En el camp de la maquinària de la construcció, la tecnologia híbrida està provocant ràpidament una revolució, convertint-se en el focus de la competència intensa entre diverses empreses i debats acaloritzats entre els experts de la indústria . Es pot considerar com el nou atrevi El teló de fons de l’objectiu de doble carboni, la maquinària tradicional de construcció alimentada per combustible s’enfronta a una pressió ambiental significativa . L’aparició de la tecnologia híbrida obre sens dubte un nou camí per al desenvolupament verd a la indústria .
No només que, amb els avenços contínues en la tecnologia, la maquinària de construcció híbrida ha aparegut gradualment com a força a tenir en compte en termes de rendiment, demostrant molts avantatges que superen els dels equips tradicionals alimentats per combustible . que ha resolt alguns problemes de llarga durada que han plagiat la indústria, complint les exigències avançades del mercat en múltiples dimensions com ara conservació d’energia, eficiència i adaptabilitat a un treball complex Condicions . S'ha convertit en un motor clau per a la indústria de la maquinària de la construcció per avançar cap al desenvolupament d'alta qualitat .
L’explicació definitiva de la tecnologia híbrida
Components del sistema híbrid
El sistema híbrid de maquinària de construcció es compon principalment de components clau com el motor, el motor elèctric, la bateria i el controlador . el motor, com a font d’energia tradicional, encara té un paper significatiu en el sistema híbrid, proporcionant una potència contínua i estable per a l’equip {{1} Motor . Per exemple, en algunes petites excavadores híbrides, la potència del motor es redueix en un 20% - 30% en comparació amb el motor del mateix tipus d’excavadores tradicionals, però mitjançant la cooperació amb el motor elèctric, encara pot complir els requisits de potència dels equips en diverses condicions de treball .
El motor elèctric és un altre component bàsic del sistema híbrid, responsable de proporcionar energia durant l’inici, l’operació de baixa velocitat i l’acceleració, i d’assolir la recuperació d’energia durant la frenada . quan escolliu un motor elèctric, factors com la seva potència, la sortida del parell, l’eficiència i la mida, la dissipació de calor i el rendiment de refrigeració, així com la compatibilitat del sistema de control, normalment es consideren {{{}} Els motors síncrons d’imants permanents s’utilitzen àmpliament en maquinària de construcció híbrida a causa de la seva alta eficiència i densitat de potència ., per exemple, un carregador híbrid de la marca utilitza un motor síncron d’imant permanent, cosa que fa que l’equip sigui més estable durant l’inici i l’operació de baixa velocitat i proporciona una resposta de potència més ràpida .}
Les bateries serveixen com a dispositius d’emmagatzematge d’energia, que s’utilitzen per emmagatzemar l’energia recuperada pel motor elèctric i per proporcionar energia elèctrica al motor . Les bateries dels sistemes híbrids han de tenir una alta densitat d’energia, una vida de cicle llarga i un bon rendiment de seguretat per satisfer els requisits de la càrrega freqüent i el descàrrega i el funcionament a llarg termini dels equips . actualment La densitat, la llarga vida i l’amabilitat mediambiental s’han convertit en l’opció principal per a la maquinària de construcció híbrida ., per exemple, alguna maquinària de construcció híbrida plug-in equipada amb bateries d’ions de liti no només pot satisfer les necessitats d’operació a curt termini de l’equip en mode elèctric pur, sinó que també pot treballar conjuntament amb el motor i el motor elèctric en el mode hidromassal, millorant eficaçment l’eficàcia d’energia que s’utilitza l’eficiència energètica de l’eficiència d’energia del mode d’ús d’energia del mode d’energia del mode energètic, de manera efectiva, millora l’eficàcia d’energia del mode d’energia, millorant l’eficàcia d’energia del mode d’energia. Equip .
El controlador s’assembla al cervell del sistema híbrid, responsable de gestionar i distribuir el flux d’energia entre el motor, el motor elèctric i la bateria . Ajust Sota càrrega de llum, el controlador prioritzarà l’ús del motor elèctric per reduir el consum de combustible; Mentre que durant les operacions de càrrega pesada o quan la bateria estigui baixa en càrrega, el controlador activarà el motor i treballarà juntament amb el motor elèctric per proporcionar energia .
