工程机械混合动力能量回收系统研究
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术混合动力动车组作为一种新型的交通工具，其制动系统和能量回收技术具有重要的意义。
本文将对混合动力动车组的制动系统和能量回收技术进行详细的介绍和分析。
制动系统是动车组的重要组成部分，主要用于控制车辆的速度和停车。
混合动力动车组的制动系统相比传统的燃油动车组有一些特殊之处。
首先，混合动力动车组使用的是电机驱动，电机制动的特点是具有快速响应和高效能的品质。
其次，混合动力动车组还采用了液压制动系统，用以完成高速制动和长时间制动等任务。
这样的双重制动系统可以有效地提高动车组的制动性能，使其更加安全可靠。
在能量回收技术方面，混合动力动车组实施了一系列的创新措施。
首先是再生制动。
当动车组减速或制动时，电力系统将电能转化为机械能，并存储在电池中。
通过这种方式，不仅可以降低能源消耗，还可以减少对制动片的磨损，延长其使用寿命。
其次是惯性辅助系统。
这一系统通过在列车行驶过程中收集并储存制动过程中产生的惯性能量，再利用这些能量供给列车加速等其他运行模式。
通过这种方式，混合动力动车组的能量利用率得到了显著提高。
此外，混合动力动车组还可以利用牵引电机的逆变功能将制动时产生的电能送回供电网，实现能量的互输互通，提高能源利用效率。
混合动力动车组的制动系统和能量回收技术的应用带来了多重优势。
首先，在制动过程中能量的回收利用减少了对传统能源的需求，降低了运营成本。
其次，能量回收技术的应用使得混合动力动车组更加环保可持续。
通过减少传统制动带来的能量损耗和制动片的磨损，混合动力动车组减少了能源消耗和二氧化碳排放。
此外，能量回收技术的应用还提高了列车的能效，延长了牵引电池的使用寿命，减少了电池更换和维护的频次，降低了运营和维护成本。
最后，混合动力动车组制动系统和能量回收技术的应用使得列车的制动过程更加平稳和安全可靠，提高了列车的运行效率和乘车舒适性。
然而，目前混合动力动车组的制动系统和能量回收技术还面临一些挑战。
新型混合动力挖掘机动臂势能回收系统研究
（ ．Ｓ ｔ Ｋ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｉ — ｅｆ ｍａｃ ｏ ｌ ｎ ｆ ｔｒ ｇＣ ｎｒ ｏｔ Ｕ ｉ ｒｉ ， １ ｔ ｅ ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｇ ｐｒ ｒ ｎ ｅｃｍｐ ｘｍａｕａ ｕｉ ， ｅｔ Ｓｕ ｎｖ ｓｙ ａ ｏ ｈｈ ｏ ｅ ｃ ｎ ｌ ａ ｈ ｅ ｔ
Ｃｈ ｎ ｓ ａ Ｈｕｎ ｎ ４１ ０ ａｇｈ ａ ０ ８３，Ｃｈｉａ； ｎ
２ Ｈ ｎｎＳ ｎ ａ ｎ ｌｇｎ ｃｉｅ ｏ ， ｔ．Ｃ ａｇｈ ｕ ａ １１０ ｈｎ ） ． ｕ ａ ｕ ｗ ｒ Ｉｔ ｌ ｅｔ ｄ ｅ ｉ Ｍａｈｎｒ Ｃ ． Ｌｄ ｈ ｎｓａＨ ｎ ｎ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｙ ４
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｔｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｔ ｅ ｐ ｔ ｎｉｌｅ ｅ ｇ ｆ ｒ ｉ ｇ ｄ ｖｃ ａ ｏ ｅ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ｏ ｅ ｏ ｅ ｆ ｃｉｅ ｙ ｉ Ａ ｈ ｕ ｒ ｎ ，ｈ ｏｅ ｔ ｎ ｒ ｙ ｏ ｋｎ ｅ ｉｅ ｈ ｓ ｎ ｔｂ ｅ ｃ ｉｖ ｄ ｆ ｒｒ ｃ ｖ ｒ ｅｆ ｔ ｌ ｎ ａ ｗｏ ｙ ｅ ｖ ｈ ｂ ｄ ｈ ｄ ａ ｌ ｘ ａ ａｏ ，ａ ｎ ｗ ｓ ｓ ｍ ｆｂ ｏ ｐ ｔｎ ｉ ｎ ｒ ｅ ｏ ｅ ｈ ｃ ｏ ｔ ｉ ｓａ ｄ ｈ ｄ ａ ｌ ｔ ｒｗａ ｙ ｒ ｙ ｒ ｕｉ ｅ ｃ ｖ ｔｒ ｅ ｙ ｔ ｏ ｏ ｍ ｏｅ ｔ ｅ ｅ ｇ ｒ ｃ ｖ ｒ ｗ ｉｈ ｃ ｎ ａｎ ｎ ｙ ｒ ｕ ｉ ｍｏ ｏ ｓ ｉ ｃ ｅ ｌ ａ ｙ ｙ ｃ ｄ ｓｇ ｅ ．