技术领域
[0001] 本申请涉及电动矿车能源动力设计的技术领域,尤其涉及一种电动矿车的双源动力设计方法及装置。
相关背景技术
[0002] 目前,随着全球对环境保护和可持续发展的呼吁日益增强,矿车行业作为重要的运输和物流领域,面临着巨大的能源消耗和环境压力。为了减少能源消耗,矿车行业也正在逐步向电动化转型。例如,在矿区运行中,矿车经常面临重载上坡的工况,由于重载状态下上坡所需的动力较大,传统燃油驱动的矿车不仅能源消耗高,还会产生大量的尾气排放。这时,采用电动矿车是一个更加环保和可持续的选择,电动矿车通过电池驱动,减少了污染物排放,能源利用效率更高。然而,电动矿车由于在上坡过程中消耗的电量较大,导致频繁的停车充电。这不仅浪费了人力和物力资源,还影响了矿区运营的效率和生产的连续性。
[0003] 因此,解决矿车上坡过程中的电量消耗和充电问题成为矿车行业亟待解决的痛点。
具体实施方式
[0020] 为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案,下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图,对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本文件的保护范围。
[0021] 需要说明的是,本发明实施例描述的仅仅是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限定。
[0022] 本发明实施例提供一种电动矿车的双源动力设计及计算方法,图1为本发明实施例的电动矿车的双源动力设计及计算方法的流程图。参见图1,该方法包括:S101.获取电动矿车的传感器数据,根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态,电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡。
[0023] 其中,传感器数据包括但不限于加速度传感数据和载荷传感数据。可以根据加速度传感数据和预设加速度阈值判断电动矿车是否处于上坡状态,再根据载荷传感数据和预设载荷阈值判断电动矿车是否处于重载状态。例如,加速度传感数据为0.5 m/s²,载荷传感数据为10吨,预设加速度阈值为0.2m/s²,电动矿车的加速度传感器数据大于预设加速度阈值即为上坡状态,预设载荷阈值为5吨,电动矿车的载荷传感数据大于预设载荷阈值则为重载状态,则可以判断此时电动矿车处于重载上坡状态。其中,预设加速度阈值和预设载荷阈值可以根据实际情况进行调整。还可以增加多个传感器数据进行数据融合,以提高识别的准确性和可靠性。
[0024] 本实施例中,通过获取电动矿车的传感器数据,并进行实时分析,将电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡,为后续电动矿车的供电方式选择提供了基础,具有实时性和灵活性。
[0025] S102.根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式,供电方式包括线网供电和车载动力电池供电。
[0026] 其中,根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式,包括:当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电;当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电。首先,由于电动矿车在重载上坡运行状态时,既有重载,又需要克服上坡阻力,对功率的需求最大,选择线网供电可以提供足够大的功率支持电动矿车在重载上坡状态下的正常运行。其次,电动矿车在重载平地、空载平地和空载上坡运行状态时,车载动力电池可以提供足够的电量支撑其正常运行,可以利用车载动力电池的高能量密度,提高整体能效。
[0027] 更进一步,本发明中,根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式中所使用的计算参数如下表所示:
[0028] 其中,重载上坡 (km)、重载平地 (km)、空载上坡 (km)和空载平地 (km)分别表示电动矿车在重载上坡时所要行驶的距离、电动矿车在重载平地时所要行驶的距离、电动矿车在空载上坡时所要行驶的距离和电动矿车在空载平地时所要行驶的距离;坡度 (rad)表示电动矿车上坡路线时的坡度,是影响电动矿车爬坡能力的关键因素之一;矿车总质量 (kg)表示电动矿车满载时的总质量,包括车身重量和货物重量;矿车整备质量2
(kg)表示电动矿车空载时不包括货物的整备质量;迎风面积 (m)表示电动矿车正对行驶方向的迎风面积,它决定了电动矿车在行驶过程中受到的空气阻力面积;空气阻力系数是一个无量纲参数,表示电动矿车的空气动力学特性;滚阻系数 表示电动矿车轮胎与路面之间的滚动阻力系数,反映了电动矿车轮胎与路面之间的滚动阻力程度;机械传动效率 表示电动矿车动力传动系统的机械效率,反映了电动矿车动力传动系统的机械损耗;
