I takt med att miljöskyddsbestämmelserna blir allt hårdare, ställs anläggningsmaskinindustrin inför ett stort tryck att minska utsläppen. Föroreningarna som släpps ut av traditionell bränsledriven utrustning har utövat en allvarlig påverkan på miljön, medan tekniken med utökad räckvidd- erbjuder en effektiv lösning på detta problem. Under drift drivs maskiner med utökad räckvidd- huvudsakligen av elektricitet, och förbränningsmotorn aktiveras endast för att generera elektricitet när batteriladdningen är otillräcklig. Följaktligen kan det avsevärt minska bränsleförbrukningen och avgasutsläppen. Relevanta data indikerar att jämfört med traditionella-bränsledrivna entreprenadmaskiner kan utökad räckvidd för entreprenadmaskiner minska energiförbrukningen med över 30 %, kväveoxidutsläppen med 13 % - 45 % och partikelutsläppen med 50 % - 94 %, och därmed bättre uppfylla de allt högre miljökraven.
Forskningen och utvecklingen av dedikerade --förlängare har gått in i det tekniskt utmanande stadiet.
Arbetsmiljön för entreprenadmaskiner är komplex och föränderlig, och arbetsförhållandena är extremt tuffa, vilket ställer extremt höga krav på forskning och utveckling av dedikerade --utvidgare. Under FoU-processen finns det integrationssvårigheter i flera aspekter som motorn, elmotorn och det elektroniska styrsystemet. Bland dem är kompaktheten i den rumsliga layouten en av de främsta utmaningarna. På grund av det begränsade interna utrymmet hos entreprenadmaskiner är det nödvändigt att på ett rimligt sätt placera många komponenter såsom motorn, elmotorn och det elektroniska styrsystemet i ett trångt utrymme. Detta kräver inte bara att volymen av varje komponent är så liten som möjligt utan kräver också en skicklig utformning av installationspositioner och anslutningsmetoder för att uppnå kompakt och effektivt utrymmesutnyttjande.
Jämnheten i uteffekten är också en avgörande fråga. I själva driften av entreprenadmaskiner måste utrustningen starta, stanna, accelerera och bromsa ofta, med betydande belastningsfluktuationer. Detta kräver att effektuttaget från sortiments-förlängaren reagerar snabbt på förändringar i arbetsförhållandena, bibehåller stabilitet och jämnhet och undviker fenomen som strömavbrott, jitter eller stötar för att säkerställa driftnoggrannheten och effektiviteten hos anläggningsmaskiner samtidigt som skador på utrustningens struktur minskar.
Utvecklingen av exakta kontrollalgoritmer är lika viktigt. Det elektroniska styrsystemet behöver noggrant styra motorns och motorns drifttillstånd baserat på verkliga - arbetsförhållanden för entreprenadmaskiner, såsom laststorlek, körhastighet och batteriladdning, för att uppnå ett effektivt samarbete mellan de två. Till exempel, när batteriladdningen är tillräcklig och belastningen är liten, bör motordriften prioriteras för att minska energiförbrukningen; när batteriladdningen är otillräcklig eller belastningen är stor, bör motorn startas omedelbart för att generera elektricitet, och uteffekten från motorn och motorn bör rimligen allokeras för att säkerställa normal drift av utrustningen. Detta kräver utveckling av mycket intelligenta och exakta kontrollalgoritmer som snabbt och exakt kan bearbeta en stor mängd arbetstillståndsdata och fatta optimala kontrollbeslut.
Elektromagnetisk störningsdämpning är också en teknisk utmaning som inte kan ignoreras. Under driften av motorer och motorer genereras starka elektromagnetiska störningar, vilket kan påverka den normala driften av det elektroniska styrsystemet, vilket leder till problem som förvrängda styrsignaler och utrustningsfel. Därför måste avancerade tekniska åtgärder såsom elektromagnetisk skärmning och filtrering antas för att effektivt undertrycka elektromagnetisk störning och säkerställa stabiliteten och tillförlitligheten hos det elektroniska styrsystemet.
