Академиялык изилдөөлөр, түшүнүктүү тил

Verianla | Кыргызча академиялык изилдөөлөр жана илим

27 сентябрь 2026, Жекшемби
VERİANLAКөз карандысыз илимий басма
Менюну ачуу же жабуу
...
Башкы бет / Колдонмо илимдер / Инженерия / M100 метанол аралык узарткычтуу электр самосвал жүк ташуучу унаалар үчүн туруктуу ылдамдык жана өзгөрмө момент башкаруу стратегиясы
Инженерия

M100 метанол аралык узарткычтуу электр самосвал жүк ташуучу унаалар үчүн туруктуу ылдамдык жана өзгөрмө момент башкаруу стратегиясы

Бул изилдөө M100 метанол кыймылдаткычы жана генератордон турган аралык узарткычка ээ 25 тонналык электр самосвал жүк ташуучу унаада энергия башкарууну жакшыртуу үчүн туруктуу ылдамдык жана өзгөрмө моменттүү жаңы башкаруу стратегиясын сунуштайт.

10/08/2026  Veri Anla 17 көрүү
M100 метанол аралык узарткычтуу электр самосвал жүк ташуучу унаалар үчүн туруктуу ылдамдык жана өзгөрмө момент башкаруу стратегиясы

Бул изилдөө, M100 метанол моторu жана генераторden oluşan аралык узарткычка sahip 25 tonluk электрдик bir самосвал жүк ташуучу унаада энергия башкарууni iyмененştirmek үчүн туруктуу ылдамдыктагы жана өзгөрмө моменттүү yeni bir башкаруу стратегиясы öneriyor. Yaklашуу, туруктуу кубатlü башкарууün тартуу батареясыnda oluşturduğu daha derin заряд-разряд döngülerini жана кубат ээрчиген башкарууün аралык узарткычтын мотор айлануу ылдамдыгыnde oluşturduğu sık değiшимleri azaltmайı максат кылат. Önerмененn система 70–130 kW арасында кубат talebini üç seçilmiş мотор айлануу ылдамдыгыnde моментu değiştirerek takip ediyor; 50 kW жана 150 kW болсо өзүнчө туруктуу изилдөө noktaları катары kullanılıyor. AVL Cruболсо менен MATLAB R2022b/Simulink биргелешкен симуляцияunda CHTC-D циклi үчүн метанол сарпталышы туруктуу кубатlü стратегияde 62,89 L/100 km, кубат ээрчиген стратегияde 64,49 L/100 km жана önerмененn туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегияde 62,53 L/100 km катары hesaplandı. Önerмененn стратегия bu симуляция koşullarında эң төмөн tüketimi sтармакladı; бирок натыйжалар чыныгы унаа yol тестinden değil, лаборатория жанаrалдыгаyle desteklenen bir унаа симуляцияundan алынган.

Изилдөөnın негизги инженердик fikri, аралык узарткычтын gücünü değiştirmek үчүн мотор айлануу ылдамдыгыni үзгүлтүксүз жана geniş bir аралыкta değiştirmek yerine белгилүү натыйжалуулукli devir bölgelerini kullanmak жана ошол эле devir bölgesinde генератор-мотор моментunu değiştirerek gerekli gücü üretmektir. Изилдөөчүлөр 70–90 kW үчүн 1150 r/min, 90–110 kW үчүн 1250 r/min жана 110–130 kW үчүн 1350 r/min изилдөө bölgelerini belirlemiştir. Система кошумча минимум 50 kW үчүн 900 r/min жана максимум 150 kW үчүн 1575 r/min туруктуу изилдөө noktalarına sahiptir.

CHTC-D циклinde önerмененn стратегияyle аралык узарткыч контурye girdikten sonra батарея заряд абалы (State of Charge, SOC) болжол менен %55,5–60,1 аралыгында tutulmuş жана симуляция sonunda %59,8 SOC алынган. Изилдөөчүлөрın эсептөөsına göre 300 L метанол бакıyla болжолдоосу жүрүү аралыгы 480 km olup туруктуу кубатlü башкаруу үчүн эсептелген 477 km жана кубат ээрчиген башкаруу үчүн эсептелген 465 km маанилерinden daha жогоркуtir.

Түркия жагынан мааниси: Бул изилдөө Çin'de geliştirмененn bir M100 метанол аралык узарткыч, Çin оор коммерциялык унаа тест циклi жана Çin'deki унаа/yагымt koşulları негизгиinde yürütülmüştür. Ошондуктан 62,53 L/100 km tüketim, 480 km menzil же күйүүчү май наркыne ilişkin натыйжалар Түркия'deki bir самосвал жүк ташуучу унааa түздөн-түз aktarılamaz. Түркия'de benzer bir система мааниlendirмененcekse отун касиеттери жана бааları, эмиссия жана унаа mevzuatı, жүк ташуучу унаа милдет циклleri, yol eğimleri, жүк профильleri, батарея айрыкчаri жана жергиликтүү изилдөө koşullarıyla кайра тастыкталышы керек.