Ａ ｍｉ ｉ ｅ ｃ ｖ ｔｒｏ ｕ ｗ ｒ ｓａ ａｙ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｓｅ ，ａ ｄ ｉ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓ ｍ ｉ ｌｔ ｎ ｍｏ ｅ ｓ ｅ ｉｎ ｄ ｎ — ｘ ａ ａｏ ｆＳ ｎ ａ ｄ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ ｉ ｈｓ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔ ｓｍｕ ａｉ ｄ ｌｗａ ｓ ｃ ｅ ｏ ｅ ｔ ｂ ｉ ｅ ｎ ＡＭＥｓ ｓｍｕ ａｉｎ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ．Ａ ｔｐ ｆｍｏｏ ｐ ｅ ｏ ｓａ ｔｃ ｎ ｒ ｌｓｒｔｇ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃａ ｓｃ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｉ ｓ ｉ ｉ ｌｔ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｙ ｅ ｏ ｔｒ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｔ ｎ ｏ ｔ ｔ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｌ ｓ ｉ ｍ ｏ ｏ ｏ ａ ｙ Ｐ Ｄ ｃ ｎｒ ｌｗ ｓａ ｐｉ ｄ Ｔ ｅ Ａ ａ ｎ Ｉ ｏ ｔ ａ ｐ ｌ ． ｈ ｄ ｍｓａ ｄ ＡＭＥ ｉ ｃ －ｓ ｌｔ ｎ ｗａ ｓ ｄ ｔ ａｃ ｌｔ ｈ ａ ａ ｌ ｏ ｄ ｏ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ｅ ｓｍ ｏ ｉ ａ ｉ ｓｕ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｔ ｅ ｖ ｒ ｂｅ ｌ ａ ｗ ｎ ｏ ｔ ｅ ｍｕ ｏ ｉ ｂ ｏ ｆｌｎ ｏ ｎ ｏ ｍ ａｌ ｇ ｄ ｗ ．Ｆ ｎ ｌ ｉ ｉ ａｌ ｈ ｆ ｃ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｗ ｏ ｅ ｓ ｓｅ Ｓ ｐ ｔｎ ｉ ｎ ｒｙ ｒ ｃ ｖ ｒ ｓｏ ｔ ｉ ｅ ．Ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｙ，ｔｅ ｅ ｉ ｎ ｙｏ ｈ ｌ ｙ ｔ ｍ’ ｏｅ ｔ ｅ ｅ ｇ ｅ ｏ ｅ ｗａ ｂ ａｎ ｄ ｉ ｈ ｌ ａ ｙ ｈ ｏｅｉ ｌ ｃ
混合动力电动汽车制动能量回馈系统分析
对 电池造成损伤 。例如，要考虑 电池的充放电深度 ，
电池的可接受最长充电时间和最大充 电电流，同时也 要保证能量 回馈过程能够有效的停止 ，结合各方 面的
（ 考虑成本和市场 二） 混合 电动汽车 的制动能量回收是为了更好 的展现 汽车行驶功能 的，在设计能量回馈 体系的时候一定要
充分考虑设计 的成本和市场 。同时在基础之上 ，要尽
可 能将混合 电动汽车 的控制体系做成一个 人机交互 的 整体，实现 能量回馈 的充分性和最优化 。而且，制动
们应该尽可能的按照 驾驶者应该有 的习惯操作进行合 理设 置 ，符合人 机工 程设计 要求 。尽量 避免 大范 围
的、不符合 驾驶 员操作 的行为 习惯 的设计 ，在充分考
虑 了Ｈ Ｖ Ｅ 的驾驶 员和 乘客 的感受之后 ，能够实现 能量 回收 的混合 电动汽车在使用特别是制动过程 中应该尽
