矿用纯电动防爆车辆续驶里程影响因素研究

文章着重分析了整车参数、防爆动力电池、防爆驱动系统以及传动型式对矿用纯电动防爆车辆续驶里程的影响,提出了能够使矿用纯电动防爆车辆在当前防爆动力电池比能量较低的情况下,最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法,同时基于某型号防爆纯电动防爆车辆,完成了整车试验台与VehSpy3上位机综合性能测试,计算出等速行驶工况和王家岭辅助运输大巷多工况续驶里程的大小。结果表明:该方法能够有效提升续驶里程,为矿用纯电动防爆车辆的开发研制和普及推广提供了理论基础。     

防爆锂电池对纯电动防爆车续驶里程的影响

针对续驶里程严重制约纯电动防爆车辆推广应用的现状,从放电电流、环境温度、单体电压等参数以及电池管理系统(BMS)进行了分析,提出了如何从防爆锂电池着手最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法。基于VehSpy3平台搭建了纯电动防爆车辆续驶里程测试系统,按照王家岭辅助运输大巷工况,完成了某型号纯电动防爆车辆优化前后各影响因素及续驶里程的测试分析。结果表明:该方法能够有效提升续驶里程。     

防爆动力电池对纯电动防爆车辆续驶里程的影响分析

分析了防爆动力电池对矿用纯电动防爆车辆续驶里程的影响,提出了能够使矿用纯电动防爆车辆在当前防爆动力电池比能量较低的情况下,最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法,同时基于某型号防爆纯电动防爆车辆,完成了整车试验台与VehSpy3上位机综合性能测试。结果表明该方法能够有效提升续驶里程。     

矿用纯电动防爆车辆续驶里程提升技术研究

为解决纯电动防爆车辆在煤矿井下实际运用时续驶里程不足的问题,通过分析纯电动防爆车辆的系统构型,研究了限制其续驶里程的主要影响因子。从降低车辆整备质量和提高系统工作效率2个方面,分别介绍了防爆圆筒薄壁蓄电池箱技术、空气弹簧悬架技术、新型多功能驱动桥技术及节能液压制动技术的特点及使用效果。上述技术在车辆设计中的实际应用使纯电动防爆车辆成本降低约9万元的同时,实现其续驶里程平均提升15%,有效推动了纯电动车型在煤矿生产中的推广应用,顺应了绿色矿山的发展趋势。     

矿用防爆电驱车多档位变速节能技术研究

针对矿用纯电动防爆车辆当前无法有效解决有限体积防爆动力电池比能量低、整车质量大、效率低等严重制约了车辆续航里程提升,困扰矿用电动车辆发展和推广的技术瓶颈问题,提出了多档位变速系统等节能技术有效解决提升矿用电动车辆续航的关键技术方法。文章对某矿用车辆配置多档位变速系统进行研究,研究表明：在防爆动力电池性能短期内无法大幅提升的现状下,采用多档位变速系统使得整车综合效率有效提高8.3%,平均续航里程增加20%,为设计研发安全高效的矿用电动车辆提供理论基础,促进了煤矿绿色、高效辅助运输行业的发展。     

矿用纯电动轻型防爆胶轮车动力传动系统参数匹配

根据动力性及续驶里程设计要求,对煤矿井下纯电动防爆无轨胶轮车动力传动系统参数进行了匹配设计。建立了动力传动系统综合效率模型,并在此基础上针对所确定的两挡变速器,制定了经济性换挡策略。在确保动力性的前提下,对变速器速比进行了以循环工况能耗最小为目标的参数优化。仿真结果表明,所匹配的传动系统参数能够满足设计要求,与初选结果相比,优化后的传动系统使得整车工况续驶里程延长3%。     

挡位数设计对矿用纯电动车辆经济性的影响

对矿用纯电动防爆车辆动力系统进行了研究,系统分析了挡位数对矿用纯电动防爆车辆经济性的影响及匹配,建立了矿用纯电动防爆车辆驱动系统模型。矿用纯电动防爆车辆传动系统分别采用2、3、4挡设计,并对车辆变速箱在标定工况和矿区工况下进行了换挡控制优化,得到了最优能耗数据。结果表明以4挡传动系统为基准,采用3挡传动系统矿用纯电动防爆车辆能耗增加约1%,而采用2挡传动系统矿用纯电动防爆车辆能耗则增加约5%。     

防爆锂离子蓄电池无轨车辆节能控制技术研究

针对防爆锂离子蓄电池无轨车辆续驶里程不足,影响其在实际生产中推广使用的问题,提出应在其设计中采用节能控制技术以降低整车能耗。根据防爆锂离子蓄电池无轨车辆系统构型的特点,分析了三种节能技术:防爆锂电池管理技术、再生制动与液压制动协调控制技术以及油泵电机节能控制技术。并在防爆锂电池无轨车辆设计中采用了上述技术,实现车辆系统能耗降低20%,续驶里程平均提升15%,可有效促进该新能源车型的推广。     