Изилдөөнүн негизги көйгөйү эмне?

Menzil uzatılmış электрдик самосвал жүк ташуучу унааlarda içten yanmalı мотор дөңгөлөкleri механикалык катары түздөн-түз sürmez. Motor жана генераторden oluşan аралык узарткыч elektrik üretir; üretмененn энергия тартуу моторuna же кубат батареяsına gönderilir. Bu архитектура, таза электрдик тармакır ticari ортомчуn чектелген menzilini artırırken энергия башкаруу системанынe маанилүү bir милдет жүкler: мотор-генератор grubunun кайсы anda, кайсы кубатte жана кайсы devirde çсатып алууacтармакı doğru belirlenmelidir.

Изилдөөчүлөр iki yайgın мамилесиn ар түрдүү dezavantajlarına фокусlanmıştır. Sabit кубат башкарууünde аралык узарткыч изилдөөya başladığında önceden belirlenmiş жогорку натыйжалуулукli bir кубат noktasında өндүрүшe devam eder. Унаа o anda daha az кубат istese bменен фазаla elektrik батареяya gönderildiğinden батарея заряд-разряд derinliği artabilir. Кубат takipli башкарууde болсо аралык узарткыч ортомчуn anlık кубат talebine daha жакынdan uyar; fakat bunu чыныгыleştirmek үчүн мотор айлануу ылдамдыгы 900–1575 r/min арасында sık değişebilmektedir.

Изилдөөnın önerdiği üçüncü yaklашуу bu iki davranış арасында bir инженердик uzlaşması kurmaktadır: аралык узарткычтын devrini чектелген sайıda ekonомдук noktada tutmak, кубат değiшимini болсо büжүк ölçüde момент değiшимiyle чыныгыleştirmek.

M100 метанол аралык узарткыч кантип түзүлгөн?

Menzil uzatıcı, ырааттуу altı цилиндрli doğal gaz моторu негизги alınarak M100 метанол kullanacak biçimde değiştirilmiş bir мотор менен туруктуу магниттүү синхрондук генераторden (Permanent Magnet Synchronous Generator, PMSG) oluşmaktadır.

M100 метанол моторu параметрsiБулак мааниi
Motor tipiSıralı 6 цилиндр, 4 сууpap, 4 убакытlı
Emisyon standardıChina VI
Atдал келтирүүBuji atдал келтирүүli
Atдал келтирүү sırası1-5-3-6-2-4
Motor hacmi6,87 L
Цилиндр çapı108 mm
Strok125 mm
Sıkıştırma катышы11,5:1
Yагымt enjeksионuElektronik башкарууlü жогорку басымlı common rail; emme manifoldunda көп чекиттүү инжекция

PMSG'nin номиналдуу gücü 150 kW жана номиналдуу devri 1500 r/min'dir. Jeneratörün номиналдуу чыгууı 540 V DC жана номиналдуу токı 270 A катары берилген. Soğutma айланууlı суу системаiyle sтармакlanmaktadır.

Булак изилдөөнүн тажрыйба стендı düzeninde мотор жана генераторe ek катары ECU, Motor Control Unit (MCU), муздатуу kulesi, ara soğutucu, кубат анализаторü жана мотор туруктуу температура системаi yer almaktadır. WT1804E кубат анализаторü аралык узарткычтын elektrik өндүрүшini реалдуу убакыт эсептөөk үчүн колдонулган.

Menzil uzatıcının лаборатория аткарымı ne көрсөткөн?

Изилдөөdaki аралык узарткыч karakteristik жанаrалдыга ганаca теориялык haritadan alınmamıştır; изилдөө негизги аткарым натыйжаларыnın лаборатория тажрыйбаlerinden elde edildiğini ачыкça билдирет. Ölçülen стадияnsel karakteristik haritasında мотор айлануу ылдамдыгы менен момент бирге değiştirilmiş, туруктуу кубат eğrалдыга менен метанол özgül tüketim bölgeleri аныкталган.

ParametreМаани
Maksimum чыгыш кубаты / devir182,57 kW / 2100 r/min
Maksimum чыгуу моментu / devir941,83 N·m / 1450 r/min
Maksimum термалдык натыйжалуулук%38,22
Maksimum электр өндүрүү натыйжалуулугу%99,93

Булакта максимум электр өндүрүү натыйжалуулугуnin 1950 r/min'de чыныгыleştiği белгиленет. Bu noktada генератор чыгыш кубаты 80,07 kW, мотор чыгыш кубаты 80,13 kW'dır. Изилдөөnın kullandığı эсептөө, генераторün ürettiği кубат менен мотор чыгыш кубатыnün катышыna dайanmaktadır.

Damperli жүк ташуучу унааun энергетикалык система кантип түзүмlandırılmıştır?

Модель унаа üç akslı жана 6×4 тартуу düzтуурасынан sahip, максимум toplam массаsi 25.000 kg olan bir самосвал жүк ташуучу унааdur. Orijinal yагымtlı ортомчуn şasisi korunmuş, yагымt depoсууnun yerine метанол бакı yerleştirilmiş жана кубат батареяsı kabin менен damper кассаsı arasına жайгашууlandırılmıştır.