附件功率 表示电动矿车上其他辅助负载如空调、照明等的功率消耗。电机电控系统效率表示电动矿车电机和电控系统的综合效率;电池充放电效率 表示电动矿车的电池在充放电过程中的效率,也反映了电动矿车的电池在充电和放电过程中的能量损耗;电池电量 (kWh)表示电动矿车电池的储能量,决定了电动矿车的续航里程;货箱平装运输量(m3)表示表示电动矿车货箱的平装运输容积;重载上坡车速 (km/h)、重载平地车速(km/h)、空载上坡车速 (km/h)和空载平地车速 (km/h)分别表示电动矿车在重载上坡时的行驶速度、电动矿车在重载平地时的行驶速度、电动矿车在空载上坡时的行驶速度和电动矿车在空载平地时的行驶速度。
[0029] 本实施例中,通过根据电动矿车的运行状态自动选择供电方式,可以实现能源的高效利用、灵活的供电策略和简化的管理,提高电动矿车的充电效率。
[0030] S103.当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率。
[0031] 本实施例中,根据电动矿车在重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,可以实现精确的供电能力匹配,确保电动矿车获得足够的功率来应对重载上坡的需求,进而确保供电系统的稳定性和可靠性。
[0032] 可选地,当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率,包括,根据电动矿车的总质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第一需求功率 ,计算公式为:,其中g为重力加速度;
根据电动矿车的第一需求功率 、电机电控系统效率 、附件功率 和电池充放电效率 计算电动矿车的第一需求总功率 ,计算公式为:
。
[0033] 首先,需要根据电动矿车的总质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第一需求功率 。由于滚动阻力是由车轮与路面之间的摩擦力产生的,受电动矿车总质量 、滚阻系数 和坡度 的影响。而空气阻力是由车辆在行驶过程中与空气产生的阻力,受空气阻力系数 、迎风面积、货箱平装运输量 的影响。而第一需求功率 是指车辆在重载上坡运行时所需的全部功率,由上述两种阻力和机械传动效率 决定。其次,为了满足第一需求功率 所需的电机输出功率,需要考虑电机电控系统效率 ,并且还需要考虑附件功率 ,即车辆上其他辅助负载所需的功率,如空调、照明等。那么,按照上述公式即可得到电动矿车在重载上坡运行时所需的第一需求总功率 。
[0034] 本实施例中,通过电动矿车的总质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 等一系列参数,实现对电动矿车第一需求总功率 的精确计算,充分考虑外部环境对电动矿车运行过程中的影响,更准确地获知电动矿车在重载上坡时所需的功率水平。
[0035] S104.当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。
[0036] 本实施例中,当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算车载动力电池供电的电池容量,简化了电动矿车的管理,根据需求自主选择电池容量,提高了电动矿车的运输效率和安全性,减少了能源的浪费。
[0037] 可选地,当电动矿车的运行状态为重载平地时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量,包括,根据电动矿车的总质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第二需求功率 :;
根据电动矿车的第二需求功率 、电机电控系统效率 、附件功率 和电池充放电效率 计算电动矿车的第二需求总功率 :
;
根据第二需求总功率 、重载平地距离 和重载平地车速 计算电动矿车的重载平地需求电量 :
。
[0038] 首先,需要根据电动矿车的总质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第二需求功率 。由于是重载平地的运行状态,则不需要考虑坡度 ,那么,由车轮与路面之间的摩擦力产生的滚动阻力,则受电动矿车总质量 和滚阻系数 的影响。而空气阻力是由车辆在行驶过程中与空气产生的阻力,受空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 的影响。而第二需求总功率是指车辆在重载平地运行时所需的全部功率,由上述两种阻力和机械传动效率 决定。其次,与第一需求功率 的计算方式相类似,为了满足第二需求总功率 所需的电机输出功率,需要考虑电机电控系统效率 ,并且还需要考虑附件功率 ,即车辆上其他辅助负载所需的功率,如空调、照明等。那么,按照上述公式即可得到电动矿车在重载平地运行时所需的第二需求总功率 。最后,根据第二需求总功率 、重载平地距离 和重载平地车速 ,计算出电动矿车在重载平地行驶时的重载平地需求电量 ,确保在重载平地行驶时有足够的电量支持。
