电动装载机转向系统电液流量匹配控制策略

针对电动装载机优先型流量放大转向系统单动工况下节流损耗严重的问题,提出了一种电液流量自适应匹配的节能型控制策略。首先,介绍了优先型流量放大转向系统工作原理;其次,建立转向系统能量损失模型;然后,提出转向系统电液流量匹配控制策略,实现液压泵输出流量与转向系统需求流量的匹配,并构建液压泵流量非线性映射补偿模型,提升流量控制精度;最后,利用AMESim软件搭建系统仿真模型,与原系统对比仿真分析。结果表明:改进后系统流量损耗降低62.68%,能量损耗减少65.26%,节能效果显著,为电动装载机的推广应用奠定基础。

电动装载机电液复合制动协同控制策略研究

针对电动装载机的电液复合制动系统,为满足多工况制动需求以及保障制动安全性,本文提出了一种基于再生制动自由行程液压制动阀的电动装载机液压制动系统。结合电动装载机的理想前后轮制动力分配曲线以及制动意图识别得到的制动强度,制定了制动强度与整车制动力矩需求的分配曲线;为进一步提高再生制动力与液压制动力分配的协调性,同时兼顾制动能量回收效率,提出了一种基于行走再生制动和液压制动的电液复合制动协同控制策略,降低了整车总制动力矩波动,保证了制动模式切换的平顺性。最后,搭建了基于AMESim-Matlab/Simulink联合仿真模型,并搭建试验样机,验证了电动装载机复合制动协同控制策略的可行性,结果表明,该系统能量回收效率可达71.6%,制动回收率可达44.5%,一个工作循环实现节能7.6%,说明本文提出的控制策略具有良好的制动性能和能量回收效率。

纯电动装载机坡道防溜策略

根据纯电动装载机传动系统特性,基于装载机运行参数和行走电动机控制器上传至整车控制器的转矩和转速,制定了坡道防溜控制策略.由整车控制器确定纯电动装载机进入防溜模式的条件,并采用比例-积分(proportional-integral,PI)算法计算防溜模式时下发至行走电动机控制器的目标转矩,使装载机可在无踏板动作时稳定在坡上.基于Simulink搭建纯电动装载机坡道防溜控制算法模型,使用Simulink自动代码生成技术生成可应用于整车控制器的程序并进行试验验证及参数优化,使用装载机在坡上停车和坡上起步阶段的溜车距离分析坡道防溜效果.结果表明:所制定的坡道防溜策略在各坡度坡道上可有效驻坡;坡度为30%时,装载机在坡上停车的最大溜车距离为8.0 cm,在坡上起步的最大溜车距离为4.0 cm,可满足安全驻坡要求.

纯电动装载机整车控制器设计

分析纯电动装载机功能需求,明确整车控制器应具备的硬件功能,并根据各传感器和执行器确定各硬件模块的通道数量,完成整车控制器硬件设计。基于Bootloader实现生成代码下载;基于局域网总线标定协议开发上位机标定软件,通过解析A2L文件对程序中的参数进行观测和标定。对应用整车控制器的纯电动装载机进行实车V型铲装作业试验验证。结果表明:相同时间内,纯电动装载机的效率较柴油装载机提高8.7%;相同工况下,纯电动装载机作业成本约为柴油装载机的35%。

电动装载机高效能扭矩增强系统的设计与实现

工程机械电气化是一项快速发展的技术,旨在提升工程机械设备的性能、环保性和可持续性。以电动装载机为研究对象,对电动装载机的常规工况进行了分析,找出了电动装载机异常耗能的原因,探索了液力变矩器在电动装载机上不可行的原因,设计了一种适合电动装载机高效率增扭的传动系统。针对现有研究通过先增扭在节能的策略,利用主动轮的收缩舒张调节传动比,实现在选用更小型的电动机的前提下更高效的增扭传动效果,尤其对于突发性铲装高密度物料的情况,实现了被动增扭效果,并通过Lyapunov稳定性理论,以LPV模型设计了一个状态反馈控制器,确保了系统的稳定性和收敛性。