矿用纯电动防爆车辆发展现状综述

从应用情况、行业标准现状和技术现状三个方面对当前矿用纯电动防爆车辆的发展现状进行了阐述,详细介绍了纯电动防爆车辆关键技术的发展情况,分别从矿用纯电动防爆车辆整车、防爆动力驱动电机、防爆动力电池以及控制系统等方面进行了概述。在国家相关政策的支持下,随着各种行业标准的出台以及防爆动力电池以及各种控制系统等矿用纯电动防爆车辆关键技术的逐步突破,纯电动防爆车辆能够有效改善井下工作环境并实现节能减排,是未来煤矿井下无轨辅助运输技术与装备领域的发展提供方向,后期具有良好的市场前景。     

矿用纯电动防爆车辆发展现状综述

从应用情况、行业标准现状和技术现状三个方面对当前矿用纯电动防爆车辆的发展现状进行了阐述，详细介绍了纯电动防爆车辆关键技术的发展情况，分别从矿用纯电动防爆车辆整车、防爆动力驱动电机、防爆动力电池以及控制系统等方面进行了概述。在国家相关政策的支持下，随着各种行业标准的出台以及防爆动力电池以及各种控制系统等矿用纯电动防爆车辆关键技术的逐步突破，纯电动防爆车辆能够有效改善井下工作环境并实现节能减排，是未来煤矿井下无轨辅助运输技术与装备领域的发展提供方向，后期具有良好的市场前景。     

防爆电驱车辆并联双驱动力变速系统研究

煤矿重型电驱防爆胶轮车传动系统一般采用低速电机搭配减速器的传动形式，由于车辆作业负载差异大、载重大、各种工况驱动速度差异大，因此，驱动系统装机功率大、效率低、能量损耗大。针对上述问题论文基于驱动电流闭环反馈控制策略，开发了一种煤矿重型电驱防爆胶轮车并联双驱动力混合驱动系统，并对并联双驱动力变速系统进行仿真测试和试验验证。结果表明：并联双驱动力变速系统全工况条件下相比于电机单驱系统综合能耗可降低约11.3%,考虑到并联双驱系统导致整车质量增加的影响，并联双驱动力变速系统全工况条件下相比于电机单驱系统综合能耗可降低约10%,其他条件不变整车续驶里程可提升10%,仿真与试验结论基本一致。     

矿用电动无轨辅助运输装备发展现状及关键技术

基于"十一五、十二五"期间矿用无轨辅助运输装备发展现状及应用情况分析,提出了矿用电动无轨辅助运输装备是未来煤矿井下无轨辅助运输技术与装备领域的发展方向,是缓解当前以防爆柴油机为动力无轨辅助运输装备暴露出"四高一低"、职业健康等问题的有效措施。目前我国矿用纯电动无轨辅助运输装备正处于由科研向产业化转变阶段,产业化过程中还面临着诸多关键技术问题和挑战。从矿用电动无轨辅助运输装备应用现状、标准现状、整机技术现状、动力驱动系统技术现状、防爆驱动电机及控制系统技术现状和防爆动力电池技术现状等方面进行了详细阐述及分析,提出了基于矿用纯电动车辆搭建矿用智能互联纯电动无轨辅助运输系统平台,实现矿井装备与人、车、路等的智能信息交换,基于煤矿特定工况实现整车技术自主开发,基于煤矿安全标准重点攻关新型矿用防爆动力电池和防爆驱动电机控制技术等关键技术,并密切关注矿用混合无轨辅助运输装备关键技术发展趋势。分析结果表明:随着煤矿各类行业标准的出台和相关法规的完善,以及电动无轨辅助运输装备整机、防爆动力驱动电机、防爆动力电池以及BMS控制系统等关键技术的逐步突破,矿用电动无轨辅助运输装备将会有一个阶越式发展,有效改...     

