Med den økende strengheten av miljøvernforskrifter, blir anleggsmaskinindustrien konfrontert med et betydelig press for å redusere utslipp. Forurensningene som slippes ut av tradisjonelt-drivstoffdrevet utstyr har hatt en alvorlig innvirkning på miljøet, mens rekkevidde-utvidet teknologi tilbyr en effektiv løsning på dette problemet. Under drift blir anleggsmaskiner med utvidet rekkevidde primært drevet av elektrisitet, og forbrenningsmotoren aktiveres kun for å generere elektrisitet når batteriladingen er utilstrekkelig. Følgelig kan det redusere drivstofforbruk og eksosutslipp betraktelig. Relevante data indikerer at sammenlignet med tradisjonelle-drivstoffdrevne anleggsmaskiner, kan rekkevidde-utvidede anleggsmaskiner redusere energiforbruket med over 30 %, nitrogenoksidutslipp med 13 % - 45 % og partikkelutslipp med 50 % - 94 %, og dermed bedre møte de stadig strengere miljøkravene.
Forskningen og utviklingen av dedikerte --utvidere har gått inn i det teknologisk utfordrende stadiet.
Driftsmiljøet til anleggsmaskiner er komplekst og foranderlig, og arbeidsforholdene er ekstremt tøffe, noe som stiller ekstremt høye krav til forskning og utvikling av dedikerte rekkevidde --forlengere. Under FoU-prosessen er det integreringsvansker i flere aspekter som motor, elektrisk motor og elektronisk kontrollsystem. Blant dem er kompaktheten til den romlige utformingen en av hovedutfordringene. På grunn av den begrensede innvendige plassen til anleggsmaskiner, er det nødvendig med rimelighet å plassere mange komponenter som motor, elektrisk motor og elektronisk kontrollsystem i et trangt rom. Dette krever ikke bare at volumet til hver komponent er så lite som mulig, men krever også en dyktig utforming av installasjonsposisjonene og tilkoblingsmetodene mellom dem for å oppnå kompakt og effektiv plassutnyttelse.
Glattheten i kraftuttaket er også et avgjørende problem. I selve driften av anleggsmaskiner må utstyret starte, stoppe, akselerere og bremse ofte, med betydelige svingninger i lasten. Dette krever at kraftuttaket til rekkevidde-forlengeren reagerer raskt på endringer i arbeidsforhold, opprettholder stabilitet og jevnhet, og unngår fenomener som strømbrudd, jitter eller slag for å sikre driftsnøyaktigheten og effektiviteten til anleggsmaskiner samtidig som skader på utstyrsstrukturen reduseres.
Utviklingen av presise kontrollalgoritmer er like viktig. Det elektroniske kontrollsystemet må kontrollere driftstilstandene til motoren og motoren nøyaktig basert på - sanntids arbeidsforhold for anleggsmaskiner, slik som laststørrelse, kjørehastighet og batterilading, for å oppnå effektivt samarbeid mellom de to. For eksempel, når batteriladingen er tilstrekkelig og belastningen er liten, bør motordriften prioriteres for å redusere energiforbruket; når batteriladingen er utilstrekkelig eller belastningen er stor, bør motoren startes umiddelbart for å generere elektrisitet, og utgangseffekten til motoren og motoren bør være rimelig allokert for å sikre normal drift av utstyret. Dette krever utvikling av svært intelligente og presise kontrollalgoritmer som raskt og nøyaktig kan behandle en stor mengde arbeidstilstandsdata og ta optimale kontrollbeslutninger.
Elektromagnetisk interferensundertrykkelse er også en teknisk utfordring som ikke kan ignoreres. Under drift av motorer og motorer genereres sterke elektromagnetiske forstyrrelser, som kan påvirke den normale driften av det elektroniske kontrollsystemet, noe som fører til problemer som forvrengte kontrollsignaler og utstyrsfeil. Derfor må avanserte tekniske tiltak som elektromagnetisk skjerming og filtrering tas i bruk for å effektivt undertrykke elektromagnetisk interferens og sikre stabiliteten og påliteligheten til det elektroniske kontrollsystemet.