过程，其 制动全 过程通过 电刹和手刹相结合 的方式来
实现平稳刹车 ，保证行人和车辆刹车过程 中的平稳 。 （ 下长坡过程 中的刹车 三） 汽车下长坡 的过程 中一定要 限制车速 ，保证汽车
常运行的汽车，并且 以电能提供主要动力 。随着对环 境 要求 的提高和汽 油价格 的攀升 ，Ｈ Ｖ Ｅ 一直是 目前汽 车领域研 究的热 点，其 环保性 和节 能性相比于传 统的 燃油汽车而 言已经有 了很大 的改善。它 已经 摆脱了传 统汽车 的完全靠汽 油行驶 的弊端 ，对 目前 国家背景 下
闭阀都处于断 电状 态，通过调节 ，实现常开阀打开 ， 常闭阀关 闭，主缸的高压制动液经常开 阀进入轮缸而 实现油压 的升 高；同理，当Ｅ Ｕ 查出当前状态是减 Ｃ检 压状态 ，就会执行相反操作，使得常开 阀关闭 ，常闭 阀打开，使得轮缸 内的制动液进入低压蓄能器 ，实现
混合动力液压挖掘机能量回收系统仿真研究
１ 系统 模 型 的建 立
针 对 挖 掘机 液 压 能 量 回收 系 统 的工 作 原 理 ， 建 立 整个 系统 的仿 真模 型．考 虑到 铲 斗势 能 回收能 量 较少 ， 里 只对动 臂 和 斗 杆 油缸 与液 压 回路 所 构成 这
元 件寿命 ．液压 挖 掘机 正 常工 作 时 ， 液压 系 统 的 其
Ｖｏ ＿ ＮＯ． ｌ ２８ １
Ｊ ｎ．２０１ ａ ０
４３
文 章 编 号 ：６ １ １ １ （ ０ ０ Ｏ －０ ３０ １７ － ３ ２ １ ） １ ４ － ５ ０ ５
混 合 动 力 液 压 挖 掘 机 能 量 回 收 系统 仿 真 研 究
代 鑫 ， 张 承 宁 ， 梁 新 成
中压力 、 度 的变 化 ， 对 能 量 回收 效 率 进 行 了分 速 并
析．
会 频繁 运动 ， 由于它们 都具 有较 大 的惯性 ， 工作 过 在
程 中存 在着 很 大 的 能 量 浪 费．据统 计 ， 产 挖 掘 机 国 的能 量 利 用 率 仅 为 ５ ％ ～７ ％ … ．在 传 统 挖 掘 机 ０ ０ 上， 其势 能 主要消 耗在 液压 油及 元件 的发 热上 ， 响 影
效 率仅 为 ４ ％左 右 ， 液 压挖 掘 机 效 率低 下 的 主要 ０ 是 原 因之一 ．因此 怎样 将 这 部 分 能 量 有 效 地 回收 ， 成 为 近年较 为热 门 的研究 ． 鉴 于混合 动力 系 统 在 汽 车 上 的成 功 运 用 ， 在 液压 挖掘 机上 装备 混 合 动 力 系 统成 为一 种 可 能 ， 并 已受 到许 多液压 挖 掘 机 制 造 商 和科 研 机 构 的重 视．
研究 ， 立 了能量 回收 系统模 型 ， 建 并对 其进 行 了参数 匹 配．分析 了动 臂 油 缸 、 杆 油 缸 在 能 量 回 收过 程 斗
混合动力挖掘机动臂势能回收系统比较研究
统， 动臂下 降 时 ， 换 向阀 １处 于左 位 ， 动臂 无 杆 腔 油 液 经换 向阀 １ 、 节流阀、 单 向阀进 入 蓄能 器 。此后 动 臂 提 升时， 蓄 能器 与 泵 共 同提 供 动 力 ， 并 通 过 电磁 比例 阀
式 如 图 ３所示仿 真模 型 ， 蓄能 器 释放 的高 压 油驱 动 辅
助 马达 ， 辅 助 马达与 发动机 共 同带动泵 工作 ， 从而减 小 发 动机 的功率 输 出。 图１ 所 示 为 蓄 能器 ． 平 衡 缸 式 直接 动 力 势 能 回收 系统 ， 动 臂下 降时 ， 平衡 缸 无 杆 腔油 液 进 入 蓄能 器 ， 因
３ ， 控 制蓄 能器 与泵输 出流量 的混合 程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 。
蓄 能器 的背压 作用 ， 在后续 的动 臂上 升下 降过程 中 ， 平 衡 缸对 动臂施 加一 个辅 助 举 升 力 ， 相 当 于减 小 了原 动
臂 缸 的负载 。
２ ０ １ ３年 第 １ Ｏ期
液 压 与 气动
７ １
