基于双液压马达发电机的电动重型叉车势能回收系统研究
发布时间：2021-04-25 09:31
以传统燃油发动机为动力源的非道路移动工程机械存在高能耗、高排放和高污染的问题,对全球气候造成了较大的影响。在节能环保和绿色发展的背景下,纯电驱动工程机械以低噪声、零排放和无污染等特点成为工程机械一个新的发展方向。目前国内外市场中,纯电驱动叉车主要是5吨以下的小型叉车,对于25吨及以上吨位的重型叉车研究尚未成熟。本文针对纯电驱动重型叉车势能回收展开研究,为大吨位纯电驱动重型叉车的开发提供一些基础研究。首先,本文介绍了举升油缸下降速度控制的主要方式,对比分析了变排量和变转速组成不同的液压马达发电机驱动方式的特点,并确定了举升油缸下降的控制方式。针对低速回收效率低的问题,设计了双液压马达发电机势能回收方案,介绍了新型势能回收方案的特点,提出了双液压马达发电机势能回收系统的控制策略。其次,建立了三种不同控制系统的数学模型,分析了系统的响应和稳定性。基于AMESim搭建了三种不同控制方式的仿真模型,分析了三种不同控制方式下叉车的操控性能。针对双液压马达发电机势能回收系统的油缸下降特性展开研究,详细分析了货叉下降速度响应及跟随性、模式切换特性和低速下降稳定性。仿真结果表明双液压马达发电机势能回收系...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.2 工程机械节能技术简介
1.2.1 传统工程机械节能技术
1.2.2 新能源工程机械简介
1.3 纯电驱动工程机械简介
1.3.1 纯电驱动工程机械发展现状
1.3.2 势能回收研究现状
1.4 课题的提出及研究内容
1.4.1 课题的提出
1.4.2 本课题的研究内容
1.5 本章小结
第2章 电动叉车举升系统方案研究
2.1 电动叉车工况分析
2.2 电动叉车举升油缸下降控制方式研究
2.3 电动叉车势能回收储能方式分析
2.3.1 机械式储能分析
2.3.2 液压式储能分析
2.3.3 电池储能分析
2.3.4 超级电容储能分析
2.4 势能回收单元确定
2.4.1 液压马达分析
2.4.2 发电机分析
2.5 双液压马达发电机势能回收方案确定
2.6 本章小结
第3章 电动叉车系统设计及控制策略研究
3.1 举升系统硬件参数匹配与选型
3.1.1 门架受力分析
3.1.2 液压马达选型设计
3.1.3 发电机选型设计
3.1.4 电机控制器选型设计
3.1.5 锂电池选型设计
3.1.6 其余配件选型设计
3.2 双液压马达发电机势能回收控制策略研究
3.2.1 举升油缸下降工作模式决策规则
3.2.2 举升油缸下降控制策略
3.3 本章小结
第4章 举升系统仿真研究
4.1 举升系统建模
4.1.1 传统节流控制模式系统建模
4.1.2 单液压马达发电机调速模式系统建模
4.1.3 双液压马达发电机调速模式系统建模
4.2 举升系统下降运动仿真研究
4.2.1 传统节流控制模式仿真研究
4.2.2 单液压马达发电机控制模式仿真研究
4.2.3 双液压马达发电机控制模式仿真研究
4.3 本章小结
第5章 试验分析
5.1 试验平台搭建
5.1.1 试验平台方案设计
5.1.2 试验平台硬件设计
5.1.3 试验平台软件设计
5.1.4 试验平台测控采集系统设计
5.2 试验研究
5.2.1 试验工作模式研究
5.2.2 操控性能试验研究
5.2.3 能量回收效率研究
5.2.4 模式切换点优化研究
5.2.5 节能估算
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题的创新性
6.3 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变转速控制的负载敏感系统研究[J]. 付胜杰,林添良,王浪,缪骋. 中国公路学报. 2020(05)
[2]纯电动汽车技术状况及发展趋势研究[J]. 邱先文. 小型内燃机与车辆技术. 2019(06)
[3]浅析纯电动汽车驱动电机及控制系统[J]. 刘强. 南方农机. 2019(23)
[4]《巴黎协定》以来的全球气候治理进程[J]. 韩一元. 国际研究参考. 2019(11)
[5]《中国移动源环境管理年报（2019）》发布[J]. 本刊编辑部. 中国能源. 2019(10)
