Με την αυξανόμενη αυστηρότητα των κανονισμών για την προστασία του περιβάλλοντος, η βιομηχανία μηχανημάτων δομικών κατασκευών έρχεται αντιμέτωπη με σημαντική πίεση για μείωση των εκπομπών. Οι ρύποι που εκπέμπονται από τον παραδοσιακό εξοπλισμό-που κινείται με καύσιμα έχουν ασκήσει σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον, ενώ η τεχνολογία εκτεταμένης εμβέλειας- προσφέρει μια αποτελεσματική λύση σε αυτό το πρόβλημα. Κατά τη λειτουργία,-μηχανήματα κατασκευής εκτεταμένης εμβέλειας τροφοδοτούνται κυρίως από ηλεκτρισμό και ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ενεργοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού μόνο όταν η φόρτιση της μπαταρίας είναι ανεπαρκής. Κατά συνέπεια, μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές καυσαερίων. Τα σχετικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι, σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μηχανήματα κατασκευών που κινούνται με καύσιμα, τα μηχανήματα κατασκευής εκτεταμένης εμβέλειας-μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας κατά περισσότερο από 30%, τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου κατά 13% - 45%, και τις εκπομπές σωματιδίων κατά 50% - 94%, ικανοποιώντας έτσι καλύτερα τα ολοένα και πιο αυστηρά πρότυπα προστασίας του περιβάλλοντος.
Η Ε & Α των αποκλειστικών επεκτατικών εύρους - έχει εισέλθει στο τεχνολογικά προκλητικό στάδιο.
Το περιβάλλον λειτουργίας των μηχανημάτων κατασκευής είναι πολύπλοκο και ευμετάβλητο και οι συνθήκες εργασίας είναι εξαιρετικά σκληρές, γεγονός που θέτει εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την Ε & Α των αποκλειστικών επεκτατικών γκάμας -. Κατά τη διαδικασία Ε & Α, υπάρχουν δυσκολίες ολοκλήρωσης σε πολλαπλές πτυχές, όπως ο κινητήρας, ο ηλεκτροκινητήρας και το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου. Μεταξύ αυτών, η συμπαγής χωροταξική διάταξη είναι μία από τις κύριες προκλήσεις. Λόγω του περιορισμένου εσωτερικού χώρου των μηχανημάτων κατασκευής, είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν εύλογα πολλά εξαρτήματα όπως ο κινητήρας, ο ηλεκτροκινητήρας και το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου σε ένα στενό χώρο. Αυτό απαιτεί όχι μόνο ο όγκος κάθε εξαρτήματος να είναι όσο το δυνατόν μικρότερος αλλά απαιτεί επίσης έναν επιδέξιο σχεδιασμό των θέσεων εγκατάστασης και των μεθόδων σύνδεσης μεταξύ τους για να επιτευχθεί συμπαγής και αποτελεσματική χρήση του χώρου.
Η ομαλότητα της ισχύος εξόδου είναι επίσης ένα κρίσιμο ζήτημα. Στην πραγματική λειτουργία των μηχανημάτων κατασκευής, ο εξοπλισμός πρέπει να ξεκινά, να σταματά, να επιταχύνεται και να επιβραδύνεται συχνά, με σημαντικές διακυμάνσεις στο φορτίο. Αυτό απαιτεί η ισχύς εξόδου του εύρους-επέκτασης να ανταποκρίνεται άμεσα σε αλλαγές στις συνθήκες εργασίας, να διατηρεί τη σταθερότητα και την ομαλότητα και να αποφεύγει φαινόμενα όπως διακοπή ρεύματος, τρεμούλιασμα ή κρούση, ώστε να διασφαλίζεται η ακρίβεια λειτουργίας και η αποτελεσματικότητα των μηχανημάτων κατασκευής, με ταυτόχρονη μείωση της ζημιάς στη δομή του εξοπλισμού.
