中山   民众镇、南朗镇、港口镇  登高车出租      登高车动力源节能技术研究现状??         1混合动力技术,  国内外研究现状混合动力技术指采用两种或两种以上动力源为工作系统提供能量，不同种类的动力源根据系统运行特点配合使用，充分发挥各自优势，并添加能量回收单元，来提高能量的利用率。混合动力汽车的成功研发，使得对混合动力技术应用于工程作业装备产生了浓厚的兴趣。为了提高传统登高车的能量利用率，降低油耗，2004年率先将混合动力技术和登高车相结合，成功研发出世界首台混合动力登高车试验样机。混合动力登高车采用柴油发动机作为主动力源，根据不同的辅助动力源形式，分为油电混合动力和油液混合动力登高车。其中，油液混合动力登高车采用柴油发动机作为主动力源，液压泵/马达作为辅助动力源，并配合液压蓄能器来吸收/释放柴油发动机的能量；油电混合动力登高车则以电动机作为辅助动力源，使用超级电容/蓄电池组对柴油发动机多余能量进行储存。两种混合动力形式的登高车各有特点，前者将柴油发动机的多余能量储存于液压蓄能器之中，没有中间能量转换，能量损失较小，同时液压蓄能器还可以吸收登高车工作过程中的冲击和震动；后者通过电动机在发电机工况使用，将发动机运行过程的多余能量以电能形式进行存储，能量密度高，更加清洁，因此两种混合动力形式的登高车均得到广泛的关注与研究。虽然混合动力技术在车辆领域应用已久并日趋成熟，但由于登高车运行工况和车辆行驶工况差别较大，负载波动范围更大且变化更频繁，因此针对混合动力登高车的混合动力系统结构、能量回收方式、能量管理策略等方面展开研究。

       1.混合动力系统结构研究,   混合动力登高车根据发动机和辅助动力源布局结构的不同，可以分为串联式、并联式、混联式。三种形式各有优缺点，串联式混合动力结构和控制方式最为简单，由于发动机没有与液压泵直接连接，因此发动机可以时刻处于最佳工作点，但经历化学能—电能—机械能的能量传递过程，导致能量在传递转换过程中损失严重；并联式混合动力结构采用发动机与电动机并联来同时驱动液压泵工作，避免了串联式能量转换损失严重的问题，但由于发动机直接与液压泵连接，容易受到负载波动的影响，发动机工作点优化的难度加大；混联式混合动力合并了串联式和并联式的优点，减小了能量转换损失，同时兼并发动机和电动机多种驱动方式，但在结构和控制方式上最为复杂。为了研究不同混合动力形式对登高车性能的影响，将液压二次调节技术应用于登高车回转机构，根据回转液压泵/马达四象限运行特点，将回转机构减速时的能量转换为液压能，利用液压蓄能器进行回收，在回转机构加速时释放能量，提高了能量利用率。对比了并联式和串联式混合动力登高车在一个标准工作周期的节能效果，发现单一的串联式混合动力登高车并不具备节能效果，但可以明显降低发动机的废气排放；同样，单一的并联式混合动力登高车不能大幅降低能耗，但可以有效减小装机功率，必须结合能量回收、进出口独立控制技术才能有效降低整机能耗。对混合动力登高车的动力系统展开了详细分析，对比了三种混合动力系统的特点，进行了动力参数匹配，并设计多工作点控制策略来实现动力系统的控制。

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        2.能量回收方式研究,  混合动力登高车之所以能大幅降低燃油消耗，一方面由于采用辅助动力源对柴油发动机工作点进行配置，保证其处于高效区运行；另一方面由于采用蓄能器、超级电容、蓄电池等能量回收元件对登高车动势能进行回收，来进一步提高登高车能量的利用率。因此登高车的能量回收方式也受到相关学者的广泛关注。传统登高车在动臂下降和回转机构制动过程中，浪费了大量的重力势能和制动动能。为了能够将这两部分能量进行回收再利用，在原有动臂液压缸系统的基础上，构建了并联式混合动力能量回收系统，利用发电机将动臂重力势能以电能形式储存在蓄电池当中。针对传统登高车能量回收系统动态响应不足的缺点，将节流调速技术应用于能量回收系统，得到兼顾能量回收效率和动态特性的新型能量回收系统CERS，并通过实际动臂和回转试验，证实了CERS同时具有节流控制系统动态性能和高能量回收率的优点。提出一种基于液压混合动力技术的节能方案，对回转机构制动动能进行回收，通过液压再生制动控制策略，在保证回转安全制动的前提下，回转装置在空载和满载时的动能回收分别达40.23%和58.61%。同时，超级电容作为一种高功率密度的储能元件，适合用于登高车负载变化频繁的工况，为此采用超级电容作为储能元件，根据登高车工作周期特点，进行了混合动力登高车储能系统的研究，并提出整体均衡串并联切换控制的方法来实现超级电容的稳压和均压。

     3.能量管理策略研究,  混合动力登高车采用两个及两个以上动力源为系统提供动力，其优势在于能够通过能量管理策略对不同动力源进行功率分配，根据不同动力源的特点进行互补，使得不同动力源均在高效区工作，进而降低登高车的能耗。因此能量管理策略的好坏直接决定了混合动力登高车的节能特性。为了使混合动力登高车油耗达到最优，首先针对登高车特定工况使用DP动态规划达到全局最优管理，然后基于该最优结果，设计了一种实用性更好的能量管理策略。在DP动态规划能量管理策略的基础上，对各液压执行器的运行特点进行分析，提出了一种基于发动机“最小速度”的能量管理策略来实现登高车系统的最优能量管理。使用超级电容作为储能元件回收回转机构的制动动能，并设计了控制策略，使得发动机处于低油耗工作点，同时超级电容SOC保持在合理区间，系统油耗降低15%。

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