需求目標
總體目標:研發7噸裝載機用串聯式混動系統的100kW增程器總成和高倍率動力電池2套,實現產業化交付,大幅降低量產成本。
關鍵技術難點:1、增程器總成集成匹配設計;2、增程器綜合節能匹配控制技術;3、變轉速變排量泵與新型電液閥的節能匹配控制技術;4、大功率高安全動力電池設計技術。
研究任務:
1、增程器總成集成匹配設計,開發集成度高、體積小、重量輕的增程器;
2、增程器綜合節能匹配控制策略開發,解決發動機和發電機最優效率匹配的問題;
3、大功率高安全動力電池設計,實現動力電池更高功率動態輸出的需求;
4、樣機調試,在7噸級裝載機上開展裝機測試與評價。
戰略意義
1、目前純電工程機械面臨續航焦慮、充電時間長、初次購置成本高、環境適應性差等問題,嚴重制約新能源工程機械的市場應用及技術發展,而串聯式混合動力技術作為新能源技術的典型代表,可有效地解決純電方案短板問題,該技術的研究將有效降低碳排放,降低油耗和TCO,換道超車解決進口變速箱卡脖子問題。
2、該技術可降低首次購置成本,對引領我國新能源工程機械的發展起到至關重要的作用。
主要技術指標
1.電池額定電壓≥540V,額定電量30kWh,額定充放電功率≥240kW,額定充放電倍率≥8C;
2.電池防護等級不低于IP69k,抗振動沖擊不低于RMS4g@63h/50g;
3.電池溫差≤2℃;
4.電池SOX估計誤差≤5%;
5.混動系統使用壽命不低于10年或1萬小時,電池循環壽命>6000次;
6.電池發生熱失控不會熱擴散;
7.燃油發電效率>4.3kWh/L;
8.保養周期>1000h;
9.混動系統批量價格≤11萬元(含稅),其中電池系統≤6萬元(含稅);
10.產業化交付,符合IATF16949質量認證體系;
11.混動系統驗證時間≥5000h。
典型應用場景
7噸裝載機典型作業場景(鋼廠、發電廠等物料鏟裝運輸場景)
成果交付形式
1、研制串聯式混動的增程器總成以及高倍率動力電池,系統產品2套,并支持產線建設;
2、提供技術文件(按照IATF16949要求)1套(包括動力匹配過程文檔、三維模型、二維圖紙、物料清單等);
3、增程器控制系統軟件1套(含需求文檔、功能清單、白盒控制模型、模型說明文檔、測試用例及測試報告等);
4、增程器臺架測試規范及評價方法1套。
驗證要求
1、混動總成性能試驗報告;
2、混動總成可靠性試驗報告;
3、混動主機試驗報告及用戶試用報告;
4、混動總成第三方測試報告。