[0039] 本实施例中,通过电动矿车的总质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积、货箱平装运输量 和机械传动效率 等一系列参数,实现对电动矿车重载平地需求电量 的精确计算,充分考虑外部环境对电动矿车运行过程中的影响,更准确地获知电动矿车在重载平地时的需求电量。
[0040] 可选地,当电动矿车的运行状态为空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量,包括,根据电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第三需求功率 :;
根据电动矿车的第三需求功率 、电机电控系统效率 、附件功率 和电池充放电效率 计算电动矿车的第三需求总功率 :
;
根据第三需求总功率 、空载上坡距离 和空载上坡车速 计算电动矿车的空载上坡需求电量 :
。
[0041] 首先,需要根据电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第三需求功率 。由于滚动阻力是由车轮与路面之间的摩擦力产生的,受电动矿车的整备质量 、滚阻系数 和坡度 的影响。而空气阻力是由车辆在行驶过程中与空气产生的阻力,受空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 的影响。而第三需求功率 是指车辆在空载上坡运行时所需的全部功率,由上述两种阻力和机械传动效率 决定。其次,与第一需求功率 的计算方式相类似,为了满足第三需求功率 所需的电机输出功率,需要考虑电机电控系统效率 ,并且还需要考虑附件功率 ,即车辆上其他辅助负载所需的功率,如空调、照明等。那么,按照上述公式即可得到电动矿车在空载上坡运行时所需的第三需求总功率 。最后,根据第三需求总功率 、空载上坡距离 和空载上坡车速 ,计算出电动矿车在空载上坡行驶时的空载上坡需求电量 ,确保在空载上坡行驶时有足够的电量支持。
[0042] 本实施例中,通过电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、坡度 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 等一系列参数,实现对电动矿车空载上坡需求电量 的精确计算,充分考虑外部环境对电动矿车运行过程中的影响,更准确地获知电动矿车在空载上坡时的需求电量。
[0043] 可选地,当电动矿车的运行状态为空载平地时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量,包括,根据电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第四需求功率 :;
根据电动矿车的第四需求功率 、电机电控系统效率 、附件功率 和电池充放电效率 计算电动矿车的第四需求总功率 :
;
根据第四需求总功率 、空载平地距离 和空载平地车速 计算电动矿车的空载平地需求电量 :
。
[0044] 首先,需要根据电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积、货箱平装运输量 和机械传动效率 计算电动矿车的第四需求功率 。由于是空载平地的运行状态,与重载平地相同,不需要考虑坡度 ,那么,由车轮与路面之间的摩擦力产生的滚动阻力,则受电动矿车整备质量 和滚阻系数 的影响。而空气阻力是由车辆在行驶过程中与空气产生的阻力,受空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 的影响。而第四需求功率 是指车辆在重载平地运行时所需的全部功率,由上述两种阻力和机械传动效率 决定。其次,与第一需求功率 的计算方式相类似,为了满足第四需求功率所需的电机输出功率,需要考虑电机电控系统效率 ,并且还需要考虑附件功率 ,即车辆上其他辅助负载所需的功率,如空调、照明等。那么,按照上述公式即可得到电动矿车在空载平地运行时所需的第四需求总功率 。最后,根据第四需求总功率 、空载平地距离和空载平地车速 ,计算出电动矿车在空载平地行驶时的空载平地需求电量 ,确保在空载平地行驶时有足够的电量支持。
[0045] 本实施例中,通过电动矿车的整备质量 、滚阻系数 、空气阻力系数 、迎风面积 、货箱平装运输量 和机械传动效率 等一系列参数,实现对电动矿车空载平地需求电量 的精确计算,充分考虑外部环境对电动矿车运行过程中的影响,更准确地获知电动矿车在空载平地时的需求电量。
[0046] 可选地,当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率,还包括,电动矿车在重载上坡状态时所需要的线网供电的重载上坡需求功率 的计算公式为:,其中 为电动矿车的重载上坡距离, 为电动矿
车的重载上坡车速;
根据重载上坡需求功率 和线网供电的线网参数计算预设时间间隔内可容纳的电动矿车数量,调整下一个电动矿车的运行间隔时间。