电动防爆无轨胶轮运输车牵引电机参数设计

电动防爆无轨胶轮运输车在煤矿井下推广的主要制约因素在于续航里程短、整车重量大、现有电池水平难以突破,在这种情况下驱动电机参数的设计与优化水平对于提升续航里程非常关键。针对电动防爆运输车的电机参数设计,以神华神东集团与航天重工联合研发的WLL-5A电动防爆无轨胶轮材料运输车为例,在明确整车动力性能参数后,对牵引电机技术参数进行分析、计算、优化,介绍了完整的计算推演过程,提出系统的实施方案。经车辆运行试验,效果良好,具有一定的借鉴意义。     

纯电动防爆车辆AMT换挡过程研究

对纯电动防爆车辆AMT换挡机理进行分析,建立了换挡过程各阶段AMT变速箱输入轴、输出轴的动力学方程及换档冲击度数学表达式,提出了对应的控制方法及控制策略并进行仿真验证。整车试验表明:采用AMT变速驱动车辆防爆驱动电机额定功率下降了18 k W,能耗降低了5.9 k W/h,续航里程延长了7.1 km。     

矿用纯电动防爆胶轮车双电机驱动系统研究

从提高纯电动防爆无轨胶轮车能量利用率的角度,提出一种双电机驱动系统构型,并对双电机驱动系统较传统单电机驱动时的节能机理进行分析,制定出这种构型参数匹配原则和电机等效外特性曲线。同时以电机最小电功率消耗为原则计算出双电机驱动系统最佳驱动模式,识别出各个模式定义的门限值,得出模式划分简化图。利用MATLAB/Simulink搭建了单电机驱动系统与双电机驱动系统仿真模型,基于王家岭辅助运输大巷路谱计算二者能耗及等速行驶下的续航里程,得出该类车辆采用双电机驱动系统能够实现更好的经济性。     

纯电动防爆车辆AMT换挡控制机理的研究

分析了纯电动防爆车辆AMT换挡控制机理,建立了换挡各阶段AMT变速箱输入轴和输出轴的动力学方程以及换档冲击度数学表达式,并提出了对应的控制方法及控制策略。为了验证控制策略的正确性,搭建了固定速比驱动车辆与AMT变速驱动车辆MATLAB/Simulink仿真模型,按照山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭煤矿(以下简称王家岭煤矿)辅助运输大巷路谱进行了仿真计算。计算结果表明,AMT换挡最大冲击度为7.24m/s~3,制定的控制策略能很好地实现挡位的自动平顺切换。整车性能试验结果表明,采用AMT变速驱动车辆防爆驱动电机额定功率下降了18kW,能耗降低了5.9kW/h,续航里程延长了7.1km。     

井下防爆胶轮车运行对矿井通风阻力影响的定量分析

为了揭示井下车辆运行对矿井通风总阻力的波动影响程度,采用数值模拟计算与现场实测相结合的研究方法,以山西天地王坡煤矿井下辅助运输大巷内防爆胶轮车行驶过程为现场原型,利用UDF自定义接口函数结合动网格技术建立了防爆胶轮车行驶过程巷道风流场计算模型,以车辆行驶速度和巷道全压通风风速为变量因素,定量分析了行驶车辆引起的巷道阻力变化值,行驶车辆引起的巷道阻力波动值甚至达到矿井通风总阻力的10%以上,在此基础上推导出适用于王坡煤矿井下辅助运输大巷的防爆胶轮车运行巷道百米阻力计算公式,将计算结果与现场实测结果进行对比,计算结果相对误差在20%以内。     

矿用隔爆锂离子电源箱轻量化设计

针对矿用隔爆锂离子电源箱重量较大、影响矿用防爆电动无轨胶轮车续航里程的问题,对矿用隔爆锂离子电源箱进行轻量化设计。该电源箱使用强度高、加工性能好的Q420钢,且采用薄板配合加强肋的结构设计。通过薄板应力理论计算,确定壁厚以及加强肋间距,并通过静力学仿真分析验证。结果表明,该电源箱轻量化设计在满足防爆要求的同时,能有效减轻外壳重量,为降低矿用防爆无轨电动胶轮车整车重量以及增加续航里程打下良好基础。     

煤矿电动无轨运输车辆的关键技术研究

介绍了国内外煤矿电动无轨运输车辆的现状,通过相关产品的对比及整车设计计算和分析,阐述了煤矿电动无轨运输车辆设计中防爆蓄电池技术、牵引电机技术和整机轻量化设计技术3个关键技术的研究情况。结果表明:发展煤矿电动无轨辅助运输车辆的最关键技术是防爆高比能量电池技术的研究;只有使用新型高比能量防爆电池,整车设计才具有实际应用意义。     

新能源非公路运输车辆技术现状及应用

非公路运输车辆是露天矿山的重要运输工具,具有外形超高超大、载质量大等特点,配备高比转矩和高转矩增大系数的工程型发动机,在"碳中和及碳达峰"背景下,其动力传动技术向电动化方向发展.简述了非公路运输车辆的牵引电动机技术、动力电池技术及应用现状,综述了国内外近年来纯电动、混合动力及燃料电池非公路运输车辆的新技术及应用研究,分析了新能源非公路运输车辆向电动化、智能化转型过程中面临的挑战,阐述了新能源非公路运输车辆设计的研究方向.