Diseño de Configuración y Gestión Óptima de Energía para Tractor con Transmisión Dividida Acoplada
Autores: Dou, Haishi; Wei, Hongqian; Zhang, Youtong; Ai, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de Configuración y Gestión Óptima de Energía para Tractor con Transmisión Dividida Acoplada
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tractores
Híbrido
Estrategia de gestión de energía
Transmisión variable continua
Estrategia de minimización del consumo de combustible
Distribución de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los tractores de alta potencia se consideran herramientas de operación efectivas en la agricultura, y los tractores híbridos enchufables han mostrado potencial como maquinaria agrícola, debido a su amplia aplicación en la conservación de energía. Sin embargo, la asignación de la potencia de salida de los motores y el motor es una tarea desafiante, dado que la estrategia de gestión de energía (EMS) está restringida de manera no lineal. Por otro lado, la estructura del sistema de transmisión variable continua (CVT) es complicada y afecta el precio de los tractores. En este documento, se propone una configuración variable de un tractor que podría tener el mismo rendimiento que un sistema CVT complejo. Para abordar los problemas de EMS que han mostrado un rendimiento deficiente en tiempo real, donde la programación se ejecuta en línea, primero se propone un algoritmo de predicción de potencia de demanda en un modo de operación de labranza rotativa. En segundo lugar, se utiliza una estrategia de minimización del consumo de combustible equivalente (ECMS) para optimizar la distribución de potencia entre el motor y los motores. Además, el factor equivalente se optimiza con un algoritmo genético fuera de línea. En tercer lugar, el factor equivalente se convierte en una tabla de búsqueda y se utiliza para una distribución de potencia en línea con diferentes millajes de conducción y estado de carga. Los resultados de la simulación indican que el consumo de combustible equivalente se reduce en un 8.4% y se extiende el millaje operativo de la energía eléctrica pura. Además, el error entre la potencia de demanda real y la pronosticada es inferior al 1%. El EMS en línea podría mejorar el millaje del ciclo de trabajo del tractor con una economía de combustible más viable basada en las predicciones de potencia de demanda.
Descripción
Los tractores de alta potencia se consideran herramientas de operación efectivas en la agricultura, y los tractores híbridos enchufables han mostrado potencial como maquinaria agrícola, debido a su amplia aplicación en la conservación de energía. Sin embargo, la asignación de la potencia de salida de los motores y el motor es una tarea desafiante, dado que la estrategia de gestión de energía (EMS) está restringida de manera no lineal. Por otro lado, la estructura del sistema de transmisión variable continua (CVT) es complicada y afecta el precio de los tractores. En este documento, se propone una configuración variable de un tractor que podría tener el mismo rendimiento que un sistema CVT complejo. Para abordar los problemas de EMS que han mostrado un rendimiento deficiente en tiempo real, donde la programación se ejecuta en línea, primero se propone un algoritmo de predicción de potencia de demanda en un modo de operación de labranza rotativa. En segundo lugar, se utiliza una estrategia de minimización del consumo de combustible equivalente (ECMS) para optimizar la distribución de potencia entre el motor y los motores. Además, el factor equivalente se optimiza con un algoritmo genético fuera de línea. En tercer lugar, el factor equivalente se convierte en una tabla de búsqueda y se utiliza para una distribución de potencia en línea con diferentes millajes de conducción y estado de carga. Los resultados de la simulación indican que el consumo de combustible equivalente se reduce en un 8.4% y se extiende el millaje operativo de la energía eléctrica pura. Además, el error entre la potencia de demanda real y la pronosticada es inferior al 1%. El EMS en línea podría mejorar el millaje del ciclo de trabajo del tractor con una economía de combustible más viable basada en las predicciones de potencia de demanda.