Η ανάπτυξη ακριβών αλγορίθμων ελέγχου είναι εξίσου σημαντική. Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου πρέπει να ελέγχει με ακρίβεια τις καταστάσεις λειτουργίας του κινητήρα και του κινητήρα με βάση τις συνθήκες εργασίας σε πραγματικό χρόνο - των μηχανημάτων κατασκευής, όπως το μέγεθος του φορτίου, η ταχύτητα οδήγησης και η φόρτιση της μπαταρίας, για να επιτευχθεί αποτελεσματική συνεργασία μεταξύ των δύο. Για παράδειγμα, όταν η φόρτιση της μπαταρίας είναι επαρκής και το φορτίο είναι μικρό, θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στην κίνηση του κινητήρα για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. όταν η φόρτιση της μπαταρίας είναι ανεπαρκής ή το φορτίο είναι μεγάλο, ο κινητήρας θα πρέπει να τίθεται σε λειτουργία αμέσως για να παράγει ηλεκτρισμό και η ισχύς εξόδου του κινητήρα και του κινητήρα πρέπει να κατανέμεται εύλογα για να διασφαλίζεται η κανονική λειτουργία του εξοπλισμού. Αυτό απαιτεί την ανάπτυξη εξαιρετικά ευφυών και ακριβών αλγορίθμων ελέγχου που μπορούν να επεξεργάζονται γρήγορα και με ακρίβεια μεγάλο όγκο δεδομένων συνθηκών λειτουργίας και να λαμβάνουν βέλτιστες αποφάσεις ελέγχου.
Η καταστολή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών είναι επίσης μια τεχνική πρόκληση που δεν μπορεί να αγνοηθεί. Κατά τη λειτουργία των κινητήρων και των κινητήρων, δημιουργούνται ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, οι οποίες μπορεί να επηρεάσουν την κανονική λειτουργία του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου, οδηγώντας σε προβλήματα όπως παραμορφωμένα σήματα ελέγχου και αστοχίες εξοπλισμού. Επομένως, πρέπει να υιοθετηθούν προηγμένα τεχνικά μέτρα όπως η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και το φιλτράρισμα για την αποτελεσματική καταστολή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και τη διασφάλιση της σταθερότητας και αξιοπιστίας του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου.
Η XCMG διερευνά ενεργά την έρευνα και την ανάπτυξη αποκλειστικών-επεκτατών εύρους. Έχουν πρωτοστατήσει σε συνεργασία με ερευνητικά ιδρύματα για τη διεξαγωγή τεχνολογικής έρευνας, με στόχο τη δημιουργία ενός συστήματος επέκτασης εύρους υψηλής πυκνότητας ισχύος, κατάλληλο για μηχανήματα κατασκευής. Έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην προώθηση του σχεδιασμού βαθιάς ζεύξης αποκλειστικών κινητήρων και γεννητριών. Βελτιστοποιώντας τη δομική σχεδίαση των κινητήρων και των γεννητριών, έχουν κάνει τη φυσική σύνδεση και τον συντονισμό εργασίας μεταξύ των δύο πιο στενά, μειώνοντας την απώλεια ενέργειας κατά τη διαδικασία μετάδοσης και βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος. Για παράδειγμα, με την υιοθέτηση μιας νέας συσκευής ζεύξης, επιτεύχθηκε μια ευέλικτη σύνδεση μεταξύ του κινητήρα και της γεννήτριας, μειώνοντας αποτελεσματικά τους κραδασμούς και τον θόρυβο και βελτιώνοντας τη σταθερότητα και την αξιοπιστία της μετάδοσης ισχύος.
