液压混合动力装载机的节能研究

近年来,国内外工程机械制造商纷纷开展了在工程机械上应用混合动力系统的研究。液压混合动力作为混合动力技术的一个重要分支,相对于电动混合动力,液压混合动力具有功率密度大、可靠性高、容易实现正反转等优点,在工程机械的行走装置和驱动系统中显示出较强的可应用性。     

基于混合动力液压挖掘机系统优化设计的研究

本文分析了我国对混合动力的液压挖掘机系统的研究情况,以此探讨工程机械中采用混合动力技术能否有效适用,在此基础上对液压挖掘机系统优化设计中混合动力技术的具体应用进行了相应的探讨,明确了基于混合动力液压挖掘机系统在串联和并联两种方式上的运行原理,同时评价并对比了串联和并联两种方式下混合动力液压挖掘机系统的性能、经济性及其节能效果。     

基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究

为进一步提高液压挖掘机的节能效果,提出了以混合动力源代替单一柴油机动力系统的新型节能方法.通过分析液压挖掘机的工况特点和发动机工作点波动情况,证明了混合动力技术在液压挖掘机节能中的必要性和可行性.建立了5 t级串、并联混合动力挖掘机的仿真模型,并以采集的同等级动力配置的液压挖掘机工作负载作为仿真的载荷谱.以模型仿真和试验测试为研究手段,对比分析了原型系统和串/并联混合动力系统的节能效果、系统成本和动力性能,得出了并联式混合动力系统是目前最适合液压挖掘机的节能方案的结论.仿真和试验结果表明,该方案能进一步提高液压挖掘机的节能效果.     

山河智能自主研发的混合动力挖掘机下线

山河智能自主研发的商品化混合动力挖掘机日前在山河智能第一产业园成功下线。 据介绍,山河智能新下线的混合动力挖掘机采用并联混合动力系统,完成相同的工作量,发动机所输出的功率会大大减少,在节能的同时更降低了排放,整体节能效果在20％以上,整机回转动作时的噪音指标降低50％以上。     

混合动力工程机械关键技术探讨

为了使工程机械取得更好的节能减排效果,通过对工程机械混合动力技术发展现状进行分析,并探讨了工程机械混合动力系统的关键技术,得出动力参数的匹配、能量的回收与控制及系统和关键元件的可靠性是影响混合动力系统性能的关键。     

油电混合动力挖掘机的关键技术研究

面对全球性的能源危机和环境污染,量大面广的挖掘机亟须在技术上寻求新的解决方案。油电混合动力技术采用发动机和电机复合驱动来改善发动机燃油经济性并可进行能量回收,是公认的节能减排最佳方案之一,已在车辆领域取得了卓有成效的进展。由于挖掘机与车辆在负载工况、能量回收途径、储能装置、操作性及可靠性等方面存在显著差异,须对挖掘机的混合动力技术开展专项研究。概述国内外、特别是浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室在动力复合模式与参数优化、动力系统控制、电动回转及制动能量回收、动臂势能回收及能量回收电机等油电混合动力挖掘机关键技术方面的解决方案及研究成果,并在研制的20 t混合动力挖掘机综合试验样机上得到充分验证。这些研究成果对油电混合动力技术在其他工程机械上的应用推广也具有重要意义。     

双转子电机在并联混合动力构型中的应用研究

随着人们对新能源汽车节能要求的提高,双转子电机因其功率/转矩密度高而逐步引起了人们在混合动力汽车开发方面的关注。以一种基于双转子电机和行星齿轮机构的并联混合动力系统为研究对象,结合双转子电机的工作原理及行星齿轮机构的工作特性,运用等效杠杆法对其功能原理进行了系统分析,结果表明,通过双转子电机和行星齿轮机构可以实现包括驻车启动发动机、驻车发电、纯电驱动行驶、纯电驱动启动发动机、发动机单独驱动、发动机驱动发电、联合驱动和制动能量回收在内的8种功能,研究成果可为双转子电机在混合动力汽车中的应用提供理论参考。     

我国工程机械节能减排研究现状与发展趋势

我国工程机械经历数十年的发展,取得了较好的成绩,面对日益严峻的节能减排的问题,如何使得工程机械摆脱"高油耗高排放"的大帽子,是每一个工程机械领域研究人员亟待解决的问题。在工程机械元件级、系统级、新能源以及混合动力技术不断升级,仍不能解决节能减排根本问题背景下,探索工程机械油品与发动机匹配将成为未来工程机械节能减排的重要手段。     

新型混合动力传动装置的运动模式及工况分析

对作者提出的一种新型混合动力传动装置在多种不同工况下的传动特性进行了分析.该传动装置可在二自由度和单自由度的多种模式间切换工作,以适应混合动力车辆的各种工况要求,特别是在没有变矩器或主离合器打滑配合的情况下也能够实现平稳起步和换挡过渡.文中给出了高低速发动机独立驱动、ISG独立电驱动、并联混合驱动、制动回馈、发动机启动、车辆起步及换挡期间的转矩控制等工况的实现方法,并详细给出了各工况下的运动与转矩关系.     