XCMG har aktivt utforskat forskning och utveckling av dedikerade sortiment-förlängare. De har tagit ledningen i att samarbeta med forskningsinstitutioner för att bedriva teknisk forskning, i syfte att skapa ett hög-förlängningssystem för effekttäthetsområde lämpligt för entreprenadmaskiner. De har gjort betydande framsteg när det gäller att främja designen av djupkopplingar för dedikerade motorer och generatorer. Genom att optimera den strukturella designen av motorerna och generatorerna har de gjort den fysiska kopplingen och arbetskoordinationen mellan de två närmare, vilket minskat energiförlusten under transmissionsprocessen och förbättrat systemets totala effektivitet. Till exempel, genom att anta en ny kopplingsanordning, uppnåddes en flexibel anslutning mellan motorn och generatorn, vilket effektivt minskade vibrationer och buller och förbättrade stabiliteten och tillförlitligheten hos kraftöverföringen.
Intelligent kontrollstrategi uppnår själv-anpassande prestanda under alla driftsförhållanden
Med hjälp av den avancerade erfarenheten från personbilssektorn utvecklar det utökade systemet för tekniska maskiner- aktivt multi-intelligenta styrstrategier för att uppnå adaptiv drift under alla arbetsförhållanden. Kärnan i denna strategi ligger i att använda över 130 tillstånds-anpassningsalgoritmer för att dynamiskt optimera start-stoppet av intervallet-förlängd motor, kraftfördelning och laddning och urladdning av batteriet, vilket gör det möjligt för tekniska maskiner att upprätthålla effektiv drift under olika komplexa arbetsförhållanden.
Energiledningssystemet baserat på neurala nätverk är en viktig innovation inom detta område. Det här systemet kan exakt och verkligt-i tid identifiera arbetsbelastningen för entreprenadmaskiner, oavsett om det är den kraftfulla marken- som går sönder under schaktning eller tunga lyft under hissning, och kan reagera snabbt. Samtidigt som den säkerställer att uteffekten uppfyller driftskraven, minskar den effektivt energiförbrukningen med 15 % - 20 %, vilket avsevärt förbättrar systemets totala effektivitet. Till exempel, på en stor byggarbetsplats kan en utökad grävmaskin med utökad räckvidd utrustad med ett energiledningssystem för neuralt nätverk, under hög-grävningsoperationer, justera generatorns uteffekt och urladdningsstrategin för batteriet i realtid- enligt förändringarna i grävmotstånd.
När man stöter på mjukare jordlager minskar systemet automatiskt kraften i boostern och prioriterar att använda batterikraft, vilket minskar bränsleförbrukningen. Men när man gräver hårda stenar ökar den snabbt kraften hos boostern för att säkerställa tillräcklig kraft, samtidigt som batteriets urladdningsdjup kontrolleras på ett rimligt sätt för att undvika överdriven urladdning som skulle skada batteriets livslängd. Genom denna intelligenta styrning sparar denna grävmaskin, under en-månads byggperiod, cirka 20 % av bränsleförbrukningen jämfört med traditionella bränsledrivna-grävmaskiner. Samtidigt minskar det avgasutsläppen och minskar utsläppen till den omgivande miljön.
Dessutom kan denna intelligenta styrstrategi också anpassas flexibelt efter olika arbetsscenarier. Vid drift inomhus, på grund av de strikta kraven för buller och utsläpp, kommer systemet i första hand att anta det rena elektriska läget för att möta behoven av miljöskydd och tystnad; medan det vid långvariga-drift utomhus där laddning är obekvämt optimerar det samarbetet mellan räckviddsförlängaren och batteriet för att säkerställa utrustningens kontinuerliga funktionsförmåga.
Svagheten i låg-temperaturprestanda kan åtgärdas genom flera tekniska genombrott.
När det gäller anläggningsmaskiner har frågan om batterihållbarhet i miljöer med låga-temperaturer alltid varit en av nyckelfaktorerna för dess utveckling. Särskilt i kalla regioner, som nordöstra Kina och Inre Mongoliet, sjunker vintertemperaturerna ofta till flera minusgrader eller till och med lägre. Detta utgör en allvarlig utmaning för batteriprestanda och uthållighet hos entreprenadmaskiner. Enligt relevanta data kan uthållighetsintervallet för traditionella batterier under låga-temperaturförhållanden minska med mer än 50 %, vilket allvarligt påverkar anläggningsmaskiners driftseffektivitet och tillämpningsområde.