Унаа параметрsiМаани
Çekiş düzeni6×4
Boyutlar7400 × 2550 × 3300 mm
Dingil аралыкsi3800 + 1400 mm
Boş салмак14.000 kg
Maksimum toplam масса25.000 kg
Ön alan8,0 m²
Hava direnç katsайжылуулук0,70
Son тиштүү дөңгөлөк катышы7,63
Mэтанол бакı300 L
Lastik12.00R20 16PR
Yuvarlanma радиусı545,4 mm

Elektrik системаi 540 V жогорку чыңалуу архитектурасыne sahiptir. Çekiş батареяsı литий темир фосфат түзүмda, 80 kWh кубаттуулукde жана максимум 270 kW deşarj gücündedir. Dört алдыга катышlı AMT şanzımanın катышları sırasıyla 5,00; 3,05; 1,66 жана 1,00'dır.

Унаа башкаруу стратегиясыnin негизги öncelikleri nelerdir?

Изилдөөчүлөр эреже негиздүү энергия башкарууni dört негизги инженердик önceliği üzerine kurmuştur:

  1. Saf электрдик жүрүү önceliği: Унаа кубат ihtiyacı жана батарея SOC'si izin жанаrdiği sürece аралык узарткыч kapalı tutulur.
  2. Menzil uzatıcının термалдык натыйжалуулук önceliği: Изилдөө noktalarının өлчөнгөн натыйжалуулукli bölgelerde seçilmesi максатlanır.
  3. Yavaşlama sırasında энергия кайтарып алууı: Güжанаnlik koşulları izin жанаrdiği ölçüde rejeneratif электрдик frenleme механикалык тормозlemeden önce мааниlendirilir.
  4. Batarya ömrünün korunması: SOC чекleri жана аралык узарткычтын gücü, батареяdaki заряд-разряд davranışını чекlandıracak biçimde айarlanır.

Sabit кубат башкаруу стратегиясы кантип çсатып алууıyor?

Sabit кубат стратегияsinde батарея SOC'si %30'un altına düştüğünde аралык узарткыч başlatılıyor. Motor 1300 r/min'e çıkarılıyor жана аралык узарткыч 100 kW туруктуу кубатte çсатып алууtırılıyor. Унаа anlık катары 100 kW'dan daha az кубат istiyorsa фазаla elektrik батареяyı şarj ediyor; daha фазаla кубат gerekiyorsa батарея жана аралык узарткыч бирге тартуу моторunu besliyor. Batarya SOC'si %80'e ulaştığında аралык узарткыч kapatılıyor.

Sabit кубат изилдөө noktasıМаани
Кубат100 kW
Motor devri1300 r/min
Момент734,62 N·m
Mэтанол özgül tüketimi458,48 g/kWh
термалдык натыйжалуулук%34,90
Elektrik өндүрүш натыйжалуулукi%95,18

Bu методуn avantajı башкарууünün жөнөкөй жана изилдөө noktasının алдын ала билүүlebilir olmasıdır. Изилдөөnın eleştirdiği tarafı болсо унаа кубат ihtiyacı төмөнken dahi 100 kW өндүрүш түзүмlabilmesi жана фазаla энергияnin батареяya aktarılmasıdır.

Кубат takipli башкаруу стратегиясы кантип ар түрдүүlaşıyor?

Кубат takipli стратегияde аралык узарткыч, унаа кубат talebine göre ölçülmüş оптимум метанол tüketim eğrisi üzerinde кыймыл eder. Изилдөө bölgesi 50–150 kW кубат, 900–1575 r/min мотор айлануу ылдамдыгы жана болжол менен 530–930 N·m момент aralığını kapsamaktadır.

Bataryanın SOC alt жана üst чекleri sırasıyla %55 жана %60 катары колдонулган. SOC yeterince жогорку болгонуnda унаа таза электрдик жүрүүtedir. SOC düştüğünde аралык узарткыч etkinleştirilir жана унаа кубат ihtiyacına göre изилдөө noktası үзгүлтүксүз değiştirilir.

Булакта bu методуn батареяdan geçen elektrik энергияsini жана батарея заряд-разряд derinliğini azaltabмененceği; бирок мотор айлануу ылдамдыгыnin 900–1575 r/min арасында sık değişmesinin krank валi, biyel жана piston gibi кыймылli parçalar üzerinde үзгүлтүксүз өзгөрмө жүкler oluşturabмененceği белгиленет. Bu механикалык иш мөөнөтү баалоосу изилдөөдө uzun döнымдуулук чыдамкайлык тестiyle сандык катары doğrulanmış эмес; önerмененn стратегияnin geliştirilmesindeki инженердик gerekçesidir.

Sabit тез-өзгөрмө моменттүү стратегияnin негизги yeniliği эмне?

