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基于变负载工况的混合动力叉车能量管理策略研究
| 论文题名： | 基于变负载工况的混合动力叉车能量管理策略研究 |
| 关键词： | 油电混合动力叉车;发动机;举升策略;节油率 |
| 摘要： | 随着社会经济发展，节能减排日趋重要，传统内燃叉车排放污染和能量消耗较高。新能源叉车因其能耗低，环境友好而被工业领域广泛应用。油电混合动力叉车作为一种典型的新能源叉车，既能有效降低能耗与排放，又避免纯电动叉车补能不便的缺点，因而受到广泛应用。 本文以5t油电轻混动力叉车为研究对象，完成其驱动系统结构方案选型，开展主要动力和传动部件的选型与匹配计算。采用Matlab/Simulink仿真平台搭建整车模型，包括发动机、电机、电池、变速箱、液力变矩器、主减速器、控制器以及举升系统等子模型。选型和建模研究为控制策略的设计与优化提供了仿真平台。 根据工业叉车工况特点，为混合动力叉车行驶系统设计模糊逻辑控制策略，在混合动力叉车的举升部分设计了多模式举升控制策略。在此基础上，考虑优化发动机工作点分布，提出基于发动机最优工作曲线的举升策略，动态协调叉车举升过程中的需求功率与发动机最优功率，提高标准工况下叉车综合节油率。以叉车满负荷能耗测试工况为输入条件，开展多模式举升控制策略和基于最优曲线的举升控制策略对比分析。结果表明，相对于多模式举升控制策略，基于最优曲线的举升控制策略降低了综合油耗值0.274L/h，提高了叉车综合节油率4.1%，但由于满载工况下功率需求较大，电池SOC难以稳定在目标值。 针对满负载工况下电池SOC难以稳定保持的问题，开展多模式举升策略与基于最优工作曲线的举升策略在叉车不同负荷下的对比分析。仿真结果表明，与多模式举升控制策略相比，基于最优曲线的举升策略发动机工作点在最优转矩曲线上分布更集中，节油率随负荷降低而增加，在高、中、低负荷下分别降低了综合油耗4.1%、4.9%、6.4%。且随着负荷降低，电池SOC在中低负荷下较好地稳定在目标值0.62，0.70附近。提出的基于最优曲线的举升策略在中低负荷下效率提升明显，对变负载工况具有良好的自适应性。 |
| 作者： | 田志远 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 张贤文;潘忠德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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