装载机基于蓄电池蓄能器的混合动力系统研究

发布时间：2017-11-14 03:24

  本文关键词：装载机基于蓄电池蓄能器的混合动力系统研究

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【摘要】：人类进入21世纪第二个十年，能源供应日益趋紧。当前能源环境问题也正不断制约我国经济的发展。特别是环境问题，雾霾天气成为2012年中国冬天的标志性事件，这深刻提醒着人们当前环境问题的解决已到了刻不容缓的地步了。工程机械工作过程中产生的尾气对人体和环境都是有害的。我国当前工程机械的主机量在300万台以上，而且我国正处在工业化的过程中，可以预见这个数字还会不断增加。我国装载机的主机量在130万台以上，如果能够实现装载机的节能减排，将会产生较大的经济环境效益。 混合动力技术的发展，为装载机的节能研究提供了一些借鉴。混合动力技术又分为电动混合动力和液压混合动力。电动混合动力技术与液压混合动力技术都有各自的性能特点。电动储能特点是功率密度比较小而能量密度比较大，蓄能器储能特点是能量密度比较小而功率密度比较大。寻求电动储能与液压储能结合，把二者优点结合到一起的技术，到目前为止国内外的相关研究很少。本课题提出装载机基于蓄电池蓄能器的混合动力系统，研究充分利用蓄电池与蓄能器的优点，既能长时间为混合动力装载机供能，又可以充分回收利用制动能，从而实现装载机更好的节能减排。本文主要进行了以下研究： （1）分析了传统装载机的结构和装载机的作业特点。分析了各种储能元件的性能特点。分析了在装载机上使用的各种电动混合动力系统的设计方案和液压混合动力系统的设计方案特点。在此基础上，设计了装载机基于蓄电池蓄能器的混合动力系统的方案。 （2）根据设计要求，分析各主要部件的性能需求特点，对部件进行了适当的选型。据系统的动力要求，完成了主要元件的参数匹配设计，最后确定了主要部件的产品型号。 （3）分析了当前广泛使用的控制策略的特点。结合所设计的混合动力系统的结构，设计了一种经过改进的基于逻辑门限的控制策略，并给出了控制规则和工作流程图。 （4）利用AMESim软件根据混合动力系统设计方案和所选择的控制策略建立了传统装载机的仿真模型和混合动力装载机的仿真模型。根据仿真数据可以得出结论，所设计的装载机的混合动力系统具有较好的节油性。 综上所述，本文设计了装载机的新型混合动力系统的方案，并根据设计方案完成了参数匹配设计。根据制定的控制策略，，建立仿真模型对整机性能和节油性能进行了分析，达到了较好的节能效果。本研究对混合动力装载机的研究和设计开发具有一定的借鉴作用。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH243

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1183662