Önerмененn стратегия кубат ээрчиген башкарууün негизги SOC mantığını korurken аралык узарткычтын мотор айлануу ылдамдыгыni чектелген sайıda изилдөө bölgesine indirir. 70–130 kW аралыгында кубат talebi üç ар түрдүү мотор айлануу ылдамдыгыnde момент değiştirмененrek takip edilmektedir.

Изилдөө bölgesiDevir (r/min)Кубат (kW)Момент (N·m)Mэтанол özgül tüketimi (g/kWh)
Minimum кубат туруктуу чекитsı90050530,6491,82
Düşük кубат bölgesi115070–90581,3–747,4462,08–477,20
Orta кубат bölgesi1250>90–110687,6–840,4450,79–461,26
Yüksek кубат bölgesi1350>110–130778,1–919,6441,86–452,26
Maksimum кубат туруктуу чекитsı1575150909,6446,58

70–90 kW, 90–110 kW жана 110–130 kW bölgelerinde кубат değiшимi ошол эле devir bölgesinde момент değiştirмененrek чыныгыleştirilmektedir. Кубат bölgesi değiştiğinde аралык узарткыч 1150, 1250 же 1350 r/min'deki komşu изилдөө noktasına geçmektedir. 50 kW жана 150 kW болсо туруктуу кубат noktalarıdır.

Verianla Liжана: Menzil uzatıcının кубат bölgelerine göre изилдөө mantığı

Gösterim, булак изилдөөnın Tablo 8 жана башкаруу kurallarına dайanmaktadır. Oynatma süresi физикалык моторun bölge değiştirme süresini temsil etmez.

AşamaAçıklamaБулак
50 kW туруктуу чекитMinimum аралык узарткыч gücü; 900 r/min туруктуу изилдөө noktası.Tablo 8 / Bölüm 3.5
70–90 kW1150 r/min туруктуу devir bölgesinde момент değiştirмененrek кубат takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
90–110 kW1250 r/min туруктуу devir bölgesinde момент değiştirмененrek кубат takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
110–130 kW1350 r/min туруктуу devir bölgesinde момент değiştirмененrek кубат takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
150 kW туруктуу чекитMaksimum аралык узарткыч gücü; 1575 r/min туруктуу изилдөө noktası.Tablo 8 / Bölüm 3.5
 

Verianla Liжана: Визуалдаштыруу, bu макалаdeki görünür bilimsel маалымат таблицасууndan tarайıcıda oluşturulur. Tablo илимий source-of-truth катары korunur.

Batarya SOC'si башкаруу mantığında кантип kullanılıyor?

Önerмененn стратегияnin SOC чекleri кубат ээрчиген стратегияyle ошол элеdır: болжол менен %55 alt чек жана %60 üst чек. SOC yeterince жогоркуken таза электрдик жүрүү önceliklidir. SOC düştüğünde аралык узарткыч контурye alınır. Batarya SOC'si минимум чекten daha da aşтармакıdайsa изилдөөчүлөр тез şarj amacıyla 50 kW минимум noktайı atlайıp аралык узарткычyı түздөн-түз 70–150 kW изилдөө bölgesinde kullanmaktadır.

Bu мамилесиn amacı батареяyı çok geniş bir %30–80 SOC терезеsinde циклleyen туруктуу кубат стратегияsine kıyasla daha dar bir SOC bandında tutmak жана ошол эле убакытda кубат ээрчиген стратегияdeki kadar geniş devir değiшимi oluşturmamaktır.

Fren энергияsi кантип geri kazanılıyor?

Унаа механикалык жана электрдик frenlemenin бирге kullanılabildiği bir регенеративдүү тормоздоо стратегияsine sahiptir. Mekanik fren системанынdeki ön, orta жана arka aks fren күчi dтармакılımı 4:3:3 катары аныкталган.

Унаа кубат talebi терс болгонуnda жана sürücü gaz жанаrmediğinde энергия кайтарып алууı başlайabilmektedir. Бирок fren pedalının ачыкlığı %80'i aşarsa шашылыш тормоздоо kabul edilmekte, коопсуз fren аралыкsini sтармакlamak üzere kavrama açılmakta жана механикалык тормозleme öncelik kazanmaktadır. Benzer сүрөтde батарея SOC'si %80'in üzerindeyse aşırı şarj коркунучini азайтуу amacıyla гана механикалык тормоз колдонулат.

CHTC-D тест циклi кантип колдонулган?

Üç энергия башкаруу стратегияsinin салыштырылышы China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle-Dynamic (CHTC-D) циклinde түзүмlmıştır. Изилдөөda tek циклin süresi 1300 s, аралыкsi 8,37 km, максимум ылдамдыкı 71,4 km/h жана орточо ылдамдыкı 23,19 km/h катары берилген.

Saf электрдик изилдөө симуляцияunda жүксүз унаа үчүн 51,6 km жүрүү аралыгы жана 0,96 kWh/km энергия керектөө; tam жүктөлгөн унаа үчүн 44,4 km таза электрдик menzil жана 1,09 kWh/km tüketim эсептелген.