XCMG har aktivt utforsket forskning og utvikling av dedikerte rekkevidde-forlengere. De har tatt ledelsen i samarbeid med forskningsinstitusjoner for å utføre teknologisk forskning, med sikte på å skape et system for utvidelse av rekkevidde med høy-effekttetthet som passer for anleggsmaskiner. De har gjort betydelige fremskritt i å fremme dypkoblingsdesignet til dedikerte motorer og generatorer. Ved å optimalisere den strukturelle designen til motorene og generatorene, har de gjort den fysiske forbindelsen og arbeidskoordineringen mellom de to tettere, redusert energitapet under overføringsprosessen og forbedret den generelle effektiviteten til systemet. For eksempel, ved å ta i bruk en ny koplingsenhet, ble en fleksibel forbindelse mellom motoren og generatoren oppnådd, som effektivt reduserer vibrasjoner og støy, og forbedrer stabiliteten og påliteligheten til kraftoverføringen.
Intelligent kontrollstrategi oppnår selv-tilpasset ytelse under alle driftsforhold
Med den avanserte erfaringen fra personbilsektoren, utvikler det utvidede konstruksjonsområdet-systemet aktivt multi-modus intelligente kontrollstrategier for å oppnå adaptiv drift under alle arbeidsforhold. Kjernen i denne strategien ligger i å bruke over 130 tilstands-tilpasningsalgoritmer for dynamisk å optimalisere start-stoppen av rekkevidden-forlenget motor, kraftfordeling og lading og utlading av batteriet, noe som gjør det mulig for teknisk maskineri å opprettholde effektiv drift under ulike komplekse arbeidsforhold.
Energistyringssystemet basert på nevrale nettverk er en viktig innovasjon på dette feltet. Dette systemet kan nøyaktig og reelt-i tide identifisere driftsbelastningen til anleggsmaskiner, enten det er den kraftige jorda-som brytes under graving eller tunge løft under heising, og kan reagere raskt. Samtidig som den sikrer at kraftutgangen oppfyller driftskravene, reduserer den effektivt energiforbruket med 15 % - 20 %, og forbedrer systemets totale effektivitet betydelig. På en stor byggeplass kan for eksempel en gravemaskin med utvidet rekkevidde utstyrt med et energistyringssystem for nevrale nettverk, under graveoperasjoner med høy-intensitet, justere kraftuttaket til generatoren og utladningsstrategien til batteriet i sanntid i henhold til endringene i utgravingsmotstanden.
Når du møter mykere jordlag, reduserer systemet automatisk kraften til boosteren og prioriterer å bruke batteristrøm, og reduserer dermed drivstofforbruket. Når du graver harde steiner, øker den imidlertid kraften til boosteren for å sikre tilstrekkelig kraft, samtidig som den kontrollerer batteriets utladningsdybde på en rimelig måte for å unngå overdreven utladning som vil skade batteriets levetid. Gjennom denne intelligente kontrollen sparer denne gravemaskinen, i løpet av en-måneds byggeperiode, omtrent 20 % av drivstofforbruket sammenlignet med tradisjonelle-drivstoffdrevne gravemaskiner. Samtidig reduserer det eksosutslipp og reduserer forurensning til omgivelsene.
Videre kan denne intelligente kontrollstrategien også justeres fleksibelt i henhold til ulike arbeidsscenarier. Når du utfører innendørs operasjoner, på grunn av de strenge kravene til støy og utslipp, vil systemet fortrinnsvis ta i bruk den rene elektriske modusen for å møte behovene til miljøvern og stillhet; mens i langsiktige utendørsoperasjoner der lading er upraktisk, vil det optimere samarbeidet mellom rekkeviddeforlengeren og batteriet for å sikre kontinuerlig drift av utstyret.
Svakheten i lav-temperaturytelse kan løses gjennom flere teknologiske gjennombrudd.
Når det gjelder anleggsmaskiner, har spørsmålet om batteriholdbarhet i miljøer med lav-temperatur alltid vært en av nøkkelfaktorene som begrenser utviklingen. Spesielt i kalde områder, som Nordøst-Kina og Indre Mongolia, faller vintertemperaturene ofte til flere minusgrader eller enda lavere. Dette utgjør en alvorlig utfordring for batteriytelsen og utholdenheten til anleggsmaskiner. I henhold til relevante data, under lave-temperaturforhold, kan utholdenhetsområdet til tradisjonelle batterier reduseres med mer enn 50 %, noe som alvorlig påvirker driftseffektiviteten og bruksomfanget til anleggsmaskiner.
