十二五国家科技支撑计划---“工程机械用串联式混合动力系统开发”

2018-12-14

  本课题是十二五国家科技支撑计划项目的两个子课题之一。

  1课题目标

  面向工程机械混合动力总成的产业化需求,以系统优化与集成创新为核心,研究混合动力发动机及控制、电机及控制、能量存储及控制等共性关键技术;全面掌握混合动力总成与整车及其控制系统的匹配和集成技术,研制工程机械串联式混合动力总成;全面掌握油电混合动力总成核心技术,建立较为完善的自主创新开发能力。为实现工程机械混合动力总成产业化提供技术支撑。

  2课题任务

  (1) 混合动力工程机械专用发动机、发电机及其控制系统开发

  (2) 行走驱动电机及其控制系统开发

  (3) 作业驱动电机及控制系统开发

  (4) 电源及能源管理系统开发

  (5) 动力总成控制系统开发

  (6) 研制基于GPRS远程监控和诊断系统,建立面向混合动力工程机械的远程监控系统

  (7) 混合动力推土机匹配与系统优化

  3 主要考核指标

  3.1 主要技术指标

  (1) 研制排量介于710升、额定功率在100220千瓦之间的混合动力发动机不少于5台。

  (2) 研制满足混合动力工程机械(推土机)功能要求、最大功率在150200千瓦之间的发电机不少于3台。

  (3) 研制满足混合动力工程机械用、120千瓦行走电机及其控制系统不少于3台套。

  (4) 研制满足混合动力工程机械功能要求、15千瓦永磁同步伺服电机系统不少于3台。

  (5) 研制满足混合动力工程机械要求的大功率超级电容器模块及其能量管理系统不少于5台套。

  (6) 集成最大输出功率在150260千瓦之间的混合动力总成及其控制系统3套。

  (7) 完成混合动力推土机样机1:整机运输重量22吨,使用重量28吨,铲刀容量7.2立方米,行驶速度为每小时011公里,爬坡能力不低于30度,整机耗油量比相应传统机型减少20%以上,传动部件(从驱动电机到履带驱动轮)比相应传统机型的传动部件(从变扭器到履带驱动轮)减少60%以上。

  (8) 形成相应的企业规范/标准不少于3项,申请发明专利不少于3项、实用新型/外观专利不少于7项、登记软件著作权不少于1项。

  3.2 主要经济、社会、环境效益

  2009年,我国销售大型工程机械30余万台,成为世界上最大的工程机械市场。根据国家增加基础设施建设投资和成熟的北美工程机械市场预测,我国大型工程机械的需求在未来几年内将保持强劲增长。混合动力工程机械的节能减排能力较传统内燃机动力工程机械提升约20%以上。目前,工程机械混合动力技术仅掌握在少数外国企业手中。本课题的研究将极大带动我国工程机械混合动力技术的发展,其成果的推广实施对构建资源节约型的低碳经济,实现社会的可持续发展具有较大的推动作用。促进社会可持续发展及提升我国相关产业竞争力的作用。

  3.3 人才队伍建设

  通过课题实施,培养博士不少于2名。