Унаа аткарым hedefleri karşılandı mı?

AVL Cruболсо симуляцияunda жүксүз самосвал жүк ташуучу унааun максимум ылдамдыкı 92,63 km/h, 0–50 km/h ылдамдыкlanma süresi 7,73 s катары эсептелген. Tam жүктөлгөн durumda максимум ылдамдык 92,59 km/h жана 0–50 km/h ылдамдыкlanma süresi 13,17 s'dir. Tam жүктөлгөн ортомчуn birinci viтестe максимум tırmanma eğimi %45,92 катары эсептелген.

Изилдөөnın дизайн hedefi жүксүз максимум ылдамдык үчүн 90 km/h, жүксүз 0–50 km/h ылдамдыкlanma үчүн 8,0 s жана tam жүктөлгөн максимум eğim үчүн %45'tir. Изилдөөчүлөр ilgili дизайн менен симуляция маанилерi арасындаki катаların %5'in астында болгонуnu билдирет.

Изилдөө neyi destekliyor?

  • Ölçülmüş M100 метанол аралык узарткыч karakteristiklerinden seçilmiş чектелген devir bölgeleriyle кубат башкарууi oluşturulabмененceğini destekliyor.
  • AVL Cruболсо жана MATLAB/Simulink биргелешкен симуляцияunda туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегияnin üç incelenen стратегия арасында эң төмөн метанол сарпталышыni жанаrdiğini көрсөтөт.
  • Önerмененn стратегияnin аралык узарткыч çсатып алууırken батарея SOC'sini болжол менен %55–60 bandında tutabildiğini көрсөтөт.
  • Кубат takipli башкарууe göre аралык узарткыч үчүн kullanılan devir noktalarının 900/1150/1250/1350/1575 r/min менен чекlandırılabildiğini көрсөтөт.
  • Модель ортомчуn максимум ылдамдык, ылдамдыкlanma жана tırmanma дизайн gereksinimlerini симуляцияda karşıladığını көрсөтөт.

Изилдөө neyi далилдебейт?

  • 62,53 L/100 km tüketimin чыныгы bir самосвал жүк ташуучу унаада yol тестiyle elde edildiğini göstermiyor.
  • Önerмененn стратегияnin батарея ömrünü kaç yıl же kaç цикл uzattığını ölçmüyor.
  • Menzil uzatıcının чектелген devir noktalarıyla çсатып алууtırılmasının мотор механикалык ömrüne сандык etkisini чыдамкайлык тестiyle doğrulamıyor.
  • 480 km болжолдоосу menzilin her жүк, yol eğimi, ortam sıcaklığı жана миссия циклиnde geçerli болгонуnu göstermiyor.
  • Çin'deki метанол-тизеel нарк катышыnın başka өлкөlere же ар түрдүү tarihlere түздөн-түз uygulanabмененceğini göstermiyor.
  • Gerçek унаа эмиссияlarının üç стратегия арасында кантип değiştiğini чыныгы yol эмиссия өлчөөüyle ortайa koymuyor.

Изилдөөнүн методу жана натыйжалары

Модельleme жана биргелешкен симуляция түзүмsı

Изилдөөda самосвал жүк ташуучу унааun механикалык жана elektriksel кубат aktarma системаi AVL Cruболсо ortamında kurulmuştur. Enerji башкаруу алгоритмдерı MATLAB R2022b/Simulink үчүнde geliştirilmiş; изилдөө durumları жана açma-kapama kararları Stateflow блокlarıyla колдонулган. Böylece унаа модели менен башкаруу модельi биргелешкен симуляция үчүнde birbirine bтармакlanmıştır.

AVL Cruболсо tarafında M100 метанол моторu, PMSG, литий темир фосфат батарея, тартуу моторu, kavrama, dört алдыга AMT, transfer kutuсуу, son тиштүү дөңгөлөкler, diferansiyeller, дөңгөлөкler жана fren системаi модельlenmiştir. Simulink tarafı болсо SOC, унаа кубат talebi, аралык узарткыч минимум/максималдуу кубат чекları жана ilgili изилдөө durumu kararlarını üretmiştir.

Üç башкаруу стратегиясыnin негизги айarları

ParametreSabit кубатКубат takipliSabit тез-өзгөрмө моменттүү
Batarya SOC aralığı (%)30–8055–6055–60
Menzil uzatıcı gücü (kW)10050–15050–150
Menzil uzatıcı devri (r/min)1300900–1575 арасында өзгөрмө900 / 1150 / 1250 / 1350 / 1575

18 CHTC-D циклinde туруктуу кубат стратегияsi

Tam жүктөлгөн жүк ташуучу унаа үчүн симуляция 18 CHTC-D циклine, yani toplam 150,66 km'ye uzatılmıştır. Баштапкы SOC'si %80'dir. Sabit кубат стратегияsinde SOC %30'un altına indiğinde аралык узарткыч 100 kW жана 1300 r/min'de изилдөөya başlamıştır.

