Независимый привод с пятью двигателями: путь технологических инноваций для электрических мини-погрузчиков.

I. Технические основы и инновационная архитектура

В условиях волны электрификации строительной техники мини-погрузчики с бортовым поворотом стали ключевой моделью для перехода на электротягу благодаря своим гибким и универсальным эксплуатационным характеристикам. Традиционные мини-погрузчики с бортовым поворотом в основном используют цепную передачу мощности по схеме «двигатель – гидравлический насос – гидравлический двигатель – колесный узел», что характеризуется сложной конструкцией, низкой эффективностью передачи энергии и затрудняет точное независимое управление каждым ведущим колесом.

Электрический мини-погрузчик AILISHENG ALS3090EV использует пятимоторную систему привода, состоящую из четырех синхронных двигателей с постоянными магнитами, работающих на колесах, и одного независимого синхронного гидравлического двигателя с постоянными магнитами. Эта архитектура в значительной степени соответствует передовым технологиям отрасли. Согласно соответствующей технической литературе, использование одного главного контроллера для управления пятью контроллерами двигателей, которые одновременно и независимо управляют пятью двигателями для вращения колес погрузчика и работы гидравлического насоса, стало основным техническим решением для электрических мини-погрузчиков. В этой конфигурации четыре двигателя, работающие на колесах, независимо приводят в движение левое переднее, левое заднее, правое переднее и правое заднее колеса соответственно, в то время как пятый двигатель предназначен для привода гидравлического насоса, обеспечивающего питание рабочего оборудования.

II. Основные технические преимущества пятимоторного привода

2.1 Точное независимое управление системой перемещения

Традиционные мини-погрузчики используют гидравлическую трансмиссию, что затрудняет точную обратную связь и регулировку разницы скоростей вращения колес. В отличие от них, решение ALS3090EV с независимыми электродвигателями на всех четырех колесах обеспечивает подлинный **независимый привод и управление на всех четырех колесах**.

Благодаря тому, что блок управления транспортным средством (VCU) в режиме реального времени собирает сигналы с электронного рычага управления движением, контроллеры двигателей могут независимо выдавать точные команды скорости и крутящего момента на четыре двигателя движения, одновременно получая обратную связь о состоянии двигателей в режиме реального времени, образуя замкнутую систему управления. Такая архитектура позволяет каждому колесу получать независимую выходную мощность в зависимости от условий эксплуатации. Когда требуется маневр с нулевым радиусом поворота, колеса с левой и правой сторон могут вращаться в совершенно противоположных направлениях, достигая радиуса поворота, приближающегося к нулю, и в полной мере используя преимущества мобильности мини-погрузчика.

Что еще более важно, технология независимого управления всеми четырьмя колесами позволяет быстро регулировать управляющий ток для каждого приводного узла в зависимости от разницы скоростей между колесами, тем самым точно регулируя скорость или крутящий момент на концах колес и обеспечивая замкнутое управление всеми четырьмя колесами в режиме реального времени. Это не только снижает ненужные потери энергии, но и предотвращает вибрации и удары, вызванные разницей скоростей во время движения, значительно повышая комфорт езды и плавность хода автомобиля.

2.2 Независимое оптимизированное управление гидравлической системой

В традиционных конструкциях гидравлический насос часто использует тот же источник питания, что и система передвижения, что приводит к потреблению энергии от холостого хода даже тогда, когда рабочее оборудование не используется. Модель ALS3090EV принципиально решает эту проблему, используя независимый гидравлический двигатель для привода гидравлического насоса.

