基于雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)的電動重型叉車勢能回收系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-04-25 09:31
以傳統(tǒng)燃油發(fā)動機(jī)為動力源的非道路移動工程機(jī)械存在高能耗、高排放和高污染的問題,對全球氣候造成了較大的影響。在節(jié)能環(huán)保和綠色發(fā)展的背景下,純電驅(qū)動工程機(jī)械以低噪聲、零排放和無污染等特點(diǎn)成為工程機(jī)械一個新的發(fā)展方向。目前國內(nèi)外市場中,純電驅(qū)動叉車主要是5噸以下的小型叉車,對于25噸及以上噸位的重型叉車研究尚未成熟。本文針對純電驅(qū)動重型叉車勢能回收展開研究,為大噸位純電驅(qū)動重型叉車的開發(fā)提供一些基礎(chǔ)研究。首先,本文介紹了舉升油缸下降速度控制的主要方式,對比分析了變排量和變轉(zhuǎn)速組成不同的液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)驅(qū)動方式的特點(diǎn),并確定了舉升油缸下降的控制方式。針對低速回收效率低的問題,設(shè)計了雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收方案,介紹了新型勢能回收方案的特點(diǎn),提出了雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收系統(tǒng)的控制策略。其次,建立了三種不同控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)定性;贏MESim搭建了三種不同控制方式的仿真模型,分析了三種不同控制方式下叉車的操控性能。針對雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收系統(tǒng)的油缸下降特性展開研究,詳細(xì)分析了貨叉下降速度響應(yīng)及跟隨性、模式切換特性和低速下降穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收系...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)簡介
1.2.1 傳統(tǒng)工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)
1.2.2 新能源工程機(jī)械簡介
1.3 純電驅(qū)動工程機(jī)械簡介
1.3.1 純電驅(qū)動工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 勢能回收研究現(xiàn)狀
1.4 課題的提出及研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 本課題的研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 電動叉車舉升系統(tǒng)方案研究
2.1 電動叉車工況分析
2.2 電動叉車舉升油缸下降控制方式研究
2.3 電動叉車勢能回收儲能方式分析
2.3.1 機(jī)械式儲能分析
2.3.2 液壓式儲能分析
2.3.3 電池儲能分析
2.3.4 超級電容儲能分析
2.4 勢能回收單元確定
2.4.1 液壓馬達(dá)分析
2.4.2 發(fā)電機(jī)分析
2.5 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收方案確定
2.6 本章小結(jié)
第3章 電動叉車系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究
3.1 舉升系統(tǒng)硬件參數(shù)匹配與選型
3.1.1 門架受力分析
3.1.2 液壓馬達(dá)選型設(shè)計
3.1.3 發(fā)電機(jī)選型設(shè)計
3.1.4 電機(jī)控制器選型設(shè)計
3.1.5 鋰電池選型設(shè)計
3.1.6 其余配件選型設(shè)計
3.2 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收控制策略研究
3.2.1 舉升油缸下降工作模式?jīng)Q策規(guī)則
3.2.2 舉升油缸下降控制策略
3.3 本章小結(jié)
第4章 舉升系統(tǒng)仿真研究
4.1 舉升系統(tǒng)建模
4.1.1 傳統(tǒng)節(jié)流控制模式系統(tǒng)建模
4.1.2 單液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)調(diào)速模式系統(tǒng)建模
4.1.3 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)調(diào)速模式系統(tǒng)建模
4.2 舉升系統(tǒng)下降運(yùn)動仿真研究
4.2.1 傳統(tǒng)節(jié)流控制模式仿真研究
4.2.2 單液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)控制模式仿真研究
4.2.3 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)控制模式仿真研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 試驗(yàn)分析
5.1 試驗(yàn)平臺搭建
5.1.1 試驗(yàn)平臺方案設(shè)計
5.1.2 試驗(yàn)平臺硬件設(shè)計
5.1.3 試驗(yàn)平臺軟件設(shè)計
5.1.4 試驗(yàn)平臺測控采集系統(tǒng)設(shè)計
5.2 試驗(yàn)研究
5.2.1 試驗(yàn)工作模式研究
5.2.2 操控性能試驗(yàn)研究
5.2.3 能量回收效率研究
5.2.4 模式切換點(diǎn)優(yōu)化研究
5.2.5 節(jié)能估算
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 課題的創(chuàng)新性
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變轉(zhuǎn)速控制的負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[J]. 付勝杰,林添良,王浪,繆騁. 中國公路學(xué)報. 2020(05)
[2]純電動汽車技術(shù)狀況及發(fā)展趨勢研究[J]. 邱先文. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2019(06)
[3]淺析純電動汽車驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)[J]. 劉強(qiáng). 南方農(nóng)機(jī). 2019(23)