[0047] 首先,电动矿车在重载上坡状态时所需要的线网供电的重载上坡需求功率 考虑到了电动矿车的第一需求总功率 、重载平地需求电量 、空载上坡需求电量 和空载平地需求电量 ,利用电动矿车的重载上坡距离 和重载上坡车速 计算电动矿车重载上坡所需的时间,将重载平地需求电量 、空载上坡需求电量 和空载平地需求电量除以电动矿车重载上坡所需的时间,得到电动矿车在重载上坡过程中的额外功率需求,将其与电动矿车的第一需求总功率 相加,即可得到电动矿车在重载上坡状态时所需要的线网供电的重载上坡需求功率 ,为线网供电的参数提供依据,以便后续控制电动矿车的运行频率,保证电动矿车在电量充足的情况下运行。
[0048] 其次,根据重载上坡需求功率 和线网供电的线网参数计算预设时间间隔内可容纳的电动矿车数量,调整下一个电动矿车的运行间隔时间,在线网负荷较低的时候,可以适当增加预设时间间隔内可容纳的电动矿车数量,提高电动矿车的通行效率,而在线网负荷高峰的时候,可以减少预设时间间隔内可容纳的电动矿车数量,在确保供电稳定的前提下实现最高效率的运行。例如,电动矿车的重载上坡需求功率为400 kW,预设时间间隔内线网供电可提供的功率参数为800 kW,则预设时间间隔内线网供电可容纳的电动矿车数量 = 总供电能力/单辆电动矿车的需求功率 = 可容纳的电动矿车数量 800 kW / 400 kW = 2辆电动矿车,那么,线网供电在预设时间间隔内可以为2辆电动矿车进行供电,就需要将预设时间间隔内的电动矿车数量控制在2辆,确保每辆电动矿车都能够得到足够的供电,避免过载。其中,预设时间间隔可以根据实际需要进行设定。
[0049] 本实施例中,充分考虑了重载平地、空载上坡和空载平地时对电动矿车运行时的电量的影响,避免低估或者高估电动矿车在重载上坡时的功率需求。并且根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率,提高了电动矿车的运输效率和充电稳定性。
[0050] 可选地,当线网供电在预设路线点不方便架设时,电动矿车在重载上坡状态选择车载动力电池供电,电动矿车所需的第一需求电量 的计算公式为:,其中 为所述电动矿车的重载上坡需求电量,计算公
式为:
。
[0051] 首先,根据第一需求总功率 、重载平地距离 和重载平地车速 ,计算出电动矿车在重载上坡行驶时的重载上坡需求电量 ,确保在重载上坡行驶时有足够的电量支持。其次,当电动矿车在预设的运输路线上,线网供电设施无法方便地架设时,意味着矿车无法依靠线网供电来满足在重载上坡状态下的用电需求。在这种情况下,电动矿车必须依靠自身的车载动力电池来提供所需的电力。因此,为了确保电动矿车后续在任何状态下都有足够的电量供应,需要将这第一需求电量 、重载平地需求电量 、空载上坡需求电量和空载平地需求电量 进行相加,得到矿车在重载上坡状态下的第一需求电量。确保车载电池容量能够满足矿车在各种状态下的全部用电需求。
[0052] 本实施例中,当线网供电在预设路线点不方便架设时,电动矿车可以依靠车载动力电池进行供电,为供电方式提供了更大的灵活性,确保电动矿车在重载上坡时始终保持可靠的供电。
[0053] 图2为本发明实施例的电动矿车的双源动力设计的结构示意图,如图2所示:其中,DC/DC用于将线网充电中变压站的10千伏直流电转换为电动矿车电源中较低的直流电,在电动矿车运行至重载上坡状态时,可以将线网的电压转换到与电动矿车所需的电压匹配的水平,以便为电动矿车充电。DC/AC用于将获取到的电动矿车电源的直流电转换为交流电,从而满足电动矿车的充电需求。Iso. DC/DC则用于隔离直流电,以防止短路或干扰,在车载动力电池充电过程中,它可以用于将不同的电路隔离开来,以防止短路或者干扰。电动机用于将电能转换为机械能,从而驱动电动矿车。发电机用于将机械能转换为电能,为车载动力电池供电。辅助负载包括除主要驱动系统以外的所有负载。内燃机用于燃烧燃料产生动力,驱动电动矿车。变速器用于将电动机M的动力传递到驱动轴,改变动力传递的方向和速度。驱动轴用于将动力从变速器传递到电动矿车车轮的轴上。
[0054] 以电动矿车处于重载上坡运行状态为例,电动矿车在重载上坡运行时,能量需求会大幅增加,就需要采用线网充电来保证运行的稳定性和安全性。首先,由于线网电压可能无法直接为车载动力电池提供充足的电压,因此需要使用DC/DC转换器将线网电压转换到与电动矿车所需电压匹配的水平,以确保电池能够获得合适的充电电压,避免因电压不足而导致充电失败或者电动矿车的电池损坏等情况的发生。其次,电动机、发电机和辅助负载在重载上坡时也都需要保持运行,电动机需要提供额外的驱动力,帮助电动矿车克服上坡阻力,发电机则将机械能转换为电能,为电池充电,而辅助负载为整个系统提供所需的其他需求,例如照明等,这些协调配合的子系统通过DC/AC获取电量,确保了矿车在重载上坡时仍能保持稳定运行。总的来说,电动矿车在重载上坡时采用线网充电可以满足其增长的能量需求,以确保矿车在重载上坡时保持可靠运行。
