發(fā)布時間：2020-03-23 00:01

【摘要】：本文對后輪并聯(lián)驅(qū)動混合礦用車再生制動能量回收系統(tǒng)進(jìn)行了研究。當(dāng)前制約礦用車發(fā)展的難題是能耗較大和能量嚴(yán)重浪費,而進(jìn)行再生制動能量回收是解決上述問題的可行方法之一。后輪并聯(lián)驅(qū)動混合礦用車比傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動的礦用車有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和高效的性能,不僅能夠提供較大的轉(zhuǎn)矩應(yīng)對復(fù)雜的礦山道路工況,而且能回收制動過程中的能量�；旌系V用車再生制動能量回收系統(tǒng)要求有儲存空間小、能量密度大及無污染等特點,因此,選擇蓄電池作為再生制動能量回收系統(tǒng)的儲存元件,使混合礦用車回收能量的利用效率有效提高。在設(shè)計混合礦用車再生制動能量回收系統(tǒng)時,合理協(xié)調(diào)再生制動力和機(jī)械制動力的分配系數(shù),以確�；旌系V用車制動的安全性和穩(wěn)定性,同時盡可能多地提高制動能量回收效率。本文以后驅(qū)型并聯(lián)式混合礦用車TR50為研究對象,通過理論分析并結(jié)合原有車型制定出該混合礦用車的再生制動控制策略,然后利用ADVISOR軟件對其再生制動回收系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真分析,驗證再生制動控制策略有效性。首先,通過理論研究的方法分析影響再生制動能量回收效率的主要因素,對該系統(tǒng)關(guān)鍵元件選取及特性分析,并對該車制動過程制動力學(xué)分析,基于傳統(tǒng)礦用車的制動力分配方法及自身結(jié)構(gòu)特點,在滿足ECE制動法規(guī)的前提下,制定出一種基于制動強度的再生制動控制策略。然后,在軟件ADVISOR中,通過二次開發(fā)搭建出混合礦用車的各個模塊,建立符合后驅(qū)型整車仿真平臺,并把制定的再生制動控制策略嵌入再生制動系統(tǒng)中,在ADVISOR軟件中建立混合礦用車再生制動系統(tǒng)的仿真模型。最后,選取中國典型礦山工況進(jìn)行仿真分析,在不同制動強度下進(jìn)行仿真分析,一般制動強度時制動能量回收率高達(dá)65.01%,相比ADVISOR中自帶控制策略回收效率提高了23.66%;當(dāng)電機(jī)制動功率近似于174 kw時,電機(jī)回收效率達(dá)到最大值為31.89%。本文為礦用車市場開發(fā)產(chǎn)品提供有效的幫助,為解決能源浪費及降低環(huán)境環(huán)境提供有效方案,為混合礦用車再生制動能量系統(tǒng)的后續(xù)研究提供理論支持。
【圖文】：

與去年同期相比增長約10%；預(yù)計將有至少 10 種有色金屬00 萬噸以上，與去年同期相比增長約9%左右[1]。由于對中小型礦山的致小噸位礦用自卸車數(shù)量和運輸成本上升，同時帶來更大能源危機(jī)及加突出。如圖 1.1 所示：礦用自卸車在礦山運輸中，運輸量大、坡度較重量大導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性較差，動力性差等問題。其中礦用自卸車尾氣 3 倍左右，人類在節(jié)約能源、降低碳排放、提高燃油經(jīng)濟(jì)及回收能量，因此，對礦用車的驅(qū)動方式研究成為焦點。到目前為止，能量回收上已經(jīng)取得了重大的突破，但成果并理想，其中混合動力傳動技術(shù)可運輸業(yè)節(jié)能減排的代表，混合動力技術(shù)可以有效的提高傳動效率及增下坡過程中提高制動效率并收集制動能量是這一技術(shù)的核心。在國內(nèi)型汽車股份有限公司在 2018 年首次推出混合礦用車 NTH35，在國外豐藍(lán)達(dá)已經(jīng)取得了很大的成功，通過這些實例可以證明混合動力技術(shù)是排方案。

圖 1.2 重型自卸車按驅(qū)動形式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨勢研究意義混合礦用車能量回收再生制動系統(tǒng)的核心部件為電機(jī)，當(dāng)車輛制動時電機(jī)作為使用，電機(jī)發(fā)電所需的能量即為礦用車制動所產(chǎn)生的制動動能。礦用車多為重型，礦用車主要工作于礦區(qū)，需要經(jīng)常制動，因此礦用車輛可以回收的制動能是很，所以對制動能回收利用是需要的和可行的。傳統(tǒng)的礦用車主要依靠摩擦力來實，制動能通過摩擦轉(zhuǎn)換為熱量最終浪費，如 CAT.795AC 就是典型通過電阻柵消到剎車作用，嚴(yán)重浪費了大量的制動能量。深井礦區(qū)的礦用車由于頻繁啟停，所用過程中會消耗大量的能量，是典型的需要優(yōu)化的工況�；旌系V用車是指采用內(nèi)電機(jī)兩種混合動力的礦用車，可以有效的解決上述問題，當(dāng)其電子制動控制系統(tǒng)動信號時使電機(jī)工作處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)[2]電緩行制動時還能減少機(jī)械制動的磨損并控制下坡車速的作用。礦用車的制動過程既是降低礦車動能的過程，，由于能量是
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD50

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本文編號：2595828