For å løse dette problemet, utforsker industrien aktivt ulike tekniske midler for å oppnå koordinert optimalisering av termisk styring og batteriteknologi. Avfallsvarmegjenvinningsteknologi er en av nøkkelteknologiene blant dem. Ved genialt å designe varmevekslere og annet utstyr er det mulig å effektivt samle opp en stor mengde spillvarme som genereres under motorens drift. Denne spillvarmen ville ellers bli sluppet direkte ut i atmosfæren, og forårsake energisløsing. Nå kan den brukes til å varme opp batteriet. For eksempel har et visst merke av anleggsmaskiner tatt i bruk et avansert system for gjenvinning av spillvarme, som introduserer motorens spillvarme i batterivarmeenheten, noe som gjør det mulig for batteriet å opprettholde en mer passende arbeidstemperatur i miljøer med lav-temperatur, og effektivt redusere forringelsen av batterikapasiteten og dermed utvide rekkevidden. Gjennom faktisk testing, i et miljø på -20 grader, har rekkevidden til denne anleggsmaskinen økt med ca. 20 % sammenlignet med når spillvarmegjenvinningsteknologien ikke ble brukt.
Pulsvarmeteknologi er også i stadig utvikling, og gir nye løsninger for å forbedre ytelsen ved lav-temperatur. Pulsvarmeteknologien utviklet av Tsinghua University har prestert eksepsjonelt bra. I et ekstremt miljø på -30 grader tar det bare 5 minutter å varme opp batteriet til romtemperatur, med en oppvarmingshastighet på opptil 8 grader/min. Prinsippet for denne teknologien er å utnytte egenskapen til økt intern motstand i batteriet ved lave temperaturer, og generere Joule-varme gjennom høyfrekvent lading og utlading for å oppnå rask selvoppvarming av batteriet. Ved å ta en elektrisk laster som brukte denne pulsvarmeteknologien som eksempel, under vinterdrift med lav-temperatur, kan den raskt øke batteritemperaturen, slik at den raskt kan nå den optimale arbeidstilstanden, forbedre oppstartshastigheten og driftseffektiviteten til utstyret betydelig, og effektivt løse problemene med utstyrsvansker ved start og lav effektivitet i lavtemperaturmiljøer tidligere.
Natrium-ion-batterier, med sine unike fordeler, markerer seg gradvis innen anleggsmaskiner. CATLs Xiongyao-batteri, som bruker en litium-natriumhybridteknologi, har oppnådd utladning ved -40 grader og lading ved -30 grader, og bryter begrensningene til tradisjonelle batterier i miljøer med lav-temperatur. I noen spesielle driftsscenarier med ekstremt høye krav til ytelse ved lav{10}}temperatur, for eksempel polarvitenskapelig forskning og konstruksjon av infrastruktur i kalde områder, har natrium{11}ionbatterier vist betydelig brukspotensial. Sammenlignet med tradisjonelle litium-ionbatterier, viser natrium-ionebatterier bedre ioneledningsevne og elektrodereaksjonsaktivitet under lave-temperaturforhold, og opprettholder høy utladningskapasitet og lade-utladningseffektivitet, og gir en sterk garanti for stabil drift av anleggsmaskiner under ekstreme lave temperaturforhold.
Integrering av varmepumpesystemer er også et avgjørende tiltak for å forbedre ytelsen ved lav- temperatur.KelvinTre-kildevarmepumpeteknologien integrerer luft-kilde, motor-kilde og batteri-kildevarmepumper, og oppnår effektiv varmeoverføring og forbedret termisk kvalitet, som kan redusere vinterens energiforbruk med 50 %. Under veitesten i Tangshan sparte varmepumpen med tre-kilder 40,5 kWh elektrisitet i løpet av dagen, med en energisparingsrate på så høy som 15,9 %. Ved å kombinere varmepumpesystemet med batteriets termiske styringssystem, kan varmen i miljøet og spillvarmen som genereres under drift av utstyret utnyttes fullt ut til å gi en varm varmekilde for batteriet og førerhuset. Dette dekker ikke bare oppvarmingsbehovet til utstyret, men reduserer også ekstra energiforbruk, og forbedrer utstyrets utholdenhet og driftsytelse ytterligere i miljøer med lav-temperatur.