Η στρατηγική έξυπνου ελέγχου επιτυγχάνει αυτο-προσαρμοστική απόδοση σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας
Με βάση την προηγμένη εμπειρία από τον τομέα των επιβατικών οχημάτων, το εκτεταμένο σύστημα γκάμας μηχανολογικών μηχανημάτων-αναπτύσσει ενεργά στρατηγικές έξυπνου ελέγχου πολλαπλών-τρόπων λειτουργίας για την επίτευξη προσαρμοστικής λειτουργίας σε όλες τις συνθήκες εργασίας. Ο πυρήνας αυτής της στρατηγικής έγκειται στη χρήση αλγορίθμων προσαρμογής περισσότερων από 130 συνθηκών-για τη δυναμική βελτιστοποίηση της εκκίνησης-παύσης του εύρους-εκτεταμένης μηχανής, διανομής ισχύος και φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, επιτρέποντας στα μηχανήματα μηχανικής να διατηρούν αποτελεσματική λειτουργία σε διάφορες πολύπλοκες συνθήκες εργασίας.
Το σύστημα διαχείρισης ενέργειας που βασίζεται σε νευρωνικά δίκτυα είναι μια σημαντική καινοτομία στον τομέα αυτό. Αυτό το σύστημα μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια και πραγματικά{1}}έγκαιρο το φορτίο λειτουργίας των μηχανημάτων κατασκευής, είτε πρόκειται για το ισχυρό έδαφος-που σπάει κατά την εκσκαφή ή για την ανύψωση βαρών κατά την ανύψωση, και μπορεί να ανταποκριθεί άμεσα. Ενώ διασφαλίζει ότι η ισχύς εξόδου πληροί τις λειτουργικές απαιτήσεις, μειώνει αποτελεσματικά την κατανάλωση ενέργειας κατά 15% - 20%, βελτιώνοντας σημαντικά τη συνολική απόδοση του συστήματος. Για παράδειγμα, σε ένα μεγάλο εργοτάξιο, ένας εκσκαφέας εκτεταμένης εμβέλειας- εξοπλισμένος με σύστημα διαχείρισης ενέργειας νευρωνικού δικτύου μπορεί, κατά τη διάρκεια εργασιών εκσκαφής υψηλής-έντασης, να προσαρμόσει την ισχύ εξόδου της γεννήτριας και τη στρατηγική εκφόρτισης της μπαταρίας σε πραγματικό{{9}χρόνο σύμφωνα με τις αλλαγές στην αντίσταση εκσκαφής.
Όταν αντιμετωπίζετε πιο μαλακά στρώματα εδάφους, το σύστημα μειώνει αυτόματα την ισχύ του ενισχυτή και δίνει προτεραιότητα στη χρήση της ισχύος της μπαταρίας, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση καυσίμου. Ωστόσο, όταν σκάβετε σκληρούς βράχους, αυξάνει αμέσως την ισχύ του ενισχυτή για να εξασφαλίσει επαρκή ισχύ, ενώ ελέγχεται εύλογα το βάθος εκφόρτισης της μπαταρίας για να αποφευχθεί η υπερβολική εκφόρτιση που θα έβλαπτε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Μέσω αυτού του έξυπνου ελέγχου, αυτός ο εκσκαφέας, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου κατασκευής ενός μηνός, εξοικονομεί περίπου το 20% της κατανάλωσης καυσίμου σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς εκσκαφείς-που κινούνται με καύσιμα. Ταυτόχρονα, μειώνει τις εκπομπές καυσαερίων και μειώνει τη ρύπανση στο περιβάλλον.
Επιπλέον, αυτή η στρατηγική έξυπνου ελέγχου μπορεί επίσης να προσαρμοστεί ευέλικτα σύμφωνα με διαφορετικά σενάρια εργασίας. Κατά τη διεξαγωγή εργασιών σε εσωτερικούς χώρους, λόγω των αυστηρών απαιτήσεων για θόρυβο και εκπομπές, το σύστημα θα υιοθετήσει κατά προτίμηση την καθαρή ηλεκτρική λειτουργία για να καλύψει τις ανάγκες προστασίας του περιβάλλοντος και ησυχίας. ενώ σε μακροπρόθεσμες-εξωτερικές λειτουργίες όπου η φόρτιση δεν είναι βολική, θα βελτιστοποιήσει τη συλλογική εργασία της επέκτασης εμβέλειας και της μπαταρίας για να διασφαλίσει τη συνεχή λειτουργία του εξοπλισμού.
