基于双能源的电动叉车势能回收系统研究
发布时间：2020-12-06 15:22
21世纪物流业进入高速发展时代,对物流装备提出了越来越高的要求。叉车作为物流业核心搬运装备之一,现有技术已无法满足日益增长的性能需求。其中,电动叉车因其高效率、无污染、小振动、低噪声等突出优点应用日益广泛,虽然在作业效率、人机工程、安全性能上均取得了重大突破,但单次充电的工作时长和单次充电时间受蓄电池技术较大的限制,远远达不到期望的要求。电动叉车作为搬运设备,升降货载频繁,在货载下降时,具有极大的势能。将这部分能量进行合理回收利用,可进一步延长电动叉车续航时间,达到节能的目的。超级电容作为新型储能设备,具备高功率密度、高效率、高电流容量、高使用寿命等蓄电池不具备的显著优点,为势能回收储能设备提供了有利的条件。本文基于超级电容-蓄电池复合型储能源对电动叉车势能回收系统进行研究,使得电动叉车可有效地将举升货载势能转换成电能进行储存并再次利用,实现势能回收,增强电动叉车续航能力,提高叉车起升瞬间的加速性能,延长蓄电池使用寿命。论文结合电动叉车实际工况条件与节能需求,对基于双能源的势能回收系统方案进行设计分析,包括超级电容优缺点分析及应用拓扑结构选型、电动叉车下降油路改造、势能回收系统主体结构...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２采用蓄能器回收储能示意图??１．２．３超级电容和蓄电池混合储能回收研究现状??
＿Ｉ?｜＿＿｜??油缸??图１．２采用蓄能器回收储能示意图??１．２．３超级电容和蓄电池混合储能回收研究现状??超级电容，与其他能源储存设备相比，具有其独有的储能优点。超级电容具备高库??伦效率、高电流容量、高回圈使用寿命和工作寿命、高比功率和比能量等特点为能量回??收提供了全新的可行的研究方向，也为设计出更加简便、低成本的能量回收解决方案提??供了可能｜３５，３６］。采用超级电容和蓄电池双能源系统进行制动能或势能回收，因超级电容??的瞬间大功率放电特性可以提高叉车／汽车的瞬间启动性能，调节蓄电池的输入／输入性??能，一定程度上可延长蓄电池的循环寿命。??图１．３所示为以电动叉车势能回收系统为案例的结构示意图，以ＤＣ／ＤＣ、超级电容??－蓄电池复合电源为基础，通过双向泵－马达、发动机－电动机实现正向运行举升、反向势??能再生工况。这套方案不仅可以将势能所回收的能量用于举升机械
超级电容的电容量Ｃ几乎不变，因此可以根据电容电压推断出电容的荷电状??而健康状态可由瞬时放电来检测电容和等效电阻得到。??⑥回圈使用寿命长??超级电容的储能原理是高度可逆的，在充放电过程中不制造或破杯化学键仅单纯的??电荷，因此回圈并不影响超级电容性能。这也意味着冲放电５％以内总能量的微循??８０％以上总能量的全循环并不影响超级电容使用寿命。其次，超级电容既可以长时??置都不造成任何影响，也可以非常频繁回圈。??２超级电容储能机理??本文所用的超级电容按其储能机制也称为双电层电容器（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ??ａｃｉｔｏｒ，?ＥＤＬＣ），通过电极与电解质之间形成特有的界面双层来存储能量，其结构原理??２．１所示。界面双层的出现是由于库仑力、原子间力等作用力的作用，使固体、液??面出现稳定的、符号相反的双层电荷［５２＼??＋正极??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动叉车能耗分析及其势能回收系统[J]. 王海波,邱家发,蒋毅. 建筑机械. 2016(08)
[2]电动叉车势能回收效率的影响因素研究[J]. 张克军,陈剑. 机械科学与技术. 2015(11)
[3]电动汽车驱动控制系统的研究[J]. 贾明胜,张琦. 时代农机. 2015(08)
[4]基于恒压网的叉车负载势能回收研究[J]. 陈扣弟,武德,李飞,马兵. 流体传动与控制. 2015(03)
[5]电动叉车势能回收系统控制策略研究[J]. 张克军,陈剑. 中国机械工程. 2015(06)
[6]电动叉车势能回收系统研究[J]. 张克军,陈剑. 中国机械工程. 2014(21)
[7]物流业发展中长期规划（2014-2020年）[J]. 综合运输. 2014(10)
[8]叉车工作势能回收利用研究[J]. 宗亚飞,高有山. 流体传动与控制. 2013(06)
[9]提高工程机械能量利用率的技术现状及新进展[J]. 权龙,高有山,程珩. 液压与气动. 2013(04)
[10]新型混合动力挖掘机动臂势能回收系统研究[J]. 周宏兵,李铁辉,张大庆,李赛白. 计算机仿真. 2012(07)
博士论文
[1]液压挖掘机动臂下降势能回收技术研究[D]. 陈明东.吉林大学 2013
[2]电动汽车再生制动若干关键问题研究[D]. 赵国柱.南京航空航天大学 2012
[3]混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究[D]. 彭栋.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]混合动力挖掘机动臂势能回收研究[D]. 李铁辉.中南大学 2012
[2]旋挖钻机主卷扬下放势能回收的研究[D]. 方晓瑜.中南大学 2012
[3]基于超级电容的储能系统研究[D]. 朱远乐.西南交通大学 2012
[4]电动叉车再生制动能量回收控制器的研制[D]. 梁良伟.福建农林大学 2012
[5]混合动力电动汽车再生制动能量回收的研究[D]. 周加洋.武汉理工大学 2011
[6]基于超级电容的轨道车辆制动能量回收系统的研究[D]. 黄厚明.上海交通大学 2009
[7]混合动力挖掘机势能回收系统的研究[D]. 裴磊.浙江大学 2008
本文编号：2901600
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２采用蓄能器回收储能示意图??１．２．３超级电容和蓄电池混合储能回收研究现状??