[6]浅析工程机械新能源应用现状与发展趋势[J]. 郭锐,韩彪,张淼. 工程机械与维修. 2019(04)
[7]聚焦世界目光 引领工程机械智能化浪潮[J]. 于洋. 建筑机械化. 2019(06)
[8]坚持“纯电驱动”技术转型战略不动摇[J]. 欧阳明高. 新能源经贸观察. 2019(05)
[9]非道路移动机械污染防治技术政策[J]. 农机质量与监督. 2018(09)
[10]新能源汽车纯电驱动技术路线、政策导向及市场需求分析[J]. 变频器世界. 2018(04)
博士论文
[1]液压挖掘机回转系统分腔独立和主被动复合控制特性研究[D]. 黄伟男.太原理工大学 2019
[2]分布式变转速容积驱动液压挖掘机控制原理及其特性研究[D]. 葛磊.太原理工大学 2018
[3]混合动力挖掘机能量管理系统研究[D]. 朱骞.浙江大学 2017
[4]电驱动小型液压挖掘机功率匹配及能效特性研究[D]. 刘彬.太原理工大学 2016
[5]混合动力挖掘机动力电机及其驱动系统研究[D]. 陈其怀.浙江大学 2016
[6]四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统转矩控制研究[D]. 李洋.吉林大学 2015
[7]动力锂离子电池组寿命影响因素及测试方法研究[D]. 时玮.北京交通大学 2014
[8]混合动力挖掘机动臂能量回收单元及系统研究[D]. 王滔.浙江大学 2013
[9]锂离子电池安全性能评价技术研究[D]. 段冀渊.华东理工大学 2013
[10]动力电池组SOC在线估计模型与方法研究[D]. 高明煜.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]电动叉车势能回收和再利用系统研究[D]. 单玉爽.浙江大学 2019
[2]大惯量回转机构制动能量电液回收利用系统研究[D]. 陈正雄.太原理工大学 2019
[3]纯电驱动工程机械动力总成控制策略研究[D]. 王浪.华侨大学 2019
[4]纯电驱动工程机械主驱电机控制系统研究[D]. 周圣焱.华侨大学 2019
[5]电动叉车举升系统的节能设计及能效研究[D]. 汪内利.浙江工业大学 2019
[6]混合动力液压挖掘机动臂液压系统的势能回收研究[D]. 娄帅.燕山大学 2018
[7]基于滑模控制的永磁交流伺服系统研究[D]. 魏维.北京交通大学 2018
[8]混合动力液压挖掘机动臂能量回收技术研究[D]. 赵宝君.长安大学 2017
[9]纯电驱动工程机械负载压力适应型自动怠速系统研究[D]. 黄伟平.华侨大学 2017
[10]电动叉车举升系统能量回收及试验研究[D]. 钱宇.西南交通大学 2017
本文编号：3159149
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.2 工程机械节能技术简介
1.2.1 传统工程机械节能技术
1.2.2 新能源工程机械简介
1.3 纯电驱动工程机械简介
1.3.1 纯电驱动工程机械发展现状
1.3.2 势能回收研究现状
1.4 课题的提出及研究内容
1.4.1 课题的提出
1.4.2 本课题的研究内容
1.5 本章小结
第2章 电动叉车举升系统方案研究
2.1 电动叉车工况分析
2.2 电动叉车举升油缸下降控制方式研究
2.3 电动叉车势能回收储能方式分析
2.3.1 机械式储能分析
2.3.2 液压式储能分析
2.3.3 电池储能分析
2.3.4 超级电容储能分析
2.4 势能回收单元确定
2.4.1 液压马达分析
2.4.2 发电机分析
2.5 双液压马达发电机势能回收方案确定
2.6 本章小结
第3章 电动叉车系统设计及控制策略研究
3.1 举升系统硬件参数匹配与选型
3.1.1 门架受力分析
3.1.2 液压马达选型设计
3.1.3 发电机选型设计
3.1.4 电机控制器选型设计
3.1.5 锂电池选型设计
3.1.6 其余配件选型设计
3.2 双液压马达发电机势能回收控制策略研究
3.2.1 举升油缸下降工作模式决策规则
3.2.2 举升油缸下降控制策略
3.3 本章小结
第4章 举升系统仿真研究
4.1 举升系统建模
4.1.1 传统节流控制模式系统建模
4.1.2 单液压马达发电机调速模式系统建模
