合动力装载机达到甚至超过传统装载机的性能,同时还能实现节能、减排的目标。利用混合动力系统能够对功率流进行“削峰填谷”的调节特性,对发动机、电机及超级电容的容量进行了参数匹配。以行星排转矩及转速的传动关系作为约束条件,对行星机构动力耦合器的结构参数进行了匹配。(4)基于电力变矩混合动力装载机的结构和功能特点,分三个层次制定了其控制策略。首先根据装载机所处的工况负荷划分了6种工作模式,然后对电力变矩模式制定了详细的控制方法,最后制定了超级电容的电量平衡策略。(5)借助AMESim仿真软件,搭建了传统型和电力变矩混合动力型装载机仿真平台。利用对标的方法,使传统装载机仿真平台的仿真结果与实验数据相吻合,再在传统装载机仿真平台上利用派生技术,搭建电力变矩混合动力装载机仿真平台,利用电力变矩混合动力装载机仿真平台验证了本文的相关结论。
【学位授予单位】：佳木斯大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH243

【参考文献】

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1 葛安林,吴锦秋,郭万富;离合器最佳接合规律的研讨[J];汽车工程;1988年02期

2 余佑官,龚国芳,胡国良;AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用[J];液压气动与密封;2005年03期

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本文编号：1138473