基于雙能源的電動叉車勢能回收系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2020-12-06 15:22
21世紀物流業(yè)進入高速發(fā)展時代,對物流裝備提出了越來越高的要求。叉車作為物流業(yè)核心搬運裝備之一,現(xiàn)有技術(shù)已無法滿足日益增長的性能需求。其中,電動叉車因其高效率、無污染、小振動、低噪聲等突出優(yōu)點應用日益廣泛,雖然在作業(yè)效率、人機工程、安全性能上均取得了重大突破,但單次充電的工作時長和單次充電時間受蓄電池技術(shù)較大的限制,遠遠達不到期望的要求。電動叉車作為搬運設備,升降貨載頻繁,在貨載下降時,具有極大的勢能。將這部分能量進行合理回收利用,可進一步延長電動叉車續(xù)航時間,達到節(jié)能的目的。超級電容作為新型儲能設備,具備高功率密度、高效率、高電流容量、高使用壽命等蓄電池不具備的顯著優(yōu)點,為勢能回收儲能設備提供了有利的條件。本文基于超級電容-蓄電池復合型儲能源對電動叉車勢能回收系統(tǒng)進行研究,使得電動叉車可有效地將舉升貨載勢能轉(zhuǎn)換成電能進行儲存并再次利用,實現(xiàn)勢能回收,增強電動叉車續(xù)航能力,提高叉車起升瞬間的加速性能,延長蓄電池使用壽命。論文結(jié)合電動叉車實際工況條件與節(jié)能需求,對基于雙能源的勢能回收系統(tǒng)方案進行設計分析,包括超級電容優(yōu)缺點分析及應用拓撲結(jié)構(gòu)選型、電動叉車下降油路改造、勢能回收系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2采用蓄能器回收儲能示意圖??1.2.3超級電容和蓄電池混合儲能回收研究現(xiàn)狀??
_I?|__|??油缸??圖1.2采用蓄能器回收儲能示意圖??1.2.3超級電容和蓄電池混合儲能回收研究現(xiàn)狀??超級電容,與其他能源儲存設備相比,具有其獨有的儲能優(yōu)點。超級電容具備高庫??倫效率、高電流容量、高回圈使用壽命和工作壽命、高比功率和比能量等特點為能量回??收提供了全新的可行的研究方向,也為設計出更加簡便、低成本的能量回收解決方案提??供了可能|35,36]。采用超級電容和蓄電池雙能源系統(tǒng)進行制動能或勢能回收,因超級電容??的瞬間大功率放電特性可以提高叉車/汽車的瞬間啟動性能,調(diào)節(jié)蓄電池的輸入/輸入性??能,一定程度上可延長蓄電池的循環(huán)壽命。??圖1.3所示為以電動叉車勢能回收系統(tǒng)為案例的結(jié)構(gòu)示意圖,以DC/DC、超級電容??-蓄電池復合電源為基礎,通過雙向泵-馬達、發(fā)動機-電動機實現(xiàn)正向運行舉升、反向勢??能再生工況。這套方案不僅可以將勢能所回收的能量用于舉升機械
超級電容的電容量C幾乎不變,因此可以根據(jù)電容電壓推斷出電容的荷電狀??而健康狀態(tài)可由瞬時放電來檢測電容和等效電阻得到。??⑥回圈使用壽命長??超級電容的儲能原理是高度可逆的,在充放電過程中不制造或破杯化學鍵僅單純的??電荷,因此回圈并不影響超級電容性能。這也意味著沖放電5%以內(nèi)總能量的微循??80%以上總能量的全循環(huán)并不影響超級電容使用壽命。其次,超級電容既可以長時??置都不造成任何影響,也可以非常頻繁回圈。??2超級電容儲能機理??