混合動力起重機能量控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、面對日趨嚴重的資源短缺與環(huán)境惡化問題，尋求社會、經(jīng)濟與資源、環(huán)境相互促進與協(xié)調發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展模式正在成為世界性潮流。傳統(tǒng)起重機由于耗油高、效率低、排放差、負載重力勢能浪費等原因，已成為節(jié)能環(huán)保領域普遍關注的重要對象之一。因此，高效、節(jié)能、環(huán)保型的起重機一直是國內(nèi)外許多生產(chǎn)企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要目標。目前，起重機節(jié)能研究主要包括如下三個方面：改善發(fā)電機組性能、采用市電代替柴油發(fā)電機組、采用混合動力技術。改善發(fā)電機組性能，通過優(yōu)化

2、發(fā)電機組控制算法，提高發(fā)電機組效率來達到降低油耗、節(jié)省成本的目的，但節(jié)能空間有限；采用市電代替柴油發(fā)電機組，即油改電的方式，利用性價比高于燃油的電能達到節(jié)能的目的，但存在投入成本高，供電線纜鋪設使現(xiàn)場環(huán)境復雜化，起重機轉場不靈活，負載勢能未利用或回收不合理等問題；采用混合動力技術，降低發(fā)動機裝機容量，利用超級電容器回收負載勢能并與發(fā)動機聯(lián)合驅動，能源充分利用的方式實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。鑒于前兩者的優(yōu)缺點，采用混合動力技術，改進發(fā)電機組性能

3、，降低發(fā)動機裝機容量，充分回收負載勢能，提高系統(tǒng)能量利用率，制定系統(tǒng)最優(yōu)控制策略是本系統(tǒng)的主要思路與目標。 本文以25T輪胎式起重機作為研究對象，對整個混合動力起重機系統(tǒng)進行詳細的理論分析，擬定混合動力起重機能量控制策略，設計混合動力起重機能量控制系統(tǒng)，并進行實驗測試，分析節(jié)能效果。①分析了混合動力起重機動力部件的特性和關鍵技術，包括柴油發(fā)電機組、超級電容器、雙向DC/DC變換器的工作原理及特點，為合理選配柴油發(fā)電機組、超級電容