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.pdf

1、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)

2、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)

3、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

4、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