对并联混合动力汽车控制模式探究受《浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）》资助

随着科学技术的发展,特别是机械制造技术的发展,并联混合电力汽车成为现在电动汽车发展的主要方向。混合动力汽车在一定程度上解决了纯电动汽车在行驶里程和初始成本上的一些难题,使得混合动力汽车的行驶里程增加、初始成本降低。但是并联混合动力汽车在控制模式上还存在一定的问题,这些问题影响着并联混合动力汽车的发展。笔者将结合并联混合动力汽车的相关技术应用,对并联混合动力汽车的驱动系统、能量流动、工作模式等进行相关的研究,提出并联混合动力汽车控制模式的相关意见和建议。     

混合动力液压挖掘机液压马达能量回收的仿真及试验

针对混合动力挖掘机提出利用液压马达对液压执行元件的回油进行能量回收的节能方案。建立液压挖掘机能量回收的仿真模型,对各执行元件的可回收能量所占比重和系统的节能效果进行仿真计算。搭建混合动力液压马达能量回收试验台,进行能量回收过程中的能量转化效率和操控性能的试验研究。试验和仿真结果表明,在混合动力液压挖掘机系统中采用马达能量回收和发电机转速控制执行元件运动速度的节能方案是可行的。     

卷扬机能量回收系统设计与仿真

起重机作为工程机械的典型,其最主要动力组成是卷扬机系统,因此设计了一个以超级电容为储能单元的混合动力控制系统.借助Matlab/Simulink仿真软件对所设计的混合动力控制系统进行仿真,并模拟起重机下放重量时产生的再生制动能量的回收过程.结果表明:以超级电容为储能单元的混合动力驱动单元适用于以卷扬机为动力系统的起重工程机械;超级电容能够回收一定的能量,起到节能作用.     

液压挖掘机能量回收与利用系统的研究进展

随着非道路移动机械用柴油机日益严苛的节能减排国家标准发布,作为混合动力液压挖掘机的关键研究技术,动臂势能与回转制动能量回收与利用系统的研究已成为各大工程机械厂家及该领域专家关注的热点。在归纳国内外液压挖掘机各种动臂势能、回转制动能量回收与利用系统的组成、工作原理、性能特点及应用等方面的基础上,对能量回收与利用系统存在的主要问题及其发展趋势进行讨论,为相关行业技术人员了解国内外液压挖掘机能量回收与利用系统的研究现状,研发高效能量回收与利用系统提供技术参考。     

基于伺服电机驱动泵控缸技术的挖掘机性能研究

为了降低工程机械动力系统的能耗、噪声和废油处理对环境的影响，以某型号液压挖掘机为研究对象，采用无节流损失的伺服电机驱动定量泵的直驱液压技术替代传统的发动机-变量泵-多路阀-执行元件的阀控技术；建立工作装置动力学、泵控缸液压系统、伺服电机、控制系统多学科领域的系统模型，通过典型挖掘循环下的仿真分析研究其系统跟踪性能、能耗和系统效率。研究成果对工程机械的新能源化(纯电驱动或混合动力化)具有理论和实际意义。     

单动力源驱动四配流窗口轴向柱塞马达特性分析

工程机械回转机构能量回收主要通过外接元件的方式进行,系统复杂。新型四配流窗口轴向柱塞马达提供了一种简化系统的解决方案,具有双进油口独立驱动柱塞马达的特点。对新型四配流窗口轴向柱塞马达在单动力源驱动工况下设置多种变量进行讨论,并分别分析马达柱塞腔压力-流量特性、油液脉动特点、马达输出轴扭矩转速变化规律和油口D加载工况下新型马达的各项特性。研究成果可以为项目样机试制、配流盘结构优化及样机在该工况下调试提供有效的理论支持。     

一种新型混合动力城市客车的开发

针对城市公交客车的实际运行工况需要,开发出一种新型混合动力总成装置,用于混合动力城市公交客车。混合动力总成具有高低速双电机模式,能充分发挥串联式和并联式优点。混合动力客车具有纯电、混联、驻车发电和电网充电4种工作模式,使发动机、发电机、电机等部件更优化地匹配工作,在结构上保证了在复杂的工况下系统工作在最优状态,达到更高的节能和减排目标。     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

轮胎式起重机串联式混合动力系统研究

起重机提升的货物在下降时为防止自由落体通常使用能耗制动系统消耗大量的机械势能,造成能量的大量耗废。如何将大量耗废的能量进行回收再利用是起重机节能领域研究的热点问题。提出了基于势能回收再利用的轮胎式起重机的油电混合动力系统节能方案,采用简单可靠的串联式混合动力结构,选用超级电容作为储能装置,并描述了该起重机混合动力系统的工作原理。     

混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势

对混合动力汽车的结构型式进行分类,HEV的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种,对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点,使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性,并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善,需要进一步优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。