所示 ， 在Ａ Ｄ Ａ ＭＳ软件 中建 立 多体 动力 学 系 统 ， 进行 联 合 仿 真 。动 臂上 升下 降过 程 中油 缸 的进 出油 口压 力 曲 线 与位 移 曲线 的仿真 值 与 实测 值 的 比较 如 图 ５所 示 ， 其 中仿 真 曲线压 力波 动 衰 减 较慢 ， 是 因 为没 有考 虑 系
分 为直接 动力式 与辅 助动力 式 。直接动 力式 为 回收的 能量 经蓄 能器储 存后 ， 直接 释放驱 动执 行元件 工作 ， 如 图１ ３ Ｊ 、 图２ ｌ ４ 所 示仿 真模 型 。本 研究 提 出的辅助 动力
关于混合动力起重机能量控制系统的研究与设计
柴 油 发 动 机 的运 转 情 况 主 要 取 决 于 曲轴 的 转 速 和 发 出 的 功 率及 扭 矩 。 不 同用 途 的发 动 机 ， 其工况是各不相 同的。 为 了 评
价 发 动 机 在 不 同 工 况 下 运 行 的 动 力 性 指 标 和 经 济 性 指 标 以 及
合 动力 进 行 改 造 后 节 能 效 果 十 分 明显 ， 在 轮胎 起 重 机使 用混 合 动 力 技 术 后 其 每 个Байду номын сангаас的作 业 环 节 都 节 约 了将 近 ４ ０ ％左 右 的 柴 油 。
２ 混 合 动 力 起 重 机 在 工 程 机械 上 的应 用
研 究 结 果 得 知要 加 大 对 混 合 动 力 的 改 造 ， 为建 立 节 约 型 和 可 持
续发展型社会提供保障。
我 国相 比较 于 国外 来 说 。工 程 机 械 的 混 合 动 力 化 起 步 比
工作过程进 行的完善程度 ， 就 必 须 研 究 发 动 机 特 性 。柴 油 发 动
１ ． ２ 超 级 电 容器
考虑到 系统的节能 、 排放 和布局等 因素 ． 目前 混 合 动力 的 能 量
回收 方 式 主 要 有 两 种 ２ ． １ 串联 式 系 统 串联 式 系统 主要 指 将 发 动 机 和 大 功 率 的 发 电 机 进 行 直 接
超 级电容器 ． 又称为双电层电容器 、 黄 金 电容 、 法拉 电容 ， 是 近年 发 展 起 来 的 一 种 新 型 储 能 器 件 ，与 常规 电容 器 不 同 ， 超 级 电容 器 的容 量 很 大 ， 可 达 法拉 级甚 至 到数 千 法 拉 。
关于混合动力起重机能量控制系统的研究与设计
工程机械中混合动力关键技术分析
工程机械中混合动力关键技术分析部分，最后总结论文。
提纲一：混合动力的概念和特点工程机械是现代建筑中不可缺少的一部分，混合动力作为一种新型动力技术，近年来受到越来越多的关注。
混合动力具有高效、低排放、低噪音等特点，在工程机械中应用也越来越广泛。
本文将从以下几个方面对混合动力进行概述：1. 混合动力的概念和分类混合动力是指以两种或两种以上的动力源（如内燃机、电机、氢燃料电池等）为驱动力的动力装置。
混合动力根据能量转换方式和驱动形式的不同，可以分为串联混合动力和并联混合动力两种。
2. 混合动力的特点与传统动力源相比，混合动力在能量利用、污染排放、噪音等方面具有以下特点：（1）能量利用高效：混合动力通过内燃机和电机的配合使用，充分利用了两种动力源的特点，实现了能量的高效利用。
（2）污染排放低：混合动力采用了电机辅助驱动的方式，使得内燃机的负荷得以减轻，从而实现了污染排放的降低。
（3）噪音低：由于采用了电机辅助驱动的方式，混合动力在运行过程中噪音较小，不会影响周围环境和人们的生活。
提纲二：混合动力在工程机械中的应用随着混合动力技术的日益成熟，越来越多的工程机械企业开始将混合动力技术应用于其产品中。
本文将从以下几个方面对混合动力在工程机械中的应用进行分析：1. 混合动力挖掘机混合动力挖掘机是应用较为广泛的一种混合动力工程机械。
混合动力挖掘机采用电机辅助驱动的方式，能够实现高效的工作状态，同时具有低噪音、低排放等优点。
2. 混合动力装载机混合动力装载机是应用范围较小的一种混合动力工程机械。
混合动力装载机的应用主要集中在短途运输等领域，具有高效、低噪音、低排放等特点。
3. 混合动力压路机混合动力压路机是近年来应用较为广泛的混合动力工程机械之一。