[0055] 以电动矿车处于空载上坡运行状态为例,电动矿车在空载上坡运行时,能量需求不会特别大,就可以采用车载动力电池来进行充电。首先,需要使用Iso. DC/DC转换器将线网电压转换到与电动矿车所需电压匹配的水平,以确保电池能够获得合适的充电电压,并将不同的电路或系统隔离开来,有效避免因短路或干扰引发的潜在问题,确保整个系统的安全稳定运行。其次,电动机、发电机和辅助负载在空载上坡时也都还需要保持运行,电动机需要提供额外的驱动力,帮助电动矿车克服上坡阻力,发电机则将机械能转换为电能,为电池充电,而辅助负载为整个系统提供所需的其他需求,例如照明等,这些协调配合的子系统通过DC/AC获取电量,确保了矿车在空载上坡时仍能保持稳定运行。总的来说,电动矿车在空载上坡时采用车载动力电池充电可以满足其所需的能量要求,更加便捷地确保矿车在空载上坡时保持可靠运行。
[0056] 此外,本发明还可以通过加入IPMS(Intelligent Power Management System)智能电力管理系统的方式,实现对电动矿车充电结构的优化运行和节能降耗。IPMS可以实时监测和分析电动矿车的充电状况,及时发现可能存在的充电故障。例如,IPMS检测到电动矿车的充电电流过大,它能够及时发出警报,提醒工作人员进行处理,避免潜在的安全隐患。例如,当电动矿车进入到重载上坡运行状态时,IPMS会自动切换到线网供电模式,以提供足够的功率。当电动矿车进入到重载平地、空载平地或者空载上坡运行状态时,IPMS则会自动切换到车载电池供电模式,减轻电池负荷。并且,IPMS会根据电动矿车实时的充电状态,计算出最优的充电功率,既满足电动矿车的需求,又避免过大功率造成安全隐患。例如,当某辆电动矿车进入重载上坡时,IPMS会将线网充电功率调整到400kW,以满足其高功率需求。
IPMS还可以根据矿车的运行状态和线网供电能力,合理安排各矿车的充电时间,避免线网过载。例如,当预测某时段线网供电能力为800kW时,IPMS就会安排2辆矿车在此时段内进行充电。具体来说,IPMS可以智能地选择是通过线网充电还是车载动力电池充电,并计算出最优的充电功率,从而更加智能化的实现电动矿车充电的节能降耗。
[0057] 图3为本发明实施例的电动矿车的供电方式选择的流程图,如图3所示。
[0058] 步骤1. 识别电动矿车的运行状态。电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡。
[0059] 步骤2. 当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电;当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电。
[0060] 步骤3. 当电动矿车的运行状态为重载上坡时,判断线网供电在预设路线点是否架设,如果是,则继续选择线网供电;如果否,则重新选择车载动力电池供电。
[0061] 总的来说,本发明根据电动矿车的运行状态,动态选择最适合的供电方式,既充分利用了车载动力电池供电的优势,又充分利用了线网供电的优势。将电动矿车在高功率需求运行状态下的供电方式转移到线网供电,可以避免电池在高功率下长期工作造成的加速老化。并且,当线网供电不可用时,还可以重新切换到车载电池供电,以确保电动矿车的正常运行,提高电动矿车运行系统的可靠性。通过动态调整电动矿车的供电模式,根据实际情况灵活应对,增强了电动矿车运行系统的抗风险能力。并且,通过合理利用车载电池和线网供电的优势,可以减少对线网基础设施的投资需求,降低对大容量电池的投资需求,改善电动矿车充电的整体成本消耗,最终实现节能减排。
[0062] 基于本实施例提供的电动矿车的双源动力设计方法,获取电动矿车的传感器数据,根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态,电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡;根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式,供电方式包括线网供电和车载动力电池供电;当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率;当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。也就是说,通过传感器数据,可以实时获取电动矿车的运行数据,并准确地识别电动矿车的运行状态,从而为电动矿车选择最佳的供电方式。当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算出线网供电的线网参数,并对电动矿车的运行频率进行调节,确保了矿车在重载上坡时能够获得足够的电能支持。当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量,通过合理的配置车载动力电池的电池容量,满足了电动矿车在不同状态下的能源需求。本发明实现了自动化的供电选择,节约了成本,并提高了电动矿车的供电效率和可持续性,降低了运营成本,为矿车行业的绿色发展做出了贡献。
