發(fā)布時(shí)間：2020-04-12 22:03

【摘要】：隨著工程機(jī)械領(lǐng)域快速發(fā)展以及國家對(duì)新能源、環(huán)保方面的重視,節(jié)能環(huán)保和綠色低碳成為工程機(jī)械發(fā)展的新方向。目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品主要以內(nèi)燃機(jī)叉車、電動(dòng)叉車為主。由于內(nèi)燃機(jī)叉車污染嚴(yán)重,而電動(dòng)叉車?yán)m(xù)航能力差、效率低下,均不能滿足未來市場(chǎng)的需求,發(fā)展燃料電池和蓄電池混合動(dòng)力新能源節(jié)能叉車是滿足未來市場(chǎng)需求的必然選擇。本文以5噸燃料電池混合動(dòng)力叉車為研究對(duì)象,對(duì)叉車的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。首先對(duì)儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)的連接方式和工作模式進(jìn)行探究,選定了超級(jí)電容與DC/DC變換器串聯(lián),并與蓄電池并聯(lián)的混合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。在綜合分析對(duì)比了燃料電池叉車各種動(dòng)力系統(tǒng)方案的優(yōu)缺點(diǎn),確定燃料電池與蓄電池、超級(jí)電容的混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),確定其驅(qū)動(dòng)工作模式。在詳細(xì)介紹燃料電池混合動(dòng)力叉車的主要部件的工作原理及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)叉車混合動(dòng)力的主要部件進(jìn)行選型和主要參數(shù)進(jìn)行匹配。分別確定了質(zhì)子交換膜燃料電池、鎘鎳蓄電池、雙電層式超級(jí)電容、交流異步電機(jī)、Buck-Boost型升降壓雙向變換器等組成動(dòng)力系統(tǒng)。在滿足負(fù)載功率需求的要求下,對(duì)叉車動(dòng)力系統(tǒng)的各個(gè)主要部件進(jìn)行初步的參數(shù)匹配。在充分分析動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)主要部件的特性后,在simulink中建立各部件仿真模型,并依據(jù)叉車的工況特點(diǎn)提出混合動(dòng)力系統(tǒng)控制策略,通過后向仿真建模的方法,以動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性為目的,對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),其結(jié)構(gòu)與未加入超級(jí)電容的叉車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示本文的燃料電池、蓄電池和超級(jí)電容相混合的結(jié)構(gòu)能滿足叉車的動(dòng)力需求,在使用制動(dòng)勢(shì)能回收和負(fù)載勢(shì)能回收技術(shù)后,在仿真60個(gè)循環(huán)工況后,使用氫氣6.54Kg,整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能效果顯著,并且延長(zhǎng)了叉車的使用時(shí)間,而且在加入超級(jí)電容后,能充分吸收負(fù)載的波動(dòng),保護(hù)蓄電池。本文所提的混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不僅提高叉車的使用經(jīng)濟(jì)性,而且提高了叉車的動(dòng)力系統(tǒng)主要部件的使用壽命。
【圖文】：

合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械行業(yè)與汽車行業(yè)，已有大量的混合術(shù)已處于成熟期，但是我們國內(nèi)還處于起步階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于仍然需要不斷發(fā)展完善，技術(shù)需要不斷創(chuàng)新�；旌蟿�(dòng)力叉車作還有很多技術(shù)問題需要解決。力新能源叉車在國內(nèi)的發(fā)展，國內(nèi)市場(chǎng)上傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)叉車占 80%，電動(dòng)叉車占 20%[5]。正國外市場(chǎng)，中國叉車企業(yè)仍然任重道遠(yuǎn)。2015 年 10 月 1 日開國三排放標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能環(huán)保的新能源混合動(dòng)力叉車必然成為未來我國無錫開普研制生產(chǎn)出油電混合動(dòng)力叉車，該車將混合技術(shù)應(yīng)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的叉車[11]。該叉車混合動(dòng)力系統(tǒng)的儲(chǔ)能，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速經(jīng)過發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存車。官方數(shù)據(jù)稱油耗和 CO2排放降低 30%以上。

第一章 緒論比亞迪公司致力于研究鋰電池叉車，，比亞迪鋰電叉車?yán)塾?jì)銷售在 2016 年已經(jīng)到達(dá)萬臺(tái)階，2017 年計(jì)劃銷售 6000-8000 輛，這一成績(jī)大大加快了叉車等工業(yè)車輛鋰電的進(jìn)程此國內(nèi)從 2016 年開始出現(xiàn)了鋰電池向叉車等領(lǐng)域滲入的跡象，目前包括遼寧厚能，合度鋰電，山東圣陽鋰電，蘇州納新鋰電，理士鋰電池等都涉足叉車鋰電領(lǐng)域。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2625222