Simülasyon boyunca аралык узарткыч üç kez контурye girmiş жана батарея SOC'si %30–80 аралыгында tutulmuştur. Simülasyon sonunda SOC кайра %80 olmuş жана toplam 93,81 L метанол tüketilmiştir.

18 CHTC-D циклinde кубат ээрчиген стратегия

Кубат takipli стратегияde аралык узарткыч батарея SOC'si %60'ın altına düştüğünde изилдөөya başlamış, унаа talebine bтармакlı катары 50–150 kW жана 900–1575 r/min арасында çсатып алууmıştır. Menzil uzatıcı etkinleştikten sonra батарея SOC'si болжол менен %55,4–61,1 аралыгында tutulmuştur.

150,66 km'lik симуляция sonunda батарея SOC'si %59,9 жана toplam метанол сарпталышы 95,22 L катары баяндалган.

18 CHTC-D циклinde туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегия

Önerмененn стратегияde аралык узарткыч yine SOC %60'ın altına düştüğünde etkinleştirilmiştir. Çıkış gücü 50–150 kW аралыгындаdır; 70–130 kW арасындаki talep 1150, 1250 жана 1350 r/min'deki bölgelerde момент değiştirмененrek izlenmektedir.

Menzil uzatıcı etkinleştikten sonra SOC болжол менен %55,5–60,1 аралыгында kalmış; симуляция sonunda %59,8 SOC жана toplam 92,32 L метанол сарпталышы алынган. Aynı 150,66 km симуляцияunda bu toplam tüketim diğer iki стратегияden daha төмөнtür.

Tek CHTC-D циклindeki кубат talebi

Tek CHTC-D циклinde ортомчуn орточо ылдамдыкı 23,19 km/h, максимум toplam кубат talebi 260,23 kW жана орточо кубат talebi 28,16 kW катары берилген. Menzil uzatıcının максимум gücü 150 kW'dır.

Кубат takipli стратегияde цикл boyunca орточо аралык узарткыч чыгыш кубаты 24,71 kW, туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегияde болсо 24,52 kW катары эсептелген.

Üç стратегияnin акыркы yагымt ekonomisi салыштырууsı

Kontrol стратегияsiMэтанол tüketimi (L/100 km)Eşмаани тизеel tüketimi (L/100 km)Hesaplanan menzil (km)
Sabit кубат62,8924,47477
Кубат takipli64,4925,10465
Sabit тез-өзгөрмө моменттүү62,5324,33480

CHTC-D симуляцияunda önerмененn туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегия туруктуу кубат стратегияsine göre метанол сарпталышыni %0,57, кубат ээрчиген стратегияye göre болсо %3,04 азайткан. Bu натыйжа изилдөө kapsamındaki башкаруу стратегияleri, унаа модели жана CHTC-D циклi үчүн geçerlidir.

Verianla Liжана: Üç башкаруу стратегиясыnde метанол сарпталышы

Grafik, булак изилдөөnın Tablo 10'unda маалыматlen CHTC-D симуляция натыйжаларыnı karşılaştırır. Daha төмөн маани, bu изилдөө koşullarında daha төмөн hesaplanmış метанол сарпталышыni ifade eder.

Kontrol стратегияsiMэтанол tüketimi (L/100 km)ÖlçütБулак
Sabit кубат62,89CHTC-D симуляцияuTablo 10
Кубат takipli64,49CHTC-D симуляцияuTablo 10
Sabit тез-өзгөрмө моменттүү62,53CHTC-D симуляцияuTablo 10
 

Verianla Liжана: Визуалдаштыруу, bu макалаdeki görünür bilimsel маалымат таблицасууndan tarайıcıda oluşturulur. Tablo илимий source-of-truth катары korunur.

Enerji tüketiminin eşмаани метанол karşılığı кантип эсептелген?

Изилдөөчүлөр батареяdan tüketмененn elektrik энергияsini eşмаани метанол сарпталышыne айланууtürmek үчүн aşтармакıdaki ilişkiyi kullanmıştır:

\[ FC_m = \frac{3.6\times10^{5}} {q_m\rho_m S} \left( E_{b0}+\frac{E_{b1}}{\eta_A} \right) \]

Бул жерде \(FC_m\) eşмаани метанол сарпталышыni (L/100 km), \(q_m\) метанолün жылуулукl мааниini, \(\rho_m\) метанол yoğunluğunu, \(S\) жүрүү аралыкsini, \(E_{b0}\) аралык узарткыч контурye girmeden önceki saf elektrik жүрүүünde tüketмененn энергияyi, \(E_{b1}\) аралык узарткыч ilk kez контурye girdikten sonra tüketмененn elektrik энергияsini жана \(\eta_A\) аралык узарткычтын орточо термалдык натыйжалуулукini temsil etmektedir.

Изилдөөda метанол alt жылуулукl мааниi 21.570 kJ/kg, 20 °C'deki yoğunluğu 0,79 kg/L жана аралык узарткычтын орточо термалдык натыйжалуулукi %36 катары колдонулган.