Η αδυναμία στην απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες-μπορεί να αντιμετωπιστεί μέσω πολλαπλών τεχνολογικών ανακαλύψεων.
Στον τομέα των μηχανημάτων κατασκευής, το ζήτημα της αντοχής της μπαταρίας σε περιβάλλοντα χαμηλών-θερμοκρασιών ήταν πάντα ένας από τους βασικούς παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξή του. Ειδικά σε ψυχρές περιοχές, όπως η βορειοανατολική Κίνα και η Εσωτερική Μογγολία, οι θερμοκρασίες του χειμώνα συχνά πέφτουν σε μείον αρκετούς βαθμούς ή και χαμηλότερες. Αυτό θέτει μια σοβαρή πρόκληση για την απόδοση της μπαταρίας και την αντοχή των μηχανημάτων κατασκευής. Σύμφωνα με σχετικά δεδομένα, σε συνθήκες χαμηλών{4}θερμοκρασιών, το εύρος αντοχής των παραδοσιακών μπαταριών μπορεί να μειωθεί περισσότερο από 50%, επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση λειτουργίας και το εύρος εφαρμογής των μηχανημάτων κατασκευής.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, η βιομηχανία διερευνά ενεργά διάφορα τεχνικά μέσα για να επιτύχει τη συντονισμένη βελτιστοποίηση της θερμικής διαχείρισης και της τεχνολογίας μπαταριών. Η τεχνολογία ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας είναι μία από τις βασικές τεχνολογίες μεταξύ αυτών. Σχεδιάζοντας έξυπνα τους εναλλάκτες θερμότητας και άλλο εξοπλισμό, είναι δυνατό να συλλεχθεί αποτελεσματικά μια μεγάλη ποσότητα απορριπτόμενης θερμότητας που παράγεται κατά τη λειτουργία του κινητήρα. Αυτή η απορριπτόμενη θερμότητα διαφορετικά θα εκκενώθηκε απευθείας στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας σπατάλη ενέργειας. Τώρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση της μπαταρίας. Για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη μάρκα μηχανημάτων κατασκευής έχει υιοθετήσει ένα προηγμένο σύστημα ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας, εισάγοντας την απορριπτόμενη θερμότητα του κινητήρα στη συσκευή θέρμανσης της μπαταρίας, επιτρέποντας στην μπαταρία να διατηρεί πιο κατάλληλη θερμοκρασία εργασίας σε περιβάλλοντα χαμηλής{5} θερμοκρασίας, μειώνοντας αποτελεσματικά την υποβάθμιση της χωρητικότητας της μπαταρίας και επεκτείνοντας έτσι την εμβέλεια. Μέσω πραγματικών δοκιμών, σε περιβάλλον -20 μοιρών, η γκάμα αυτών των μηχανημάτων κατασκευής έχει αυξηθεί κατά περίπου 20% σε σύγκριση με όταν δεν χρησιμοποιήθηκε η τεχνολογία ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας.
