Dans le domaine des machines de construction, la technologie hybride provoque rapidement une révolution, devenant l'objet d'une concurrence intense entre diverses entreprises et des discussions animées entre les experts de l'industrie . Dans la toile de fond de l'objectif à double carbone, les machines de construction traditionnelles alimentées par le carburant sont confrontées à une pression environnementale importante . L'émergence de la technologie hybride ouvre sans aucun doute un nouveau chemin pour le développement vert dans l'industrie .
Non seulement qu'avec les percées continues de la technologie, les machines de construction hybride sont progressivement émergées comme une force avec laquelle il faut compter en termes de performances, démontrant de nombreux avantages qui ont dépassé celles de l'équipement traditionnel alimenté par le carburant .. Conditions . Il est devenu une force motrice clé pour l'industrie des machines de construction pour évoluer vers un développement de haute qualité .
L'explication ultime de la technologie hybride
Composants du système hybride
Le système hybride de machines de construction est principalement composé de composants clés tels que le moteur, le moteur électrique, la batterie et le contrôleur . Le moteur, en tant que source d'alimentation traditionnelle, joue toujours un rôle significatif dans le système hybride, fournissant une puissance continue et stable pour l'équipe Le moteur électrique . Par exemple, dans certaines petites excavateurs hybrides, la puissance du moteur est réduite de 20% - 30 par rapport au moteur du même type de pelles traditionnelles, mais par coopération avec le moteur électrique, il peut toujours répondre aux besoins en puissance des équipements dans diverses conditions de travail .
Le moteur électrique est un autre composant central du système hybride, responsable de l'offre de l'énergie pendant le démarrage, le fonctionnement à basse vitesse et l'accélération, et pour obtenir une récupération d'énergie pendant le freinage . lors du choix d'un moteur électrique, des facteurs tels que sa puissance, sa puissance de couple, l'efficacité, le poids et la taille, la dissipation de chaleur et les performances de refroidissement, ainsi que la compatibilité du système de contrôle, sont généralement prises en considération {2} Les moteurs synchrones de l'aimant permanent sont largement utilisés dans les machines de construction hybride en raison de leur densité à haute efficacité et de puissance ., par exemple, le chargeur hybride d'une certaine marque utilise un moteur synchrone à aimant permanent, qui rend l'équipement plus stable pendant le démarrage et le fonctionnement à faible vitesse, et fournit une réponse de puissance plus rapide .
Les batteries servent de dispositifs de stockage d'énergie, utilisés pour stocker l'énergie récupérée par le moteur électrique et fournir une énergie électrique au moteur . Les batteries dans les systèmes hybrides doivent avoir une densité d'énergie élevée, une durée de vie à long cycle et de bonnes performances de sécurité pour répondre density, long lifespan, and environmental friendliness, have become the mainstream choice for hybrid construction machinery. For example, some plug-in hybrid construction machinery equipped with lithium-ion batteries not only can meet the short-term operation needs of the equipment in pure electric mode, but also can work in conjunction with the engine and electric motor in the hybrid mode, effectively improving the energy utilization efficiency of the équipement .
Le contrôleur s'apparente au cerveau du système hybride, responsable de la gestion et de la distribution du flux d'énergie entre le moteur, le moteur électrique et la batterie ., il ajuste les modes de travail du moteur et le moteur électrique en temps réel en fonction de l'état de fonctionnement de l'équipement, des instructions de fonctionnement du conducteur et des informations telles que le niveau de charge de la batterie, pour faire de l'équipe fonctionne sous une charge légère, le contrôleur priorise l'utilisation du moteur électrique pour réduire la consommation de carburant; Alors que pendant les opérations de charge lourde ou lorsque la batterie est faible en charge, le contrôleur activera le moteur et travaillera avec le moteur électrique pour fournir de l'alimentation .
Analyse approfondie des modes de travail
Mode série: En mode hybride série, le moteur ne conduit pas directement la machinerie de construction mais agit comme un générateur, convertissant l'énergie chimique du carburant en énergie électrique . L'électricité générée est en partie utilisée pour conduire le moteur électrique, permettant à l'équipement de déplacer ou d'effectuer des opérations; L'autre pièce est stockée dans la batterie pour une utilisation future . Ce mode est similaire au système d'alimentation d'un train électrique, où le moteur à combustion interne et le moteur électrique sont connectés électrique example, when operating in environments with high emission requirements such as indoor warehouses, the engine generates electricity to supply the electric motor, and the electric motor drives the forklift to move, achieving zero exhaust emissions. At the same time, the engine can operate stably within the efficient speed range, and fuel consumption is reduced by 15% - 20% compared to traditional Forklifts . Cependant, le mode série a également certaines limitations . en raison du fait que seul le moteur électrique conduit, dans des conditions de conduite à grande vitesse ou à charge lourde, la puissance peut être relativement insuffisante, et il y a une perte d'énergie pendant le processus de production d'électricité du moteur, puis entraînera le moteur, ce qui augmentera la consommation de carburant à haute vitesse .
