本文關(guān)鍵詞：利用超級(jí)電容的起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《武漢理工大學(xué)》 2007年

利用超級(jí)電容的起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)研究

羅列英  

【摘要】： 起重機(jī)械由于工作機(jī)構(gòu)下降和制動(dòng)形成的再生能量至今還沒有被很好地開發(fā)利用，尤其對(duì)于輪胎起重機(jī)這類移動(dòng)式起重機(jī)完成數(shù)十米垂直位移的同時(shí)還需完成頻繁的起動(dòng)和制動(dòng)動(dòng)作，其再生能量的回收利用有著很大的潛力。目前在重型機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能方面的研究主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面：提高工作元件(柴油機(jī)和液壓元件)性能，改進(jìn)液壓系統(tǒng)和改善柴油機(jī)—液壓系統(tǒng)—執(zhí)行器的功率匹配。 雖然上述措施獲得了一定的節(jié)能效果，但由于負(fù)載變化比較頻繁、波動(dòng)比較大，柴油機(jī)大多數(shù)時(shí)間工作在非高效區(qū)內(nèi)，燃料的利用率低下，排放質(zhì)量較差。因此，改善柴油機(jī)的工作狀況是提高整體系統(tǒng)效率和改善排放質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵問題。 在環(huán)保節(jié)能的呼聲下，隨著科技的進(jìn)步，近年來出現(xiàn)了一種新的元器件——超級(jí)電容。這種新型的電子器件有著比蓄電池高10倍以上的功率密度和100倍以上的充放電速率。利用超級(jí)電容可以迅速地吸收和釋放再生能量。 本文采用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能裝置，提出了一種起重機(jī)械環(huán)保節(jié)能新型混合動(dòng)力系統(tǒng)。文章首先分析混合動(dòng)力新技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，并簡(jiǎn)單分析現(xiàn)有起重機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)的不足和發(fā)展趨勢(shì)。 詳細(xì)分析超級(jí)電容的性能，進(jìn)而分析其在起重機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。 本文以柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的輪胎起重機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)連接超級(jí)電容為研究對(duì)象，介紹了與之相關(guān)的DC-DC的變換規(guī)律、超級(jí)電容的特性等。建立新型混合動(dòng)力系統(tǒng)模型，重點(diǎn)通過理論分析，以輪胎起重機(jī)為例，計(jì)算出一個(gè)工作循環(huán)過程中理論可回收的再生能量，結(jié)合超級(jí)電容的性能參數(shù)，計(jì)算出輪胎起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)中需要配置的超級(jí)電容的理論參考數(shù)據(jù)。 基于超級(jí)電容的理論配置，進(jìn)行輪胎起重機(jī)新型混合動(dòng)力系統(tǒng)的試驗(yàn)測(cè)試并分析試驗(yàn)結(jié)果，得出超級(jí)電容這類新型儲(chǔ)能元件用于大功率需求的起重機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)中是完全可行的。 本文以Saber仿真軟件為基礎(chǔ)，在熟悉Saber仿真環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立輪胎起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型，通過仿真波形圖，主要是超級(jí)電容的電流和電壓曲線，分析原動(dòng)機(jī)在連接超級(jí)電容前后輸出功率的變化情況，從而分析油耗變化情況，，得出新型混合動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能結(jié)果，節(jié)油節(jié)省費(fèi)用與購(gòu)置超級(jí)電容的的成本比較，得出起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 最后對(duì)本文工作進(jìn)行總結(jié)和展望。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

摘要3-4

Abstract4-8

第1章 緒論8-16

1.1 課題概述8-11

1.1.1 課題的題目及來源8

1.1.2 課題研究的背景8-11

1.2 課題研究的目的和意義11-13

1.2.1 研究的目的11-12

1.2.2 研究的意義12-13

1.3 國(guó)內(nèi)外研究的動(dòng)態(tài)13-14

1.3.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)13

1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14

1.4 課題研究工作及論文主要內(nèi)容14-16

1.4.1 課題研究工作14-15

1.4.2 論文主要內(nèi)容15-16

第2章 超級(jí)電容概述16-24

2.1 超級(jí)電容簡(jiǎn)介16-19

2.1.1 超級(jí)電容結(jié)構(gòu)特點(diǎn)16-17

2.1.2 超級(jí)電容分類17-18

2.1.3 超級(jí)電容其本性能參數(shù)18-19

2.2 超級(jí)電容和蓄電池性能比較19-21

2.3 超級(jí)電容器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)21-23

2.3.1 超級(jí)電容器現(xiàn)狀及應(yīng)用情況21-23

2.3.2 超級(jí)電容的發(fā)展前景23

2.4 本章小節(jié)23-24

第3章 利用超級(jí)電容的起重機(jī)械新型混合動(dòng)力系統(tǒng)24-37

3.1 系統(tǒng)概述24-27

3.2 雙向DC-DC變換器27-32

3.2.1 雙向DC-DC變換器簡(jiǎn)介27-29

3.2.2 雙向DC-DC變換器工作原理29-32

3.3 再生能量的儲(chǔ)存及超級(jí)電容的充放電控制32-36

3.3.1 再生能量的儲(chǔ)存和利用32-34

3.3.2 超級(jí)電容充放電的控制方法34-36

3.4 本章小結(jié)36-37

第4章 可回收能量的計(jì)算及超級(jí)電容的選配37-49

4.1 可回收能量的計(jì)算37-42

4.2 超級(jí)電容的選配42-48

4.2.1 超級(jí)電容器的組成方式44-46

4.2.2 超級(jí)電容參數(shù)計(jì)算46-48

4.2.3 超級(jí)電容配置經(jīng)濟(jì)性分析48

4.3 本章小結(jié)48-49

第5章 超級(jí)電容性能測(cè)試及系統(tǒng)仿真評(píng)估49-67

5.1 系統(tǒng)測(cè)試49-52

5.2 系統(tǒng)仿真52-66

5.2.1 動(dòng)力系統(tǒng)仿真軟件 Saber軟件簡(jiǎn)介52-55

5.2.2 仿真模型中主要模塊的簡(jiǎn)要說明55-57

5.2.3 仿真模型參數(shù)輸入57-65

5.2.4 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估65-66

5.3 本章小結(jié)66-67

第6章 總結(jié)和展望67-69

6.1 全文總結(jié)67

6.2 本文不足和下一步工作展望67-69

參考文獻(xiàn)69-72

致謝72-73

作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研73-74

附錄74-80

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8 本報(bào)記者 宗寶泉　通訊員 應(yīng)明陽(yáng);[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

9 羅爭(zhēng)鳴 徐蘭山;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

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