För att lösa detta problem undersöker industrin aktivt olika tekniska metoder för att uppnå en samordnad optimering av värmehantering och batteriteknik. Teknik för återvinning av spillvärme är en av nyckelteknologierna bland dem. Genom att på ett genialiskt sätt designa värmeväxlare och annan utrustning är det möjligt att effektivt samla upp en stor mängd spillvärme som genereras under motorns drift. Denna spillvärme skulle annars direkt släppas ut i atmosfären och orsaka energislöseri. Nu kan den användas för att värma batteriet. Till exempel har ett visst märke av entreprenadmaskiner antagit ett avancerat spillvärmeåtervinningssystem, vilket introducerar motorns spillvärme i batteriuppvärmningsanordningen, vilket gör det möjligt för batteriet att bibehålla en mer lämplig arbetstemperatur i miljöer med låg-temperatur, vilket effektivt minskar försämringen av batterikapaciteten och därmed utökar räckvidden. Genom faktiska tester, i en miljö på -20 grader, har räckvidden för denna entreprenadmaskin ökat med cirka 20 % jämfört med när spillvärmeåtervinningstekniken inte användes.
Pulsvärmetekniken utvecklas också ständigt och ger nya lösningar för att förbättra prestanda vid låga-temperaturer. Pulsvärmetekniken som utvecklats av Tsinghua University har presterat exceptionellt bra. I en extrem miljö på -30 grader tar det bara 5 minuter att värma batteriet till rumstemperatur, med en uppvärmningshastighet på upp till 8 grader/min. Principen för denna teknik är att utnyttja egenskapen för ökat inre motstånd hos batteriet vid låga temperaturer, generera Joule-värme genom hög-frekvent laddning och urladdning för att uppnå snabb självuppvärmning av batteriet. Om man tar en elektrisk lastare som använde denna pulsvärmeteknik som exempel, under vinterdrift med låga-temperaturer, kan den snabbt höja batteritemperaturen, vilket gör det möjligt för den att snabbt nå optimalt arbetstillstånd, avsevärt förbättra utrustningens starthastighet och driftseffektivitet och effektivt lösa problemen med utrustningens startsvårigheter och låg effektivitet i lågtemperaturmiljöer tidigare.
Natrium-jonbatterier, med sina unika fördelar, sätter gradvis sitt avtryck inom anläggningsmaskiner. CATLs Xiongyao-batteri, som använder en litium-natriumhybridteknik, har framgångsrikt uppnått urladdning vid -40 grader och laddning vid -30 grader, vilket bryter mot begränsningarna för traditionella batterier i miljöer med låg-temperatur. I vissa speciella driftscenarier med extremt höga krav på prestanda vid låga-temperaturer, som polarvetenskaplig forskning och infrastrukturkonstruktion i kalla områden, har natriumjonbatterier visat betydande användningspotential. Jämfört med traditionella litium-jonbatterier uppvisar natrium-jonbatterier bättre jonledningsförmåga och elektrodreaktionsaktivitet under låga-temperaturförhållanden, bibehåller en hög urladdningskapacitet och laddnings-urladdningseffektivitet, vilket ger en stark garanti för stabil drift av entreprenadmaskiner under extrema låga temperaturer.
Integreringen av värmepumpssystem är också en avgörande åtgärd för att förbättra prestanda vid låga-temperaturer.KelvinTre-källans värmepumpsteknik integrerar luft-källa, motor-källa och batteri-värmepumpar, vilket uppnår effektiv värmeöverföring och förbättrad termisk kvalitet, vilket kan minska vinterenergiförbrukningen med 50 %. Under vägtestet i Tangshan sparade värmepumpen med tre-källor 40,5 kWh el under hela dagen, med en energibesparing på så hög som 15,9 %. Genom att kombinera värmepumpsystemet med batteriets termiska styrsystem kan värmen i miljön och spillvärmen som genereras under utrustningens drift utnyttjas fullt ut för att ge en varm värmekälla för batteriet och hytten. Detta tillgodoser inte bara utrustningens uppvärmningsbehov utan minskar också ytterligare energiförbrukning, vilket ytterligare förbättrar utrustningens uthållighet och driftsprestanda i miljöer med låg-temperatur.