混合动力压路机采用电机辅助驱动的方式，能够大幅度降低车辆噪声和尾气排放，同时对环境污染更少。
提纲三：混合动力工程机械的关键技术要素混合动力工程机械具有高效、低排放、低噪音等特点，但其在实际应用中面临着多种技术问题。
混动车动能回收原理
混动车动能回收原理
混动车的动能回收原理主要涉及到能量回收系统，该系统利用制动器将车辆惯性的动能转化为电能进行储存。
混动车辆通过搭载大功率电机和高能量密度的电池，在车辆减速期间进行能量回收，将车辆的动能转化为电能并储存在电池中，用于驱动电机，提供动力。
这种能量回收技术可以大幅度提高车辆能源利用效率，降低对环境的影响。
具体来说，当驾驶员松开加速踏板或踩下制动踏板时，混动车的能量回收系统开始工作。
此时，电机不再输出功率，而是转变为发电机模式，由车轮带动电机旋转，产生电能并储存在电池中。
这个过程中，发电机工作时产生的力矩与电机输出的力矩相反，实现了电机反拖，使车辆产生自动减速的效果。
需要注意的是，能量回收系统并不能完全替代传统的制动系统，因为在高速行驶或需要紧急制动时，仍需要使用制动器来快速降低车辆速度。
此外，能量回收系统也受到电池储能能力的限制，当电池充满电或电量过高时，能量回收系统可能无法继续工作。
总之，混动车的动能回收原理是通过将车辆惯性的动能转化为电能进行储存和利用，提高能源利用效率，降低对环境的影响。
这种技术已经成为现代混动车型的重要特征之一。
《永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略研究》
《永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略研究》篇一一、引言随着电动汽车和混合动力汽车的快速发展，对驱动系统的能效和性能要求日益提高。
永磁同步电机（PMSM）以其高效率、高功率密度和良好的调速性能，在电动汽车等领域得到了广泛应用。
为了提高能源利用效率，减少能源浪费，本文对永磁同步电机驱动系统的制动能量回收控制策略进行了深入研究。
二、永磁同步电机概述永磁同步电机是一种基于永磁体产生磁场的电机，其转子无需电流产生磁场，因此具有高效率、低能耗的特点。
在电动汽车等应用中，PMSM驱动系统通过控制电流和电压，实现对电机的精确控制。
三、制动能量回收的必要性在电动汽车等应用中，制动过程中产生的能量往往被浪费掉。
通过制动能量回收技术，可以将这部分能量回收并储存起来，从而提高能源利用效率。
因此，研究制动能量回收控制策略对于提高永磁同步电机驱动系统的能效具有重要意义。
四、制动能量回收控制策略（一）传统控制策略传统制动能量回收控制策略主要采用电阻耗能的方式，将制动能量转化为热能消耗掉。
这种方法虽然简单易行，但会导致能源的浪费。
（二）新型控制策略为了实现制动能量的回收利用，本文提出了一种新型的永磁同步电机驱动系统制动能量回收控制策略。
该策略结合电机发电状态下的电压电流特性和电机内部的电气参数，通过控制逆变器开关状态，实现对能量的有效回收和储存。
具体步骤如下：1. 监测电机的转速和转矩，判断是否进入制动状态。
2. 根据电机的电气参数和电压电流特性，计算回收能量的最佳时机和方式。
3. 通过控制逆变器开关状态，将电机发电状态下的电能储存到电池或其他储能设备中。
4. 在电机退出制动状态后，根据系统需求调整逆变器的工作状态，使电机恢复正常工作状态。
五、实验结果与分析为了验证新型控制策略的有效性，我们进行了实验测试。
实验结果表明，采用新型控制策略后，永磁同步电机驱动系统的制动能量回收效率得到了显著提高。
与传统的电阻耗能方式相比，新型控制策略在保证系统性能的同时，实现了能量的有效回收和利用。
混合动力液压挖掘机能量回收系统
图书分类号：密级：毕业设计(论文)混合动力液压挖掘机能量回收系统Energy Recovery System of Hybrid HydraulicExcavator学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要混合动力的研究在整个机械行业大为兴起，为了研究能量回收的动态过程在混合动力挖掘机中的实现可能，提高能源利用率和进一步发展回收技术。