4.1.3 双液压马达发电机调速模式系统建模
4.2 举升系统下降运动仿真研究
4.2.1 传统节流控制模式仿真研究
4.2.2 单液压马达发电机控制模式仿真研究
4.2.3 双液压马达发电机控制模式仿真研究
4.3 本章小结
第5章 试验分析
5.1 试验平台搭建
5.1.1 试验平台方案设计
5.1.2 试验平台硬件设计
5.1.3 试验平台软件设计
5.1.4 试验平台测控采集系统设计
5.2 试验研究
5.2.1 试验工作模式研究
5.2.2 操控性能试验研究
5.2.3 能量回收效率研究
5.2.4 模式切换点优化研究
5.2.5 节能估算
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题的创新性
6.3 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变转速控制的负载敏感系统研究[J]. 付胜杰,林添良,王浪,缪骋. 中国公路学报. 2020(05)
[2]纯电动汽车技术状况及发展趋势研究[J]. 邱先文. 小型内燃机与车辆技术. 2019(06)
[3]浅析纯电动汽车驱动电机及控制系统[J]. 刘强. 南方农机. 2019(23)
[4]《巴黎协定》以来的全球气候治理进程[J]. 韩一元. 国际研究参考. 2019(11)
[5]《中国移动源环境管理年报（2019）》发布[J]. 本刊编辑部. 中国能源. 2019(10)
[6]浅析工程机械新能源应用现状与发展趋势[J]. 郭锐,韩彪,张淼. 工程机械与维修. 2019(04)
[7]聚焦世界目光 引领工程机械智能化浪潮[J]. 于洋. 建筑机械化. 2019(06)
[8]坚持“纯电驱动”技术转型战略不动摇[J]. 欧阳明高. 新能源经贸观察. 2019(05)
[9]非道路移动机械污染防治技术政策[J]. 农机质量与监督. 2018(09)
[10]新能源汽车纯电驱动技术路线、政策导向及市场需求分析[J]. 变频器世界. 2018(04)
博士论文
[1]液压挖掘机回转系统分腔独立和主被动复合控制特性研究[D]. 黄伟男.太原理工大学 2019
[2]分布式变转速容积驱动液压挖掘机控制原理及其特性研究[D]. 葛磊.太原理工大学 2018
[3]混合动力挖掘机能量管理系统研究[D]. 朱骞.浙江大学 2017
[4]电驱动小型液压挖掘机功率匹配及能效特性研究[D]. 刘彬.太原理工大学 2016
[5]混合动力挖掘机动力电机及其驱动系统研究[D]. 陈其怀.浙江大学 2016
[6]四轮驱动电动汽车永磁同步轮毂电机驱动系统转矩控制研究[D]. 李洋.吉林大学 2015
[7]动力锂离子电池组寿命影响因素及测试方法研究[D]. 时玮.北京交通大学 2014
[8]混合动力挖掘机动臂能量回收单元及系统研究[D]. 王滔.浙江大学 2013
[9]锂离子电池安全性能评价技术研究[D]. 段冀渊.华东理工大学 2013
[10]动力电池组SOC在线估计模型与方法研究[D]. 高明煜.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]电动叉车势能回收和再利用系统研究[D]. 单玉爽.浙江大学 2019
[2]大惯量回转机构制动能量电液回收利用系统研究[D]. 陈正雄.太原理工大学 2019
[3]纯电驱动工程机械动力总成控制策略研究[D]. 王浪.华侨大学 2019
[4]纯电驱动工程机械主驱电机控制系统研究[D]. 周圣焱.华侨大学 2019
[5]电动叉车举升系统的节能设计及能效研究[D]. 汪内利.浙江工业大学 2019
[6]混合动力液压挖掘机动臂液压系统的势能回收研究[D]. 娄帅.燕山大学 2018
[7]基于滑模控制的永磁交流伺服系统研究[D]. 魏维.北京交通大学 2018
[8]混合动力液压挖掘机动臂能量回收技术研究[D]. 赵宝君.长安大学 2017
[9]纯电驱动工程机械负载压力适应型自动怠速系统研究[D]. 黄伟平.华侨大学 2017
[10]电动叉车举升系统能量回收及试验研究[D]. 钱宇.西南交通大学 2017
本文编号：3159149
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