Mode parallèle: En mode hybride parallèle, le moteur et le moteur électrique sont connectés mécaniquement, comme par des engrenages ou des engrenages planétaires, et peuvent conduire les roues indépendamment ou ensemble . dans ce mode, lorsque l'équipement se déplace à faible vitesse ou les opérations de charge légère, la principale puissance est fournie par le moteur électrique. État, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions d'échappement; Lorsque l'équipement doit voyager à grande vitesse ou effectuer des opérations à charge lourde, le moteur et le moteur électrique fonctionnent ensemble pour fournir une puissance suffisante . Cette structure offre plusieurs modes de conduite et a une forte adaptabilité . des systèmes tels que la technologie de la puissance de General Motor Le seau est levé sans charge, le moteur électrique fonctionne seul pour répondre à la demande d'énergie; Alors que lorsque le seau est rempli de matériaux et soulevé de charge lourde, le moteur et le moteur électrique commencent simultanément et fonctionnent ensemble pour s'assurer que l'équipement peut effectuer les tâches de fonctionnement en douceur .
Mode hybride: Le mode hybride combine les avantages des configurations série et parallèles . Il réalise le changement de mode via des appareils tels que des embrayages et peut distribuer plus de manière flexible la puissance du moteur et le moteur électrique en fonction des différentes conditions de travail . dans le moteur à faible époux ou des opérations électriques, il peut fonctionner comme le mode série, le rythme de la série, le rythme principal de la série, le rythme principal sur le moteur électrique; Dans les opérations de conduite à grande vitesse ou de charge lourde, il peut fonctionner comme le mode parallèle, le moteur et le moteur électrique fonctionnant ensemble . le BYD F3DM et Honda I-MMD adoptent ce mode dans le nouvel accord hybride ., par exemple, dans un certain mode d'électrification, l'adoption d'électrification, effectuant des éparts d'électrification, ou le mode série, avec le moteur électrique conduisant le dispositif de travail . pour le moment, le moteur ne peut pas fonctionner ou être dans un état de production d'électricité à faible charge; Lorsque la résistance à l'excavation est élevée, le moteur démarre et travaille avec le moteur électrique pour conduire le dispositif de travail, en adoptant le mode parallèle pour garantir que l'équipement peut compléter efficacement la tâche d'excavation . Bien que le mode hybride ait des performances supérieures, sa stratégie de contrôle est complexe et que le coût soit relativement élevé .
Le secret magique de la conservation de l'énergie et de la réduction des émissions
Récupération d'énergie: Il s'agit de l'une des méthodes importantes pour réaliser la conservation de l'énergie et la réduction des émissions de la technologie hybride . Pendant le processus de freinage ou de décélération des machines de construction, le moteur électrique peut passer en mode générateur, convertissant l'énergie cinétique de l'équipe Le processus, grâce au système de récupération d'énergie, environ 30% - 40}% de l'énergie peuvent être récupérés à chaque fois pendant le freinage ., ces énergies récupérées peuvent fournir une alimentation pour le véhicule dans la conduite ultérieure, réduisant ainsi le temps de travail du moteur et la consommation de carburant . dans les chagrines hybrides, pendant les objets de la descendance, pendant la descendance, pendant les efforts de la descendance, pendant les cas de descriptions, pendant la descendance, pendant les objets lourds, dans les chagrines hybrides,, pendant la descendance, pendant les objets de la descendance, la consommation d'énergie dans les cas de construction,, pendant la descendance, pendant les objets de la descendance. La conversion de l'énergie potentielle gravitationnelle des objets lourds en énergie électrique et le stockant, améliorant efficacement l'efficacité de l'utilisation de l'énergie .
Optimisation de la plage de fonctionnement du moteur: Dans l'ensemble du cycle de travail des moteurs traditionnels de machines de construction, les conditions de travail sont complexes et variables, et ils fonctionnent souvent dans un état de consommation de carburant élevée et d'émissions élevées . cependant, la technologie hybride peut, en fonction des conditions de travail réelles, aider le moteur par l'utilisation du moteur électrique, permettant au moteur de travailler autant que possible dans un exemple efficace et faible et à faible émission de l'émission {2} L'équipement est déchargé ou légèrement chargé, le moteur peut réduire sa puissance ou même s'arrêter, et être entraîné uniquement par le moteur électrique; Dans des conditions de charge lourde, le moteur et le moteur électrique fonctionnent ensemble pour maintenir le moteur à son point de fonctionnement optimal, en évitant le fonctionnement du moteur dans une plage inefficace, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions d'échappement ., en optimisant la plage d'exploitation du moteur, la consommation de carburant de machinerie de construction hybride peut être réduite par 20% {{6} Les polluants tels que les oxydes d'azote (NOx) et les particules (PM) peuvent également être considérablement réduits .
Miniaturisation du moteur: Étant donné que le moteur électrique peut fournir une alimentation supplémentaire en cas de besoin, les machines de construction hybride peuvent utiliser des moteurs plus petits . les moteurs plus petits peuvent fonctionner plus efficacement dans certaines conditions, et lorsqu'une sortie de puissance élevée n'est pas requise, le taux de charge du moteur est relativement plus élevé, améliorant ainsi l'économie de carburant ., par exemple, une certaine charge hybride utilise une taille de moteur une taille plus petite Les chargeurs . combinés avec l'assistance du moteur électrique, il peut répondre à diverses exigences de fonctionnement tout en réduisant la consommation de carburant d'environ 15% . La miniaturisation du moteur aide non seulement à économiser de l'énergie mais aussi à réduire le poids et le volume du moteur lui-même, réduisant le coût de fabrication et le coût d'exploitation de l'équipement.