[4]《巴黎協(xié)定》以來的全球氣候治理進(jìn)程[J]. 韓一元. 國際研究參考. 2019(11)
[5]《中國移動源環(huán)境管理年報(2019)》發(fā)布[J]. 本刊編輯部. 中國能源. 2019(10)
[6]淺析工程機(jī)械新能源應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭銳,韓彪,張淼. 工程機(jī)械與維修. 2019(04)
[7]聚焦世界目光 引領(lǐng)工程機(jī)械智能化浪潮[J]. 于洋. 建筑機(jī)械化. 2019(06)
[8]堅持“純電驅(qū)動”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略不動搖[J]. 歐陽明高. 新能源經(jīng)貿(mào)觀察. 2019(05)
[9]非道路移動機(jī)械污染防治技術(shù)政策[J]. 農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督. 2018(09)
[10]新能源汽車純電驅(qū)動技術(shù)路線、政策導(dǎo)向及市場需求分析[J]. 變頻器世界. 2018(04)
博士論文
[1]液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)分腔獨(dú)立和主被動復(fù)合控制特性研究[D]. 黃偉男.太原理工大學(xué) 2019
[2]分布式變轉(zhuǎn)速容積驅(qū)動液壓挖掘機(jī)控制原理及其特性研究[D]. 葛磊.太原理工大學(xué) 2018
[3]混合動力挖掘機(jī)能量管理系統(tǒng)研究[D]. 朱騫.浙江大學(xué) 2017
[4]電驅(qū)動小型液壓挖掘機(jī)功率匹配及能效特性研究[D]. 劉彬.太原理工大學(xué) 2016
[5]混合動力挖掘機(jī)動力電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)研究[D]. 陳其懷.浙江大學(xué) 2016
[6]四輪驅(qū)動電動汽車永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 李洋.吉林大學(xué) 2015
[7]動力鋰離子電池組壽命影響因素及測試方法研究[D]. 時瑋.北京交通大學(xué) 2014
[8]混合動力挖掘機(jī)動臂能量回收單元及系統(tǒng)研究[D]. 王滔.浙江大學(xué) 2013
[9]鋰離子電池安全性能評價技術(shù)研究[D]. 段冀淵.華東理工大學(xué) 2013
[10]動力電池組SOC在線估計模型與方法研究[D]. 高明煜.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電動叉車勢能回收和再利用系統(tǒng)研究[D]. 單玉爽.浙江大學(xué) 2019
[2]大慣量回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動能量電液回收利用系統(tǒng)研究[D]. 陳正雄.太原理工大學(xué) 2019
[3]純電驅(qū)動工程機(jī)械動力總成控制策略研究[D]. 王浪.華僑大學(xué) 2019
[4]純電驅(qū)動工程機(jī)械主驅(qū)電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 周圣焱.華僑大學(xué) 2019
[5]電動叉車舉升系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計及能效研究[D]. 汪內(nèi)利.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[6]混合動力液壓挖掘機(jī)動臂液壓系統(tǒng)的勢能回收研究[D]. 婁帥.燕山大學(xué) 2018
[7]基于滑?刂频挠来沤涣魉欧到y(tǒng)研究[D]. 魏維.北京交通大學(xué) 2018
[8]混合動力液壓挖掘機(jī)動臂能量回收技術(shù)研究[D]. 趙寶君.長安大學(xué) 2017
[9]純電驅(qū)動工程機(jī)械負(fù)載壓力適應(yīng)型自動怠速系統(tǒng)研究[D]. 黃偉平.華僑大學(xué) 2017
[10]電動叉車舉升系統(tǒng)能量回收及試驗(yàn)研究[D]. 錢宇.西南交通大學(xué) 2017
本文編號:3159149
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)簡介
1.2.1 傳統(tǒng)工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)
1.2.2 新能源工程機(jī)械簡介
1.3 純電驅(qū)動工程機(jī)械簡介
1.3.1 純電驅(qū)動工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 勢能回收研究現(xiàn)狀
1.4 課題的提出及研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 本課題的研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 電動叉車舉升系統(tǒng)方案研究
2.1 電動叉車工況分析
2.2 電動叉車舉升油缸下降控制方式研究
2.3 電動叉車勢能回收儲能方式分析
2.3.1 機(jī)械式儲能分析
2.3.2 液壓式儲能分析
2.3.3 電池儲能分析
2.3.4 超級電容儲能分析
2.4 勢能回收單元確定
2.4.1 液壓馬達(dá)分析
2.4.2 發(fā)電機(jī)分析
2.5 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收方案確定
2.6 本章小結(jié)
第3章 電動叉車系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究
3.1 舉升系統(tǒng)硬件參數(shù)匹配與選型
3.1.1 門架受力分析
3.1.2 液壓馬達(dá)選型設(shè)計
3.1.3 發(fā)電機(jī)選型設(shè)計
3.1.4 電機(jī)控制器選型設(shè)計
3.1.5 鋰電池選型設(shè)計
3.1.6 其余配件選型設(shè)計
3.2 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)勢能回收控制策略研究
3.2.1 舉升油缸下降工作模式?jīng)Q策規(guī)則
3.2.2 舉升油缸下降控制策略
3.3 本章小結(jié)
第4章 舉升系統(tǒng)仿真研究
4.1 舉升系統(tǒng)建模
4.1.1 傳統(tǒng)節(jié)流控制模式系統(tǒng)建模