电机与离合器复合控制的电动装载机换挡策略

传统的液力变矩器和倒车方向离合器由于其固有的低效性,已无法满足现代电动装载机对高效率和精确控制的需求,针对纯用电动机的特点,本文对电动装载机制动系统进行了优化更新。该系统对低效的液力变矩器及倒车方向离合器进行了移除,依据电力驱动系统特点定制电液换挡控制程序,负责控制湿式离合器的平稳动作,同时,驱动马达以反馈调控为主导,实时做出转速和扭矩的调整,确保离合器操作时的精确配合,这种智能化的调控方式不仅提高了离合器的工作效率,还大大减少了因操作不当而导致的故障和磨损。

电动装载机的充电桩设计方案浅析

电动工程机械近年来发展迅速,在政策和技术基础方面有优势。本文通过对电动装载机主要结构及发展现状的分析,聚焦用户关注的充电问题。并且对充电桩的充电原理、总体结构设计及选型进行研究,为充电桩的建设提供可行性方案。

纯电动装载机动力总成的设计与开发

文章以某款5t纯电动装载机为研究对象,基于传统燃油装载机传动系统中存在的不足,进行了分析并升级,开发出满足5t纯电动装载机动力性、经济性和可靠性需求的专用动力总成。经过台架测试试验与装机后的市场端实战验证,该款纯电动装载机动力总成可以满足整机使用需求,并具备较强的市场竞争力。

基于Simulink的纯电动装载机代码生成与应用研究

随着纯电动装载机技术的不断进步和系统复杂性的提升,鉴于传统手工编程方法已难以满足高效、精确的电控系统开发需求,提出一种基于Simulink的纯电动装载机实时控制系统自动代码生成方法。利用TC1784/TC1797作为控制器的CPU,搭建底层驱动架构,在Simulink平台构建多功能的嵌入式控制单元算法模型。通过一键式操作自动生成可在控制器平台上运行的嵌入式代码,实现纯电动装载机的实时整机控制系统开发。实际应用验证表明,该方法不仅可行且准确,能显著缩短开发周期,降低后期代码维护成本,为纯电动装载机的高效开发与优化提供有力支持。

具有变胞功能的电动装载机构构态进化拓扑结构分析与基因建模

变胞机构是一类具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化等特征的机构。将其应用于装载机研究发明的新型电动装载机构,可按不同阶段的工作需求改变其执行机构的拓扑结构,只需一台驱动电动机就能完成传统两自由度液压装载机铲装、翻转、抬升、卸料等工作任务。采用电动机驱动、连杆传动的方式,能有效克服液压系统零部件加工装配要求高、维护保养困难、易产生漏油等缺点;且电动机均安装在机架上,避免了传统串联式机械手的驱动电动机大都安装在铰链处,导致的刚性差、惯量大等问题。介绍变胞装载机构的变胞源机构以及实现变胞功能的几何变胞方法,利用邻接矩阵和拓扑图描述了各工况对应的子工作阶段机构的拓扑结构变化,分析其工作原理和构态转化特点,得到机构构态演变过程的生物学进化特性。针对机构的结构和连接特点,研究变胞进化生长过程中构型的转化方式和蜕化方法,对各个构型单元分别进行进化计算,得到变胞源机构的基因模型表达式。

变频电动装载机的设计与实现

详细介绍了山西平朔煤矸石电厂将柴油装载机改造为变频电动装载机的设计方案。改造后,驾驶员可以通过脚踏开关有效地控制装载机的行车速度,使其完成各项任务。电动装载机配备的卷缆机构实现了对电缆的同步收放功能。经过测试,变频电动装载机不仅实现了污染物的零排放,而且节能效果比较明显,满足了当前最新环保指标下节能减排的要求。

纯电动装载机自动变速箱换挡策略研究

针对纯电动装载机传动系统,取消了传统柴油动力装载机的液力变矩器,采用电液换挡系统控制两挡离合器工作。基于电机控制器返回的转速、转矩信息及变速箱输出轴转速信息制定换挡策略,由整车控制器切换电机控制模式,控制挡位执行机构电磁阀动作,实现纯电动装载机挡位的平滑切换。基于Simulink搭建纯电动装载机换挡控制算法模型,使用Simulink自动代码生成技术生成可应用于整车控制器的程序并进行试验,结果表明,所提出控制策略能明显缩短换挡时间并提升换挡平顺性,换挡时间可达到0.66 s,由一挡切换至二挡时,车速波动值为1.4 km/h。