本文所用的超級電容按其儲能機制也稱為雙電層電容器(Electric?double?layer??acitor,?EDLC),通過電極與電解質(zhì)之間形成特有的界面雙層來存儲能量,其結(jié)構(gòu)原理??2.1所示。界面雙層的出現(xiàn)是由于庫侖力、原子間力等作用力的作用,使固體、液??面出現(xiàn)穩(wěn)定的、符號相反的雙層電荷[52\??+正極??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電動叉車能耗分析及其勢能回收系統(tǒng)[J]. 王海波,邱家發(fā),蔣毅. 建筑機械. 2016(08)
[2]電動叉車勢能回收效率的影響因素研究[J]. 張克軍,陳劍. 機械科學與技術(shù). 2015(11)
[3]電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究[J]. 賈明勝,張琦. 時代農(nóng)機. 2015(08)
[4]基于恒壓網(wǎng)的叉車負載勢能回收研究[J]. 陳扣弟,武德,李飛,馬兵. 流體傳動與控制. 2015(03)
[5]電動叉車勢能回收系統(tǒng)控制策略研究[J]. 張克軍,陳劍. 中國機械工程. 2015(06)
[6]電動叉車勢能回收系統(tǒng)研究[J]. 張克軍,陳劍. 中國機械工程. 2014(21)
[7]物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2014-2020年)[J]. 綜合運輸. 2014(10)
[8]叉車工作勢能回收利用研究[J]. 宗亞飛,高有山. 流體傳動與控制. 2013(06)
[9]提高工程機械能量利用率的技術(shù)現(xiàn)狀及新進展[J]. 權(quán)龍,高有山,程珩. 液壓與氣動. 2013(04)
[10]新型混合動力挖掘機動臂勢能回收系統(tǒng)研究[J]. 周宏兵,李鐵輝,張大慶,李賽白. 計算機仿真. 2012(07)
博士論文
[1]液壓挖掘機動臂下降勢能回收技術(shù)研究[D]. 陳明東.吉林大學 2013
[2]電動汽車再生制動若干關(guān)鍵問題研究[D]. 趙國柱.南京航空航天大學 2012
[3]混合動力汽車制動能量回收與ABS集成控制研究[D]. 彭棟.上海交通大學 2007
碩士論文
[1]混合動力挖掘機動臂勢能回收研究[D]. 李鐵輝.中南大學 2012
[2]旋挖鉆機主卷揚下放勢能回收的研究[D]. 方曉瑜.中南大學 2012
[3]基于超級電容的儲能系統(tǒng)研究[D]. 朱遠樂.西南交通大學 2012
[4]電動叉車再生制動能量回收控制器的研制[D]. 梁良偉.福建農(nóng)林大學 2012
[5]混合動力電動汽車再生制動能量回收的研究[D]. 周加洋.武漢理工大學 2011
[6]基于超級電容的軌道車輛制動能量回收系統(tǒng)的研究[D]. 黃厚明.上海交通大學 2009
[7]混合動力挖掘機勢能回收系統(tǒng)的研究[D]. 裴磊.浙江大學 2008
本文編號:2901600
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2采用蓄能器回收儲能示意圖??1.2.3超級電容和蓄電池混合儲能回收研究現(xiàn)狀??
