对于液压挖掘机并联式混合动力系统结构及控制策略

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1、学兔兔www.xuetutu.com第9卷第1期中国工程机械学报VoI．9No．12011年3月CHINESEJOURNALOFC0NS『rRUCT10NMACHINERYMar．2011一种液压挖掘机并联式混合动力系统结构及控制策略何清华，刘昌盛，龚俊，张大庆，赵喻明(1．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；2．湖南山河智能机械股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：为了能够从理论上对混合动力液压挖掘机进行研究，并从中找出有利于系统节能和降低排放的有效途径，以山河智能SWE230液压挖掘机为原型，分析其动力系统各元件特性，并利用AMEsim软件建立并联式混合动力挖掘机系统的整机仿真

2、模型．通过试验采集挖掘机在典型工况下的功率谱．根据挖掘机的工况特点，提出1种基于工况预测的准定工作点控制策略，并应用于仿真模型．仿真结果表明，所提出的控制策略能有效减小超级电容荷状态(SOC)波动，稳定发动机工作点，提高燃油经济性．关键词：混合动力；液压挖掘机；AMEsim软件；控制策略中图分类号：TP319；TP212．9文献标识码：A文章编号：1672—5581(2011)01—0048—06ResearchonstructureandcontrolstrategyofaparallelhybridsysteminhydraulicexcavatorHEQing-hua，LIUChang-

3、sheng，GONGJun，ZHANGDa—qing，ZHAOYu-ming(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；2．HunanSunwardIntelligentMachineryCo．，Ltd．，Changsha410100，China)Abstract：Tostudyonthehybridsysteminthehydraulicexcavatorintheoryandfindouttheeffectiveapproachwhichcanbeuse

4、dtoachieveenergysavingandloweremissions，aSUNWARDSWE230excavatorwasanalyzedandthehybridsystemsimulationmodelofitwasbuiltbaseonAMEsim．Thepowerchartinthetypicaldiggingoperationwasworkedoutbyexperiment．Accordingtothecharacteristicofitsworkcondition，aquasi-stableworkpointcontrolstrategybasingonthepredict

5、ionofworkconditionwasproposed，whichwasappliedtothesimulationmode1．SimulationresultindicatethatthecontrolstrategycaneffectivelyrestrainthevariationrangeofthecapacitorS0C。keepthestableworkpointofengineandimprovethefueleconomyoftheengine．Keywords：hybridpower；hydraulicexcavator；AMEsim；controlstrategy近年来

6、，各汽车厂商和研究机构在节能研究领域广泛采用混合动力的设计方法口]，并已经生产出商品化的混合动力汽车．混合动力技术在汽车上的成功应用给传统液压挖掘机的节能研究打开了新的思路，国外各大挖掘机研究机构和制造厂商已经开展了一系列有关混合动力挖掘机的研究，日本的小松、日立建机、德国的利渤海尔、美国的卡特比勒等都已经开展了混合动力液压挖掘机的研究工作，并在系统结构和控制策略等方面取得了阶段性成果_2]．国内湖南山河智能机械股份有限公司已开始对混合动力挖掘机进行了研究，并展开了样机研制工作．浙江大学张彦廷在其博士学位论文中对混合动力系统的节能效果、控制策略和马达能量回收等进行了仿真和相关试验研究[3]．基

7、金项目：国家“八六三”高技术发展计划资助项目(2010AA44401)；湖南省科技厅科技计划重点项目(2010GK2007)作者简介：何清华(1946一)，男，教授，博士生导师．E-mail：hqh@mail．CgU．edu．an学兔兔www.xuetutu.com第1期何清华，等：一种液压挖掘机并联式混合动力系统结构及控制策略49本文提出1种并联式混合动力液压挖掘机系统结构，建立其动力系统数学模