建造能量回收系统模型，仔细剖析挖掘机动臂和斗杆的势能转变．以及动臂油缸、斗杆油缸和负载电磁转矩的变化规律，进行了有效分析和思考．关键词：挖掘机；能量回收；动臂势能；能量回收控制方法AbstractHybrid research greatly rise in the machinery industry, to study the dynamic process of energy recovery in hybrid excavator, the implementation may improve energy utilization and further development of recovery technology. Building energy recovery system model, carefully analyze the mining mechanical arm and arm potential energy shift. And movable arm oil cylinder, bucket rod oil cylinder and load change law of electromagnetic torque, the effective analysis and thinking.Keywords excavator Energy recovery The movable arm potential energy Energy recovery control method目 录摘要 ........................................................................ I Abstract .. (II)1 绪论 (1)1.1 液压挖掘机现状简介 (2)1.1.1 混合动力的应用 (3)1.1.2 国内外现今研究状况及发展动态 (3)1.1.3 混合动力 (6)2 原理方案图设计 (10)2.1挖掘机液压系统的要求及构成 .......................... 错误！未定义书签。
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目前这些研究都还处于理论研究阶段，均没有样机。 1.2 国外研究现状
国外的工程机械混合动力化起步较早而且发展较快，早在 2003 年日立建机推出了世界 上第一台混合动力轮式装载机；2004 年 5 月，小松公司则研制了世界上第一台试验型混合 动力液压挖掘机；随后神钢和卡特彼勒等公司也推出了自己的混合动力挖掘机。
发动机
蓄能器 液压泵/马达
电池/
发电机/
超级电容 电动机
变速器
转 矩 耦 行走/回转机构 合 变速器 器
图 4 并联式能量回收示意图——结构三
综合以上分析，第三种并联能量回收系统适合应用在工程机械上。
3 结论
(l)国外许多研究机构和工程机械生产企业已经在混合动力工程机械领域取得了一些成 果并且掌握了一定的关键技术；而我国相关研究还比较滞后，科技部已将“新型混合动力工 程机械关键技术及系统”项目列入 2009 年国家“863”计划先进制造技术领域的重点项目，我 们应抓紧时间进行相关技术的研究，早日掌握关键技术。
发动机 发电机 电动机
液压泵/ 工作部件
整流器/逆变器
电池/超级电容
图 1 串联式混合动力能量回收示意图
系统中引进了电池或超级电容作为蓄能元件，回转运动可以由电动机代替液压马达来驱 动，从而消除了这部分系统的液压损失，降低了能量消耗。而且回转的制动能还可以通过电 动机发电，储存在电池或超级电容当中，实现了能量的再生[5]。
合动力系统数学模型。模型显示同比条件下，采用混合动力技术的 UC-25 轮胎起重机每个 作业循环可节约柴油 40%左右，节能效果十分明显[3]。