Эта конструкция обеспечивает точное управление гидравлической системой независимо от системы передвижения. Когда навесное оборудование не используется, гидравлический двигатель может быть полностью остановлен, что позволяет избежать потребления энергии в режиме ожидания. Благодаря оптимизации алгоритма управления нашего продукта ALS3090EV с помощью разумного режима энергосбережения, система может автоматически переводить главный насосный двигатель в режим ожидания, когда оператор не нажимает на педаль и давление стояночного тормоза достигает заданного значения. Как только система обнаруживает, что оператор нажимает на педаль для управления навесным оборудованием, главный насосный двигатель немедленно возобновляет работу. Предполагается, что такой метод подачи энергии по требованию увеличит общий запас хода машины примерно на 15% без ущерба для удобства управления со стороны оператора.

2.3 Рекуперация энергии и повышение эффективности системы

Пятимоторная архитектура создает благоприятные условия для рекуперации энергии. Когда мини-погрузчик замедляется или движется под уклон, четыре ходовых двигателя могут переключаться в режим генератора, преобразуя кинетическую энергию машины в электрическую энергию для подзарядки аккумуляторной батареи. Эта функция особенно полезна в условиях частых остановок и запуска, характерных для мини-погрузчиков, и позволяет дополнительно увеличить время работы.

Кроме того, синхронные двигатели с постоянными магнитами по своей природе обладают высокой эффективностью. В сочетании со стратегией независимого управления пятью двигателями, ALS3090EV обеспечивает значительно более высокое энергопотребление по сравнению с традиционными гидравлическими трансмиссионными решениями. Каждый двигатель работает в оптимальном диапазоне эффективности, избегая потерь на дросселирование и перелив, присущих традиционным гидравлическим системам.

2.4 Основа для полной электрификации и интеллектуальных систем

Архитектура с пятью двигателями органично вписывается в тенденцию к интеллектуализации. Поскольку каждый исполнительный компонент управляется двигателем, вся машина может быть полностью электрифицирована , закладывая аппаратную основу для таких функций, как автономное вождение и дистанционное управление.

На основе этой архитектуры система управления может реализовывать более сложные логические функции, такие как автоматическая регулировка скорости гидравлического двигателя в зависимости от передачи, управление направлением и скоростью гидравлического двигателя в зависимости от режима работы, а также обеспечение более сложного скоординированного управления между движением и рабочими орудиями. Эти функции крайне сложно реализовать с помощью традиционных гидравлических трансмиссий, но на пятимоторной электрической платформе они становятся относительно простыми.

III. Краткое описание комплексных технических преимуществ

В заключение, решение ALS3090EV с пятью независимыми приводами обеспечивает следующие комплексные технические преимущества:

• Улучшенная управляемость : независимое точное управление всеми четырьмя колесами обеспечивает истинный нулевой радиус разворота и улучшенное управление движением.
• Оптимизированная энергоэффективность: независимый гидравлический двигатель работает по требованию, исключая потери на холостом ходу и значительно расширяя диапазон рабочих режимов.
• Повышенная надежность: система управления с обратной связью отслеживает состояние каждого колеса в режиме реального времени, снижая механические удары и вибрации, вызванные перепадами скорости.
• Упрощенное техническое обслуживание: исключает сложные компоненты гидравлической трансмиссии, упрощает путь передачи мощности и снижает количество потенциальных точек отказа.
• Основа для интеллекта : полностью электронная архитектура управления обеспечивает встроенную поддержку будущих систем автономного вождения и интеллектуальных операционных систем.

IV. Заключение

Пятимоторная силовая установка AILISHENG ALS3090EV представляет собой важное направление в технологическом развитии электрических мини-погрузчиков. Благодаря скоординированному управлению четырьмя ходовыми двигателями и одним гидравлическим двигателем достигается независимая оптимизация системы передвижения и рабочей системы, демонстрируя значительные преимущества в управляемости, энергоэффективности, надежности и интеллектуальном потенциале. Ожидается, что благодаря постоянной оптимизации стратегий управления и развитию аккумуляторных технологий пятимоторная независимая силовая установка станет стандартным техническим решением для высококлассных электрических мини-погрузчиков, способствуя дальнейшему электрификации строительной техники.