Anàlisi en profunditat dels modes de treball
Mode de sèrie: En el mode híbrid de la sèrie, el motor no condueix directament la maquinària de construcció, sinó que actua com a generador, convertint l’energia química del combustible en energia elèctrica . L’electricitat generada s’utilitza en part per conduir el motor elèctric, permetent que l’equip es mogui o realitzi operacions; L’altra part s’emmagatzema a la bateria per a l’ús futur . Aquest mode és similar al sistema d’alimentació d’un tren elèctric, on el motor de combustió interna i el motor elèctric estan connectats elèctricament, sense una caixa de canvis mecànica, oferint l’avantatge d’ajustament de velocitat flexible Funcionant en entorns amb requisits alts d’emissió com ara magatzems interiors, el motor genera electricitat per subministrar el motor elèctric i el motor elèctric condueix el carretó elevador a moure’s, aconseguint les emissions d’escapament zero . alhora Forklifts . No obstant això, el mode de sèrie també té certes limitacions . degut al fet que només el motor elèctric condueix, en condicions de conducció d'alta velocitat o de càrrega pesada, la potència pot ser relativament insuficient i hi ha pèrdues d'energia durant el procés del motor que generen electricitat i, després
Mode paral·lel: en el mode híbrid paral·lel, el motor i el motor elèctric estan connectats mecànicament, com a través d’engranatges o engranatges planetaris, i poden conduir les rodes de manera independent o junts . en aquest mode, quan l’equip viatja a baixa velocitat o realitza operacions de càrrega de llum reduir el consum de combustible i les emissions d’escapament; Quan l’equip necessita viatjar a alta velocitat o realitzar operacions de càrrega pesada, el motor i el motor elèctric treballen junts per proporcionar una potència suficient . Aquesta estructura ofereix diversos modes de conducció i té una forta adaptabilitat . com ara l’assistència electrònica de General Motors Sense càrrega, el motor elèctric funciona sol per satisfer la demanda d’energia; Mentre que quan la galleda s’omple de materials i s’eleva amb càrrega pesada, el motor i el motor elèctric s’inicien simultàniament i treballen junts per assegurar -se que l’equip pot completar les tasques de funcionament sense problemes .
Mode híbrid: el mode híbrid combina els avantatges de les configuracions de sèries i paral·leles . aconsegueix commutació en mode a través de dispositius com els embragatges, i pot distribuir de manera més flexible la potència del motor i el motor elèctric segons diferents condicions de treball . en operacions de conducció de baixa velocitat o de càrrega de llum, pot funcionar com el mode de sèrie, principalment redament de motor per a conducció; En operacions de conducció d’alta velocitat o de càrrega pesada, pot funcionar com el mode paral·lel, tant amb el motor com el motor elèctric que funcionen junts . el BYD F3DM i Honda I-MMD adopten aquest mode en el nou generació Accord Hybrid . per exemple Mode, amb el motor elèctric que condueix el dispositiu de treball . En aquest moment, el motor no pot funcionar o estar en un estat de generació d'energia de baixa càrrega; Quan la resistència a l’excavació és alta, el motor s’inicia i funciona juntament amb el motor elèctric per conduir el dispositiu de treball, l’adopció del mode paral·lel per assegurar -se que l’equip pot completar de manera eficient la tasca d’excavació . Tot i que el mode híbrid té un rendiment superior, la seva estratègia de control és complexa i el cost és relativament elevat .
El secret màgic de la conservació de l’energia i la reducció d’emissions
Recuperació d’energia: aquest és un dels mètodes importants per aconseguir la conservació d’energia i la reducció d’emissions en la tecnologia híbrida . durant el procés de frenada o desacceleració de la maquinària de construcció, el motor elèctric pot canviar al mode generador Procés, a través del sistema de recuperació d’energia, aproximadament un 30% - 40% de l’energia es pot recuperar cada cop durant la frenada . Aquestes energies recuperades poden proporcionar energia per al vehicle en la conducció posterior, reduint així el temps de treball del motor i el consum de combustible {{6} en les cranes híbrides als llocs de construcció, durant la caiguda d’objectes pesats, la tecnologia de recuperació d’energia, també es pot utilitzar, Convertir l’energia potencial gravitatòria dels objectes pesats en energia elèctrica i emmagatzemar -la, millorant eficaçment l’eficiència d’utilització d’energia .
Optimització del rang de funcionament del motor: a tot el cicle de treball dels motors tradicionals de maquinària de construcció, les condicions de treball són complexes i variables, i sovint funcionen en un estat de consum elevat de combustible i altes emissions . Tot i això, la tecnologia híbrida pot, basada en les condicions de treball reals, ajudar el motor a través de l’ús del motor elèctric, permetent que el motor funcioni tant el màxim possible en un rang d’emissió baixa i baixa {2 Descarregat o carregat lleugerament, el motor pot reduir la seva potència o fins i tot tancar -se, i ser conduït únicament pel motor elèctric; En condicions de càrrega pesada, el motor i el motor elèctric treballen junts per mantenir el motor en el seu punt de funcionament òptim, evitant el funcionament del motor en un rang ineficient, reduint així el consum de combustible i les emissions d’escapament . segons la investigació, optimitzant el rang de funcionament del motor, el consum de combustible de la maquinària de construcció híbrida es pot reduir en un 20% {{6} com ara els òxids de nitrogen (NOX) i les partícules (PM) també es poden reduir significativament .
Miniaturització del motor: Com que el motor elèctric pot proporcionar potència addicional quan sigui necessari, la maquinària de construcció híbrida pot utilitzar motors més petits . Els motors més petits poden funcionar de manera més eficient en determinades condicions i, quan no es requereix una sortida d’alta potència, la velocitat de càrrega del motor és relativament més elevada, millorant així l’economia ., per exemple Els carregadors . combinats amb l’assistència del motor elèctric, pot complir diversos requisits d’operació alhora que redueix el consum de combustible aproximadament un 15%. El motor no només ajuda a estalviar energia, sinó que també redueix el pes i el volum del motor, reduint el cost de fabricació i el cost operatiu de l’equip .