浙江大学以 5 吨级液压挖掘机为对象，针对目前挖掘机上存在的动臂、斗杆和铲斗下降 后因势能无法回收而造成的能量损失以及由此而引起的液压元器件发热、失效、加速磨损等 问题，基于工程机械混合动力提出了一种由液压缸、节流阀、变量马达和发电机组成的挖掘 机势能回收系统[4]。
1 混合动力工程机械研究现状
传统工程机械的能量利用率较低，仅为 20%左右[1] [2]。在当今能源短缺，油价不断上涨 的背景下，节省燃油、提高操作效率就意味着提高了设备的性价比，因此国外各大工程机械 公司均把节能技术作为发展重点，以提高其产品在世界市场上的竞争力。
在这种情况下我国也将混合动力工程机械的研制提上了日程，混合动力在工程机械上的 技术应用已经引起了国家科技部的重视，科技部已经将“新型混合动力工程机械关键技术及 系统”项目列入 2009 年国家高技术研究发展计划（“863”计划）先进制造技术领域的重点项 目。 1.1 国内研究现状
作者简介：刘慧燕（1983-），女，山东淄博人，工学学士。研究方向：车辆工程。 王璠（1970-），男，山东潍坊人，工程硕士。研究方向：车辆工程
Research status of hybrid energy recovery system in construction machinery LiuHuiYan
（Shandong Transport Vocational College, Weifang 261206, China）
Abstract: The domestic and foreign research status of hybrid construction machinery was analyzed. The advantages and disadvantages of the tandem type and parallel type hybrid energy recovery system were compared, the problem of the application in construction machinery was researched. On this basis, the research trends of the key technologies in hybrid energy recovery system in construction machinery were described. The control element and layout scheme of the parallel hybrid energy recovery system has high theoretical research value and capacious application prospect. Key words: hybrid; construction machinery; energy recovery
工程机械混合动力能量回收系统研究现状
刘慧燕 （山东交通职业学院，山东 潍坊 261206） 摘要：分析了国内外混合动力工程机械的研究现状，对比了串联式和并联式混合动力能量回 收系统的优缺点及其应用在工程机械上所存在的问题。在此基础上阐述了混合动力工程机械 能量回收系统关键技术的研究趋势，总结出并联式混合动力能量回收系统中的控制元件与布 局方案具有广阔的应用研究前景。 关键词：混合动力；工程机械；能量回收 中图分类号：TH137 文献标识码：A
(2)串联式混合动力系统不具有很好的节能效果，但可以有效地控制排放质量；并联式 混合动力系统能量回收效率较高，可以降低机械的装机功率，也能在一定程度上降低工程机 械尾气排放，但是控制系统较为复杂，而且布局设计方面存在一定难度。综合考虑，应对并 联式混合动力能量回收系统的关键技术进行深入研究，并且在并联混合动力的基础之上Байду номын сангаас进 马达能量回收、电动机直接驱动回转等节能措施，在不过分增加工程机械生产成本的前提下， 降低工程机械发动机的燃油消耗和尾气排放，提高工作效率、操作简便性和经济性。
严重。
2.2 并联式系统
并联式多用于驱动系统能量回收，分为以下三种典型结构。 (l)结构一：