＿Ｉ?｜＿＿｜??油缸??图１．２采用蓄能器回收储能示意图??１．２．３超级电容和蓄电池混合储能回收研究现状??超级电容，与其他能源储存设备相比，具有其独有的储能优点。超级电容具备高库??伦效率、高电流容量、高回圈使用寿命和工作寿命、高比功率和比能量等特点为能量回??收提供了全新的可行的研究方向，也为设计出更加简便、低成本的能量回收解决方案提??供了可能｜３５，３６］。采用超级电容和蓄电池双能源系统进行制动能或势能回收，因超级电容??的瞬间大功率放电特性可以提高叉车／汽车的瞬间启动性能，调节蓄电池的输入／输入性??能，一定程度上可延长蓄电池的循环寿命。??图１．３所示为以电动叉车势能回收系统为案例的结构示意图，以ＤＣ／ＤＣ、超级电容??－蓄电池复合电源为基础，通过双向泵－马达、发动机－电动机实现正向运行举升、反向势??能再生工况。这套方案不仅可以将势能所回收的能量用于举升机械
超级电容的电容量Ｃ几乎不变，因此可以根据电容电压推断出电容的荷电状??而健康状态可由瞬时放电来检测电容和等效电阻得到。??⑥回圈使用寿命长??超级电容的储能原理是高度可逆的，在充放电过程中不制造或破杯化学键仅单纯的??电荷，因此回圈并不影响超级电容性能。这也意味着冲放电５％以内总能量的微循??８０％以上总能量的全循环并不影响超级电容使用寿命。其次，超级电容既可以长时??置都不造成任何影响，也可以非常频繁回圈。??２超级电容储能机理??本文所用的超级电容按其储能机制也称为双电层电容器（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ??ａｃｉｔｏｒ，?ＥＤＬＣ），通过电极与电解质之间形成特有的界面双层来存储能量，其结构原理??２．１所示。界面双层的出现是由于库仑力、原子间力等作用力的作用，使固体、液??面出现稳定的、符号相反的双层电荷［５２＼??＋正极??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动叉车能耗分析及其势能回收系统[J]. 王海波,邱家发,蒋毅. 建筑机械. 2016(08)
[2]电动叉车势能回收效率的影响因素研究[J]. 张克军,陈剑. 机械科学与技术. 2015(11)
[3]电动汽车驱动控制系统的研究[J]. 贾明胜,张琦. 时代农机. 2015(08)
[4]基于恒压网的叉车负载势能回收研究[J]. 陈扣弟,武德,李飞,马兵. 流体传动与控制. 2015(03)
[5]电动叉车势能回收系统控制策略研究[J]. 张克军,陈剑. 中国机械工程. 2015(06)
[6]电动叉车势能回收系统研究[J]. 张克军,陈剑. 中国机械工程. 2014(21)
[7]物流业发展中长期规划（2014-2020年）[J]. 综合运输. 2014(10)
[8]叉车工作势能回收利用研究[J]. 宗亚飞,高有山. 流体传动与控制. 2013(06)
[9]提高工程机械能量利用率的技术现状及新进展[J]. 权龙,高有山,程珩. 液压与气动. 2013(04)
[10]新型混合动力挖掘机动臂势能回收系统研究[J]. 周宏兵,李铁辉,张大庆,李赛白. 计算机仿真. 2012(07)
博士论文
[1]液压挖掘机动臂下降势能回收技术研究[D]. 陈明东.吉林大学 2013
[2]电动汽车再生制动若干关键问题研究[D]. 赵国柱.南京航空航天大学 2012
[3]混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究[D]. 彭栋.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]混合动力挖掘机动臂势能回收研究[D]. 李铁辉.中南大学 2012
[2]旋挖钻机主卷扬下放势能回收的研究[D]. 方晓瑜.中南大学 2012
[3]基于超级电容的储能系统研究[D]. 朱远乐.西南交通大学 2012
[4]电动叉车再生制动能量回收控制器的研制[D]. 梁良伟.福建农林大学 2012
[5]混合动力电动汽车再生制动能量回收的研究[D]. 周加洋.武汉理工大学 2011
[6]基于超级电容的轨道车辆制动能量回收系统的研究[D]. 黄厚明.上海交通大学 2009
[7]混合动力挖掘机势能回收系统的研究[D]. 裴磊.浙江大学 2008
本文编号：2901600
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