Η τεχνολογία παλμικής θέρμανσης επίσης εξελίσσεται συνεχώς, παρέχοντας νέες λύσεις για τη βελτίωση της απόδοσης σε χαμηλές-θερμοκρασίες. Η τεχνολογία παλμικής θέρμανσης που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο Tsinghua έχει εξαιρετική απόδοση. Σε ένα ακραίο περιβάλλον -30 μοιρών, χρειάζονται μόνο 5 λεπτά για να θερμανθεί η μπαταρία σε θερμοκρασία δωματίου, με ρυθμό θέρμανσης έως και 8 μοίρες /λεπτό. Η αρχή αυτής της τεχνολογίας είναι να χρησιμοποιεί το χαρακτηριστικό της αυξημένης εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας σε χαμηλές θερμοκρασίες, δημιουργώντας θερμότητα Joule μέσω φόρτισης και εκφόρτισης υψηλής-συχνότητας για την επίτευξη ταχείας αυτοθέρμανσης{10}}της μπαταρίας. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν ηλεκτρικό φορτωτή που εφάρμοσε αυτήν την τεχνολογία παλμικής θέρμανσης, κατά τη διάρκεια των χειμερινών λειτουργιών χαμηλής{11} θερμοκρασίας, μπορεί να αυξήσει γρήγορα τη θερμοκρασία της μπαταρίας, επιτρέποντάς της να φτάσει γρήγορα στη βέλτιστη κατάσταση λειτουργίας, βελτιώνοντας σημαντικά την ταχύτητα εκκίνησης και τη λειτουργική απόδοση του εξοπλισμού και επιλύοντας αποτελεσματικά τα προβλήματα δυσκολίας του εξοπλισμού στην εκκίνηση και στο περιβάλλον χαμηλής απόδοσης στο παρελθόν.
Οι μπαταρίες-ιόντων νατρίου, με τα μοναδικά τους πλεονεκτήματα, αφήνουν σταδιακά το στίγμα τους στον τομέα των μηχανημάτων κατασκευής. Η μπαταρία Xiongyao της CATL, η οποία χρησιμοποιεί υβριδική τεχνολογία λιθίου-νατρίου, έχει επιτύχει επιτυχή αποφόρτιση στους -40 βαθμούς και φόρτιση στους -30 βαθμούς , ξεπερνώντας τους περιορισμούς των παραδοσιακών μπαταριών σε περιβάλλοντα χαμηλής{{8} θερμοκρασίας. Σε ορισμένα ειδικά σενάρια λειτουργίας με εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για απόδοση σε χαμηλή{10} θερμοκρασία, όπως η πολική επιστημονική έρευνα και η κατασκευή υποδομής σε ψυχρές περιοχές, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου{11}}έχουν επιδείξει σημαντικές δυνατότητες εφαρμογής. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου-, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου{{13} παρουσιάζουν καλύτερη αγωγιμότητα ιόντων και δραστηριότητα αντίδρασης ηλεκτροδίων σε συνθήκες χαμηλής{{14} θερμοκρασίας, διατηρώντας υψηλή χωρητικότητα εκφόρτισης και απόδοση φόρτισης-εκφόρτισης, παρέχοντας ισχυρή εγγύηση για τη σταθερή λειτουργία των μηχανημάτων κατασκευής υπό ακραίες συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας.
Η ενοποίηση συστημάτων αντλιών θερμότητας είναι επίσης ένα κρίσιμο μέτρο για τη βελτίωση της απόδοσης σε χαμηλές-θερμοκρασίες.ΚέλβινΗ τεχνολογία Τριών-Source Heat Pump της 's ενσωματώνει αντλίες θερμότητας-πηγής αέρα, κινητήρα-πηγής και μπαταρίας-πηγής, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας και βελτιωμένη θερμική ποιότητα, η οποία μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας το χειμώνα κατά 50%. Κατά τη διάρκεια της οδικής δοκιμής στην Τανγκσάν, η αντλία θερμότητας με τρεις-πηγές εξοικονόμησε 40,5 kWh ηλεκτρικής ενέργειας καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, με ποσοστό εξοικονόμησης ενέργειας-έως και 15,9%. Συνδυάζοντας το σύστημα αντλίας θερμότητας με το σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας, η θερμότητα στο περιβάλλον και η απορριπτόμενη θερμότητα που παράγεται κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού μπορούν να αξιοποιηθούν πλήρως για να παρέχουν μια πηγή θερμότητας για την μπαταρία και την καμπίνα. Αυτό όχι μόνο καλύπτει τις ανάγκες θέρμανσης του εξοπλισμού, αλλά μειώνει επίσης την πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας, βελτιώνοντας περαιτέρω την αντοχή και τη λειτουργική απόδοση του εξοπλισμού σε περιβάλλοντα χαμηλής{12} θερμοκρασίας.