如图 2 所示，变速器布置在转矩耦合器的后面，这种传动方式的优点是直接驱动系统和 能量再生系统同时将动力输出给变速器，可以使车辆得到更大的驱动力，提高了车辆的驱动 性能。但缺点是在进行制动能量回收时，由于变速器的存在，传递到液压回收元件上的转矩 不大，影响系统的制动能量回收效率。
近几年来国外以挖掘机生产企业为代表的工程机械企业已经开始了混合动力新产品的 研发，并取得了一定的成绩。2009 年 2 月，斗山重工宣布开始研发新型混合动力挖掘机， 预计将在 2014 年完成，该挖掘机的二氧化碳排放量将减少 35%，节约 35%的燃料，每台机 器一年将节省约 1700 万韩元。2009 年 4 月，美国凯斯公司在法国工程机械展上展出了与日 本住友公司最新研制的 CX210B 混合动力挖掘机，该挖掘机回转采用电机驱动，连接可储 存电能的超级电容器。与传统的蓄电池相比，超级电容器可直接储存电力，从而实现了节能 的目的。
国内各挖掘机生产厂家积极与高校科研机构或国外大型工程机械公司联合，在原有机器 上进行改进等，在一定程度上提高了挖掘机的效率，但是在新产品的研发上却投入较少。
武汉理工大学做了相关的研究，将轮胎起重机进行了混合动力改造。分析了超级电容器 的原理、电特性及应用关键技术，仿真验证了超级电容器的电特性。建立了轮胎起重机的混
0 前言
近年来随着社会发展，液压工程机械的数量大幅增加，并以其能量密度和功率密度高的 特点很快成为工程机械行业的主力机型。但随着工程机械品种和数量的不断增加，大量机械 所消耗的资源、排放的污染物对能源和环境产生了难以估计的负荷。
随着混合动力汽车的诞生、应用以及量产，其能量回收系统的概念也逐渐被应用到工程 机械上。高性能蓄电池和超级电容等电气式能量存储单元的快速发展，也为回收系统的紧凑 化奠定了基础。将工程机械每个动作循环中的剩余势能和回转平台的剩余动能等，通过液压 马达和发电机，转化为电能存储起来进行二次应用，使得能量的利用率进一步提高，达到节 能的目的，而由于工程机械很少进行长途行驶，所以回收系统的重量所带来的油耗增加要比 汽车小，所以发展前景更好。
参考文献： [1]魏超,张银彩,苑士华,陈华志.具有制动能量回收系统的车辆制动研究[J].液压与气动.2007，(10):7-10 [2]胡小冬.并联式液压混合动力重型车的分析与仿真[D].吉林大学硕士学位论文,2009 [3]徐立.应用超级电容的工程机械混合动力系统仿真研究[D].武汉理工大学博士学位论文,2008 [4]裴磊.混合动力挖掘机势能回收系统的研究[D].浙江大学硕士学位论文,2008 [5]李莺莺，孟广良，李学忠. 混合动力技术在工程机械上的应用[J].工程机械.2009，(9):43-48 [6]王庆丰,张彦廷,肖清. 混合动力工程机械节能效果评价及液压系统节能的仿真研究[J].机械工程学报.2005, (12):135-139 [7]张方华.双向 DC-DC 变换器的研究[D]. 南京航空航天大学博士学位论文. 2004.6 [8]Gokdere L.U，Benlyazid K，Dougal R. A，Santi E，Briee C.W-A irtual prototype for a hybrid electric vehicle. Mechatronics, 2002, (12) [9]陈庆樟,何仁.汽车再生制动系统机电制动力分配[J].江苏大学学报.2008, (5):394-397
2 工程机械混合动力能量回收系统的实现方式
当前，在综合考虑了系统的节能、排放、布局和成本等因素的基础上，可以应用在工程 机械上应用的混合动力能量回收方式主要有两种：
2.1 串联式系统
如图 1 所示，发动机直接与大功率发电机串联，发动机输出的机械能全部用来驱动发电 机，所输出的交流电经整流器变为直流电后储存在电池或超级电容中，另一部分经逆变器处 理后驱动电动机。电动机输出的机械能一部分经液压泵转化为液压能，并在控制阀的作用下 驱动执行机构；另一部分机械能直接驱动工程机械的运转部件，例如驱动驾驶室回转。