4.1.2 單液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)調(diào)速模式系統(tǒng)建模
4.1.3 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)調(diào)速模式系統(tǒng)建模
4.2 舉升系統(tǒng)下降運(yùn)動仿真研究
4.2.1 傳統(tǒng)節(jié)流控制模式仿真研究
4.2.2 單液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)控制模式仿真研究
4.2.3 雙液壓馬達(dá)發(fā)電機(jī)控制模式仿真研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 試驗(yàn)分析
5.1 試驗(yàn)平臺搭建
5.1.1 試驗(yàn)平臺方案設(shè)計
5.1.2 試驗(yàn)平臺硬件設(shè)計
5.1.3 試驗(yàn)平臺軟件設(shè)計
5.1.4 試驗(yàn)平臺測控采集系統(tǒng)設(shè)計
5.2 試驗(yàn)研究
5.2.1 試驗(yàn)工作模式研究
5.2.2 操控性能試驗(yàn)研究
5.2.3 能量回收效率研究
5.2.4 模式切換點(diǎn)優(yōu)化研究
5.2.5 節(jié)能估算
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 課題的創(chuàng)新性
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變轉(zhuǎn)速控制的負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[J]. 付勝杰,林添良,王浪,繆騁. 中國公路學(xué)報. 2020(05)
[2]純電動汽車技術(shù)狀況及發(fā)展趨勢研究[J]. 邱先文. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2019(06)
[3]淺析純電動汽車驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)[J]. 劉強(qiáng). 南方農(nóng)機(jī). 2019(23)
[4]《巴黎協(xié)定》以來的全球氣候治理進(jìn)程[J]. 韓一元. 國際研究參考. 2019(11)
[5]《中國移動源環(huán)境管理年報(2019)》發(fā)布[J]. 本刊編輯部. 中國能源. 2019(10)
[6]淺析工程機(jī)械新能源應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭銳,韓彪,張淼. 工程機(jī)械與維修. 2019(04)
[7]聚焦世界目光 引領(lǐng)工程機(jī)械智能化浪潮[J]. 于洋. 建筑機(jī)械化. 2019(06)
[8]堅持“純電驅(qū)動”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略不動搖[J]. 歐陽明高. 新能源經(jīng)貿(mào)觀察. 2019(05)
[9]非道路移動機(jī)械污染防治技術(shù)政策[J]. 農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督. 2018(09)
[10]新能源汽車純電驅(qū)動技術(shù)路線、政策導(dǎo)向及市場需求分析[J]. 變頻器世界. 2018(04)
博士論文
[1]液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)分腔獨(dú)立和主被動復(fù)合控制特性研究[D]. 黃偉男.太原理工大學(xué) 2019
[2]分布式變轉(zhuǎn)速容積驅(qū)動液壓挖掘機(jī)控制原理及其特性研究[D]. 葛磊.太原理工大學(xué) 2018
[3]混合動力挖掘機(jī)能量管理系統(tǒng)研究[D]. 朱騫.浙江大學(xué) 2017
[4]電驅(qū)動小型液壓挖掘機(jī)功率匹配及能效特性研究[D]. 劉彬.太原理工大學(xué) 2016
[5]混合動力挖掘機(jī)動力電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)研究[D]. 陳其懷.浙江大學(xué) 2016
[6]四輪驅(qū)動電動汽車永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制研究[D]. 李洋.吉林大學(xué) 2015
[7]動力鋰離子電池組壽命影響因素及測試方法研究[D]. 時瑋.北京交通大學(xué) 2014
[8]混合動力挖掘機(jī)動臂能量回收單元及系統(tǒng)研究[D]. 王滔.浙江大學(xué) 2013
[9]鋰離子電池安全性能評價技術(shù)研究[D]. 段冀淵.華東理工大學(xué) 2013
[10]動力電池組SOC在線估計模型與方法研究[D]. 高明煜.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電動叉車勢能回收和再利用系統(tǒng)研究[D]. 單玉爽.浙江大學(xué) 2019
[2]大慣量回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動能量電液回收利用系統(tǒng)研究[D]. 陳正雄.太原理工大學(xué) 2019
[3]純電驅(qū)動工程機(jī)械動力總成控制策略研究[D]. 王浪.華僑大學(xué) 2019
[4]純電驅(qū)動工程機(jī)械主驅(qū)電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 周圣焱.華僑大學(xué) 2019
[5]電動叉車舉升系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計及能效研究[D]. 汪內(nèi)利.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[6]混合動力液壓挖掘機(jī)動臂液壓系統(tǒng)的勢能回收研究[D]. 婁帥.燕山大學(xué) 2018
[7]基于滑?刂频挠来沤涣魉欧到y(tǒng)研究[D]. 魏維.北京交通大學(xué) 2018
[8]混合動力液壓挖掘機(jī)動臂能量回收技術(shù)研究[D]. 趙寶君.長安大學(xué) 2017
[9]純電驅(qū)動工程機(jī)械負(fù)載壓力適應(yīng)型自動怠速系統(tǒng)研究[D]. 黃偉平.華僑大學(xué) 2017
[10]電動叉車舉升系統(tǒng)能量回收及試驗(yàn)研究[D]. 錢宇.西南交通大學(xué) 2017
本文編號:3159149
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