浅谈电动装载机的发展应用与研究

电动装载机采用电动机作为牵引装置,并应用化学蓄电池组和动力电池组作为动力能源,与传统内燃机相比具有许多优点。因为电动装载机可以实现零排放、零污染,所以电动装载机具有良好的发展前景。该文主要对电驱技术展开研究,从电动装载机结构、电池系统和电机系统等多方面入手,根据现有动力电池、电机技术,通过整车控制器VCU实现电动装载机的功能并充分发挥其优势。

电动装载机实际应用情况下的四大优势分析

在“碳达峰、碳中和”工作推进的大背景下,工程机械电动化已是大势所趋,本文以电动装载机为例,对其在环保、运营成本、NVH性能、应用场景4个方面的优势进行了详细阐述与分析,研究发现,相比传统柴油装载机:(1)电动装载机一年可以减少二氧化碳排放量140t左右,环保优势十分突出;(2)电动装载机每年可节约燃料使用成本约26.5万元和节约维修保养成本约1.3万元;(3)驾驶室内振动、噪声舒适性得到显著提升,机外辐射声功率大幅度降低;(4)对于易燃物料转运、噪音环保要求高、密闭空间、高原环境等应用场景优势突出。

一种电动装载机双行走电机驱动控制方法及系统

介绍了一种电动装载机双行走电机驱动控制方法和系统,其控制方法包括:获取整车所需扭矩;获取电机的实时转速信号;根据实时转速信号,查找预先存储的转速扭矩映射表,得到转速扭矩映射表中与实时转速对应的不同扭矩的能量转换效率值;根据查找结果,利用预先构建的扭矩分配优化模型,将整车需求扭矩分配至前轮驱动电机和后轮驱动电机;所述扭矩分配优化模型的优化目标为前轮驱动电机和后轮驱动电机的总能量转换效率最高;最后,按照需求扭矩分配量分别控制前轮驱动电机和后轮驱动电机运行。该驱动控制方法能够适用于前轮驱动电机与后轮驱动电机通过传动轴传动连接的驱动系统,能够保障电机驱动效率和综合能量转换效率,解决个别工况下动力不足的问题。

电动装载机水管技术特点及选用探讨

文章介绍了电动装载机冷却系统水管种类、连接结构、技术特点,并探讨选用建议,为新能源工程机械冷却系统水管设计提供参考。正确选用水管可以提高管路的可靠性,避免漏水故障的发生。

低温环境下的电动装载机续航能力测试与分析

本文针对低温环境下的电动装载机续航能力开展了测试与分析,研究发现:(1)电池电芯温度从1℃预加热到20℃,需要1小时,消耗电量14k W·h,占总电量的4%;(2)暖风加热驾驶室30分钟左右,驾驶室温度基本达到热平衡,此过程耗电7k W·h,占总电量的2%;(3)液压系统预热20分钟消耗电量10k W·h,占总电量的3%;(4)-2℃、-22℃、-32℃三种环境温度下的一次V型铲装过程耗电量基本相当,平均在0.76k W·h左右。

电动装载机无法上高压电故障诊断实例分析

电动装载机采用电力驱动,通过高压动力电池向工作电机、行走电机、空调等高压用电设备供电,具有排放污染低、工作噪音小的优点,已逐步应用于铲装土壤、砂石等散状物料的工程领域。电动装载机无法上电会导致工作电机和行走电机等高压设备无法工作,文章以工程作业中电动装载机不能上电的实例,详细分析了故障检测流程,结合电路开展故障排查。最终找出绝缘故障位置并给出了电动装载机设计上的相关建议。

电动装载机变速箱换挡拨叉故障分析及优化

针对某5t电动装载机变速箱换挡由于拨叉变形,导致脱挡、挂不上挡故障,进行全面分析研究,提出对换挡拨叉进行加强和输出轴总成进行优化。经实际工况验证,优化后的装载机故障率明显下降。

基于STM32的矿用防爆电动装载机整车控制器设计

控制器是矿用防爆电动装载机各项功能正常运行的关键。基于Cortex-M3内核的STM32F105系列芯片,开展了矿用防爆电动装载机整车控制器研究,设计了整车控制器硬件系统、底层实时控制程序和上位机人机交互界面,并研制了矿用防爆整车控制器样机。在矿用防爆电动装载机上进行了整车控制器试验,验证了研制的整车控制器的功能和工作性能满足矿用防爆电动装载机自主运行控制需求。