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純電動裝載機動力系統解析

2020-04-17 分享
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【 前  言 】

傳統的工程機械以柴油作為主要能源,排放大、污染環境,能量利用率低、嚴重浪費資源; 2019年2月,生態環境部頒布的征求意見稿中明確提出: “自2020年12月1日起,不滿足《GB20891-2014》第四階段要求的非道路移動機械,不能生產、進口、銷售”。

裝載機廣泛應用在建筑工地、礦山、港口、公路等施工領域,作業過程中需頻繁啟停(主要是裝卸和短距離搬運),能耗高、噪聲大、污染嚴重,市場需要在滿足作業性能的前提下,提供一種更加環保、節能、高效的動力系統。


【純電動裝載機動力系統原理】


綠控的裝載機動力系統,有純電動和串聯混動兩個系列產品。純電動和串聯混合系統方案,驅動部分一樣,以電動機+2AMT變速箱作為動力輸出,驅動整車行駛;不同的是,純電動的動力電池需要外接充電,混動動力以“發動機+發電機的增程系統”給動力電池補電。本文以綠控的純電動輪式裝載機動力系統為例進行分析。

1、產品參數



2、工作原理

裝載機常見的工作模式:t0空載前進-t1鏟裝物料-t2倒車運輸-t3轉向/前進/卸放物料-t4空載后退-t5空載前進。作業過程中整機處于頻繁換擋狀態,再加上鏟掘時的各種突發狀況,使得裝載機的功率輸出以及負載波動十分復雜。

輪式裝載機變速器輸出轉速與時間對應圖

純電動裝載機的行駛和作業,能量來源于車載動力電池,通過電動機來輸出動力。


【純電動裝載機系統優勢】

1、高效節能

傳統裝載機的發動機,整體工作效率不高,液力變矩器平均效率不到70%,整機制動能量無法回收,致使油耗高、排放差。而純電動系統的電機最高效率超過95%,變速箱平均效率可達97%,且增加了制動能量回收。

2、動力強勁

搭載純電動系統的5T地面裝載機,最大的爬坡度達30%-58%,最高車速超過 40km/h;可以輸出的最大掘起力超過175KN,最大牽引力超過160KN、比傳統燃油機提升10%。

3、清潔環保

搭載純電動系統的裝載機,零尾氣排放,噪音低至70-80分貝,比傳統裝載機低20-30分貝。

4、更高收益

純電動裝載機,相比傳統車輛每年可節省燃油達13萬元以上,日均使用時間越長,運營收益越高。另外,純電動系統的結構簡單,保養維護需求低,對生產作業的影響較小;這將大大節省維護時間、材料和人工成本(例如:剎車片壽命可提高一倍以上)。


【總  結】

純電動裝載機,由于新能源產業發展的局限性,目前在充電方便且單次持續運行時間短的工況或零排放示范區比較適用。產品優點是沒有排放、節能省錢,結構簡單緊湊、使用成本低;缺點是采購成本高,需要經常充電(可持續工作,根據配備電池容量而定)。

隨著科技的進步,電池、電機系統的逐漸完善,應用到今后的純電動裝載機上,將會帶給使用者更高價值的運營品質。








































































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