_I?|__|??油缸??圖1.2采用蓄能器回收儲能示意圖??1.2.3超級電容和蓄電池混合儲能回收研究現(xiàn)狀??超級電容,與其他能源儲存設備相比,具有其獨有的儲能優(yōu)點。超級電容具備高庫??倫效率、高電流容量、高回圈使用壽命和工作壽命、高比功率和比能量等特點為能量回??收提供了全新的可行的研究方向,也為設計出更加簡便、低成本的能量回收解決方案提??供了可能|35,36]。采用超級電容和蓄電池雙能源系統(tǒng)進行制動能或勢能回收,因超級電容??的瞬間大功率放電特性可以提高叉車/汽車的瞬間啟動性能,調(diào)節(jié)蓄電池的輸入/輸入性??能,一定程度上可延長蓄電池的循環(huán)壽命。??圖1.3所示為以電動叉車勢能回收系統(tǒng)為案例的結(jié)構(gòu)示意圖,以DC/DC、超級電容??-蓄電池復合電源為基礎,通過雙向泵-馬達、發(fā)動機-電動機實現(xiàn)正向運行舉升、反向勢??能再生工況。這套方案不僅可以將勢能所回收的能量用于舉升機械
超級電容的電容量C幾乎不變,因此可以根據(jù)電容電壓推斷出電容的荷電狀??而健康狀態(tài)可由瞬時放電來檢測電容和等效電阻得到。??⑥回圈使用壽命長??超級電容的儲能原理是高度可逆的,在充放電過程中不制造或破杯化學鍵僅單純的??電荷,因此回圈并不影響超級電容性能。這也意味著沖放電5%以內(nèi)總能量的微循??80%以上總能量的全循環(huán)并不影響超級電容使用壽命。其次,超級電容既可以長時??置都不造成任何影響,也可以非常頻繁回圈。??2超級電容儲能機理??本文所用的超級電容按其儲能機制也稱為雙電層電容器(Electric?double?layer??acitor,?EDLC),通過電極與電解質(zhì)之間形成特有的界面雙層來存儲能量,其結(jié)構(gòu)原理??2.1所示。界面雙層的出現(xiàn)是由于庫侖力、原子間力等作用力的作用,使固體、液??面出現(xiàn)穩(wěn)定的、符號相反的雙層電荷[52\??+正極??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電動叉車能耗分析及其勢能回收系統(tǒng)[J]. 王海波,邱家發(fā),蔣毅. 建筑機械. 2016(08)
[2]電動叉車勢能回收效率的影響因素研究[J]. 張克軍,陳劍. 機械科學與技術(shù). 2015(11)
[3]電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究[J]. 賈明勝,張琦. 時代農(nóng)機. 2015(08)
[4]基于恒壓網(wǎng)的叉車負載勢能回收研究[J]. 陳扣弟,武德,李飛,馬兵. 流體傳動與控制. 2015(03)
[5]電動叉車勢能回收系統(tǒng)控制策略研究[J]. 張克軍,陳劍. 中國機械工程. 2015(06)
[6]電動叉車勢能回收系統(tǒng)研究[J]. 張克軍,陳劍. 中國機械工程. 2014(21)
[7]物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2014-2020年)[J]. 綜合運輸. 2014(10)
[8]叉車工作勢能回收利用研究[J]. 宗亞飛,高有山. 流體傳動與控制. 2013(06)
[9]提高工程機械能量利用率的技術(shù)現(xiàn)狀及新進展[J]. 權(quán)龍,高有山,程珩. 液壓與氣動. 2013(04)
[10]新型混合動力挖掘機動臂勢能回收系統(tǒng)研究[J]. 周宏兵,李鐵輝,張大慶,李賽白. 計算機仿真. 2012(07)
博士論文
[1]液壓挖掘機動臂下降勢能回收技術(shù)研究[D]. 陳明東.吉林大學 2013
[2]電動汽車再生制動若干關(guān)鍵問題研究[D]. 趙國柱.南京航空航天大學 2012
[3]混合動力汽車制動能量回收與ABS集成控制研究[D]. 彭棟.上海交通大學 2007
碩士論文
[1]混合動力挖掘機動臂勢能回收研究[D]. 李鐵輝.中南大學 2012
[2]旋挖鉆機主卷揚下放勢能回收的研究[D]. 方曉瑜.中南大學 2012
[3]基于超級電容的儲能系統(tǒng)研究[D]. 朱遠樂.西南交通大學 2012
[4]電動叉車再生制動能量回收控制器的研制[D]. 梁良偉.福建農(nóng)林大學 2012
[5]混合動力電動汽車再生制動能量回收的研究[D]. 周加洋.武漢理工大學 2011
[6]基于超級電容的軌道車輛制動能量回收系統(tǒng)的研究[D]. 黃厚明.上海交通大學 2009
[7]混合動力挖掘機勢能回收系統(tǒng)的研究[D]. 裴磊.浙江大學 2008
本文編號:2901600
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