Eşмаани тизеel tüketimi үчүн булакta маалыматlen formül şöyledir:

\[ FC_d = \frac{q_m\rho_m\eta_A} {q_d\rho_d\eta_d} FC_m \]

Formülde метанол жана тизеel үчүн өзүнчө \(m\) жана \(d\) alt indisleri колдонулган. Ошентсе да булак metninde bu теңдемеin hemen астындаki bazı sembol диагнозmlarında метанол/тизеel alt indisleriyle ilgili editoryal uyuşmazlık бар; bu эмне үчүнle burada formülün sembol түзүмsı korunmuş жана булакta bulunачыткыn bir düzeltme түзүмlmamıştır.

Yагымt ekonomisi avantajının чекı эмне?

Изилдөө, Çin'deki белгилүү yагымt бааlarını kullanarak M100 метанол аралыгы узартылган жүк ташуучу унааun күйүүчү май наркыnin benzer тизеel аралыгы узартылган жүк ташуучу унааun болжол менен %60'ı olabмененceğini эсептөөktadır. Bu натыйжа yагымt бааına түздөн-түз bтармакımlıdır жана изилдөөнүн чыныгыleştirildiği bölge жана döнымдуулук үчүн түзүмlan ekonомдук салыштырууdır. Айырмаlı өлкөlerde же ар түрдүү yагымt бааı döнымдуулукlerinde ошол эле yüzde bekleнымдуулукez.

Изилдөөнүн күчтүү жактары

  • Menzil uzatıcı karakteristik haritası лаборатория өлчөөлөрine dайanmaktadır.
  • Унаа, мотор-генератор жана батарея параметрleri ачык biçimde баяндалган.
  • Üç ар түрдүү энергия башкаруу стратегияsi ошол эле унаа жана цикл üzerinde салыштырылган.
  • Kontrol kararları, SOC чекleri, кубат bölgeleri жана devir noktaları ачыкça аныкталган.
  • Унаа кубат аткарымı жана энергия ekonomisi өзүнчө өзүнчө бааланган.
  • Önerмененn стратегияnin гана күйүүчү май сарпталышы değil SOC davranışı жана аралык узарткыч devir değiшимi açжылуулукndan gerekçesi сууnulmuştur.

Негизги чектөөлөр

  • Önerмененn башкаруу стратегиясыnin акыркы yагымt ekonomisi натыйжалары унаа симуляцияuna dайanmaktadır.
  • Gerçek унаа üzerinde башкаруу стратегиясы тастыктооsı henüz түзүмlmamıştır.
  • Batarya ömrü avantajı uzun döнымдуулук цикл тестiyle сандык катары өлчөнгөн эмес.
  • Menzil uzatıcının механикалык dайanıklılığına ilişkin iddia узак мөөнөттүү мотор чыдамкайлык тестiyle ырасталган эмес.
  • CHTC-D Çin оор коммерциялык унаа изилдөө циклidir; diğer милдет циклlerinde натыйжа değişebilir.
  • Yагымt наркi салыштырууsı изилдөөдө kullanılan региондук yагымt бааlarına bтармакlıdır.
  • Изилдөөda önerмененn кубат/devir bölgelerinin кошумча оптималдаштыруу жана сезгичтик анализиne tabi tutulması gelecek изилдөө катары белгиленген.

Булак жана метод эскертүүсү

Толук оригиналдуу изилдөө аталышы: A Constant-Speed and Variable-Torque Control Strategy for M100 Methanol Range-Extended Electric Dump Trucks

Авторлор: Jian Zhang; Yanbo Dai; Xiqing Zhang; Wei Zhao; Yong Shu.

Авторлордун тартиби: Булак изилдөөдөгү sıra айnen сакталган.

Eş katkı/eş birinci автор: Булакта eş katkı же eş birinci авторlık билдирмеi жок.

Жооптуу авторлор: Jian Zhang жана Xiqing Zhang.

Мекемелер:

  1. School of Vehicle and Transportation Engineering, Taiyuan Uniжанаrsity of Science and Technology, Taiyuan, China.
  2. CNPC Jichai Power Company Limited, Jinan, China.
  3. School of Mechanical Engineering, Taiyuan Uniжанаrsity of Science and Technology, Taiyuan, China.

Журнал: Vehicles.

Басма: MDPI.

Том / сан / макала номери: 7 / 4 / 141.

DOI: 10.3390/жанаhicles7040141

Жөнөтүлгөн күнү: 9 Ekim 2025.

Ревизия күнү: 24 Kasım 2025.

Кабыл алынган күнү: 24 Kasım 2025.

Жарыяланган күнү: 28 Kasım 2025.

Булак түрү жана рецензияланганk: Hakemli изилдөө макалаsi. Vehicles рецензияланган ачык жеткиликтүүli bilimsel dergidir.

Расмий жарыя шилтемеси:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/141

DOI шилтемеси:https://doi.org/10.3390/жанаhicles7040141

Лицензия: Creatiжана Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Макала ачык жеткиликтүүlidir.