[0063] 以上结合图1‑图3详细说明了本申请实施例提供的电动矿车的双源动力设计方法。以下结合图4详细说明用于执行本申请实施例提供的电动矿车的双源动力设计方法的电动矿车的双源动力设计装置。
[0064] 图4为本发明实施例的电动矿车的双源动力设计装置的结构示意图。参见图4,该装置包括:识别模块401,用于获取电动矿车的传感器数据,根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态,电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡;
供电选择模块402,用于根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式,供电方式包括线网供电和车载动力电池供电;
线网计算模块403,用于当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率;
车载动力电池计算模块404,用于当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。
[0065] 基于本实施例提供的电动矿车的双源动力设计装置,通过识别模块401获取电动矿车的传感器数据,根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态,电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡;供电选择模块402根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式,供电方式包括线网供电和车载动力电池供电;当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数,调整电动矿车的运行频率;线网计算模块403当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。也就是说,通过传感器数据,可以实时获取电动矿车的运行数据,并准确地识别电动矿车的运行状态,从而为电动矿车选择最佳的供电方式。车载动力电池计算模块404当电动矿车的运行状态为重载上坡时,选择线网供电,根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算出线网供电的线网参数,并对电动矿车的运行频率进行调节,确保了矿车在重载上坡时能够获得足够的电能支持。当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时,选择车载动力电池供电,根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量,通过合理的配置车载动力电池的电池容量,满足了电动矿车在不同状态下的能源需求。
[0066] 图5为本发明实施例的一种电子设备的结构图,如图5所示,该电子设备包括,中央处理单元CPU501,其可以根据存储在只读存储器ROM502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器RAM503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出I/O接口505也连接至总线504。
[0067] 以下部件连接至I/O接口505:包括键盘、鼠标等的输入部分506;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507;包括硬盘等的存储部分508;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等,根据需要安装在驱动器510上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
[0068] 附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0069] 描述于本发明实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,例如,可以描述为:一种处理器包括识别模块401、供电选择模块402、线网计算模块403、车载动力电池计算模块404,其中,这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
[0070] 本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述电动矿车的双源动力设计装置中所包含的计算机可读存储介质;也可以是单独存在,未装配入电子设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序,所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本发明的电动矿车的双源动力设计方法。
[0071] 以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。