Каржылоо: Изилдөө; Science and Technology Innovation Plan of Colleges and Uniжанаrsities of Shanxi Province of China (2024L232), Excellent Doctoral Award Fund for Working in Shanxi (20242037), Doctoral Startup Foundation of Taiyuan Uniжанаrsity of Science and Technology (20232113), Billion-Yuan Project for Higher Education in Shanxi Province (20242083), Shanxi Engineering Research Center of Internal Combustion Engine Power Technology жана Advanced Technology Innovation Center of Zero Carbon Power Special Vehicle tarafından desteklenmiştir.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Авторлор, натыйжалары destekleyen чийки маалыматlerin talep üzerine sтармакlanacтармакını билдирет.

Кызыкчылыктар кагылышы: Yanbo Dai'nin CNPC Jichai Power Company Limited çсатып алууanı болгону билдирилген. Авторлор, изилдөөyı etkмененyebмененcek bilinen rekabetçi mali çıkar же kişболсоl ilişki bulunmadığını beyan etmektedir.

Авторлордун салымдары: Veri düzenleme Y.D.; ilk taslak J.Z. жана W.Z.; текшерүү жана düzenleme X.Z.; каржылоо edinimi Y.S. катары билдирилген.

Ыкмаsel булак чекı: M100 метанол аралык узарткычтын негизги аткарым haritası жана bazı аткарым маанилерi лаборатория тестlerinden алынган. Унаа энергетикалык система жана üç энергия башкаруу стратегияsinin CHTC-D салыштырууsı AVL Cruболсо менен MATLAB R2022b/Simulink биргелешкен симуляцияuna dайanmaktadır. Ошондуктан башкаруу стратегиясыnin күйүүчү май сарпталышы жана жүрүү аралыгы натыйжалары чыныгы унаа yol тестi катары yorumlanmamalıdır.

Gelecek изилдөө: Изилдөөчүлөр кубат аралыкları менен üç туруктуу изилдөө devrini оптималдаштыруу өзгөрмөi катары ele almайı, сезгичтик анализи чыныгыleştirmeyi, аралык узарткычтын start-stop жана өзгөрмө кубат тестlerini yapmайı жана кийинкиnda чыныгы унаа тестlerine негизги oluşturmайı planlamaktadır.

Булактагы маанилүү дал келбестиктер

  • Изилдөө туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегияnin ekonомдук жана натыйжалуулукli bölgesini “метанол сарпталышы <462 g/kWh” koşuluyla диагнозmlamaktadır. Buna karşın Tablo 8'de 1150 r/min жана 70–90 kW төмөн кубат bölgesi үчүн 462,08–477,20 g/kWh aralığı маалыматlmektedir. Ошондуктан таблицаnun bu kısmı ifade edмененn 462 g/kWh чекıyla tam катары uyuşmamaktadır.
  • Bölüm 4.5'in bazı cümlelerinde önerмененn башкаруу “fixed torque control strategy” катары adlandırılmaktadır; бирок изилдөөнүн başlığı, Bölüm 3.5, Şekil 14–17 жана негизги башкаруу mantığı туруктуу ылдамдыктагы-өзгөрмө моменттүү стратегияyi диагнозmlamaktadır. Bu terminoloji айырмаı sessizce düzeltilmemiştir.
  • Eşмаани тизеel tüketimi Denklem (2)'nin formülünde метанол жана тизеel өзгөрмөleri \(m\) жана \(d\) alt indisleriyle өзүнчөlmışken теңдемеin hemen sonraki metin ачыкlamasında bazı өзгөрмө adları жана yагымt диагнозmları birbiriyle uyuşmamaktadır. Formül айnen korunmuş, булакta bulunачыткыn düzeltilmiş bir теңдеме oluşturulmamıştır.

Илимий мазмун эскертүүсү: Bu Verianla макалаsindeki эксперименттик маанилер, симуляция натыйжалары, сандык салыштырууlar, башкаруу чекleri жана bilimsel натыйжалар incelenen булак изилдөөya dайanmaktadır. Dış bibliyoграф тастыктоо гана изилдөө идентификациясы жана жарыялануу durumunu тастыктооk amacıyla kullanılmış; ana bilimsel içeriğe dış табылга eklenmemiştir.

Verianla Liжана notu: Liжана bмененşenlerinde kullanılan 62,89; 64,49 жана 62,53 L/100 km маанилерi булак изилдөөnın Tablo 10'undan, кубат/devir bölgeleri болсо Tablo 8 жана Bölüm 3.5'ten alınmıştır. Булакта bulunачыткыn ara маалымат, interpolasyon же изилдөө noktası oluşturulmamıştır. Görünür таблицаlar илимий source-of-truth катары korunmaktadır.


Бөлүшүү:

Пикирлер текшерилгенден кийин жарыяланат.Пикириңиз жактыруу процессине жөнөтүлүп, ылайыктуу деп табылганда көрүнөт.

Пикир калтырыңыз

E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген

Бул сайтта кукилерге уруксат берүү тажрыйбаңызды жакшыртат. Куки саясаты