電動礦山車的運營方法
2023-08-07 02:08:21 1
電動礦山車的運營方法
【專利摘要】本發明涉及一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點S和終點E之間的路徑上，所述終點E的海拔高於起點S的海拔，路徑長為L，在所述的路徑上設置有N個充電站，N為大於等於1的自然數，所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在N個充電站進行充電。
【專利說明】電動礦山車的運營方法
[【技術領域】]
[0001]本發明涉及一種車輛的運營方法，特別地，涉及一種電動礦山車的運營方法。
[【背景技術】]
[0002]在礦山領域，大型的礦山車輛是必不可少的運輸工具，這些礦山車輛一般具有體型龐大，自重大，載重量大，價格高昂，使用成本高昂等特點。
[0003]目前市場上常見的礦山車輛(例如卡特彼勒，小松等)自重在200噸左右，載重量約為300?400噸，車輛發動機功率約為1500?2500kW。滿載情況下百公裡油耗約在700?800 升。
[0004]這些礦山車輛的價格和使用成本同樣也十分高昂，一般而言，一輛載重350噸左右的礦山車的價格約為400萬美金(約合2000萬元)，而礦山車輛運行一天的油耗約在4?5噸，按目前的柴油價格(9000元/噸)來計算，一輛礦山車運行一天的油費約需要4萬元。每年僅油費就需要1500萬元左右。且從整個世界的能源環境看來，隨著石油資源的日漸枯竭，油料價格在可預見的未來會逐步升高，也即是說:礦山車的每年消耗的油費會逐漸增加。
[0005]另一方面，由於礦山車其自身工作性質(載重大，在礦山區域行駛)的限制，其速度一般都比較低，一般而言，礦山車的速度不超過60km/h，多數時候行駛速度在40km/h以下。發動機(內燃機)在運行中將蘊含在燃料(汽油，柴油，乙醇)中的化學能轉化為自由能，這個過程受制於熱力學卡諾循環，從理論上而言，大部分的能量是以熱能的形式被浪費掉，只有少量能量(一般而言〈30%)以自由能的形式釋放並驅動車輛，尤其是車輛在低速行駛的情況下，能量轉化效率更加低下。也就是說，礦山車輛在實際的運行過程中，發動機的效率其實是比較低的，換言之，礦山車在運行時處在「費油」的狀態。
[0006]有部分型號的礦山車輛，為了避免上述的發動機效率低下的問題，採用柴油機帶動發電機發電，然後供電給位於車輛後輪輪轂內的電動機來驅動車輛，高轉速的輪轂電動機經外側的行星式輪邊減速機降低轉速，驅動後輪前進。這種設計可以部分解決上述問題，但是這種設計一方面受制於輪轂電機的技術不夠成熟，另一方面，在這種設計中，能量來源仍然是內燃機，而內燃機的效率仍然受制於熱力學卡諾循環，也就是說，這種設計仍然不能從根本上解決礦山車發動機效率低下的問題。
[0007]綜合以上情況，目前，已經有了關於純電動礦山車的設想，純電動礦山車採用電池對礦山車進行驅動。但是，電動礦山車具有一個無法迴避的特點:以目前的儲能技術水平，即使對電動礦山車配備IOOOkWh的電池包，其能量也僅夠兩小時運行所需要。也就是說:電動礦山車的電池包配備無法滿足其一日運行所需要。電動礦山車輛每天必須進行兩次甚至更多次的充電。另一方面，礦山車輛運行的軌跡一般都是固定的，因此，合理安排其運行和充電的時間以及充電位置變得非常重要。
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【發明內容】
][0008]本發明要解決的技術問題是:提供一種電動礦山車的運營方法，其可以使得電動礦山車高效節能地運行。
[0009]為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是
[0010]一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點(S)和終點(E)之間的路徑上，所述終點(E)的海拔高於起點(S)的海拔，路徑長為L，在所述的路徑上設置有N個充電站，N為大於等於I的自然數，所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在N個充電站進行充電。
[0011]作為優選的技術方案:當所述電動礦山車在距離終點最近的充電站進行充電時，所述電池包的SOC將被充電至不高於95%。
[0012]作為優選的技術方案:距離終點最近的充電站設置在距離終點大於2公裡的位置。
[0013]作為優選的技術方案:所述的N為1，所述的充電站設置在路徑的中點，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
[0014]作為優選的技術方案:所述的N為2，第一充電站設置在路徑的中點，第二充電站設置在第一充電站和終點之間，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
[0015]作為優選的技術方案:所述的N為3，第一充電站設置在距離起點(S)L/3處，第二充電站設置在距離起點(S) 2L/3處，第三充電站設置在第二充電站和終點之間，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
[0016]本發明的電動礦山車行駛在起點和終點之間，在起點和終點之間設置多個充電站，充電站的位置設置可以按照能量消耗的速率來設定，使得所述的電動礦山車可以在消耗一部分能量後，在預定位置得到能量補充。
[0017]另外，在距離終點最近的一個充電站進行充電時，將電池的SOC充電至不高於95%，這樣，可以確保當電動礦山車返回時，電池包有容量對整個電動礦山車的重力勢能進行能量回收，從而進一步達到節能的效果。
[0018]另外，也可以將距離終點最近的一個充電站設置在距離終點大於2公裡的位置，從而使得即使電動礦山車在該充電站充電使得SOC達到100%後，行駛了兩公裡後，電池包消耗了一部分能量，從而當電動礦山車返回時，電池包有容量對整個電動礦山車的重力勢能進行能量回收，進一步達到節能的效果。
【【具體實施方式】】
[0019]實施例1:
[0020]一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點S和終點E之間的路徑上，所述終點E的海拔高於起點S的海拔，E的海拔高於S的海拔為80米，路徑長為L，L為9公裡，在所述的路徑上設置有3個充電站，3個充電站分別設置在距離S為3公裡、6公裡、9公裡的位置。
[0021]所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在3個充電站進行充電。
[0022]當所述電動礦山車在終點處的充電站進行充電時，所述電池包的SOC將被充電至不聞於95 。
[0023]實施例2:
[0024]一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點S和終點E之間的路徑上，所述終點E的海拔高於起點S的海拔，E的海拔高於S的海拔為80米，路徑長為L，L為9公裡。
[0025]在所述的路徑上設置有3個充電站，3個充電站分別設置在距離S為2.5公裡、5公裡、6.8公裡的位置。
[0026]所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在3個充電站進行充電。
[0027]距離終點最近的充電站設置在距離終點大於2公裡的位置。
[0028]實施例3:
[0029]一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點S和終點E之間的路徑上，所述終點E的海拔高於起點S的海拔，E的海拔高於S的海拔為80米，路徑長為L，L為9公裡，在所述的路徑上設置有2個充電站，2個充電站分別設置在距離S為4.5公裡、9公裡的位置。
[0030]所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在2個充電站進行充電。
[0031]當所述電動礦山車在終點處的充電站進行充電時，所述電池包的SOC將被充電至不聞於95 。
[0032]實施例4:
[0033]一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點S和終點E之間的路徑上，所述終點E的海拔高於起點S的海拔，E的海拔高於S的海拔為100米，路徑長為L，L為15公裡，在所述的路徑上設置有2個充電站，2個充電站分別設置在距離S為7.5公裡、12公裡的位置。
[0034]所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在2個充電站進行充電。
[0035]本發明的保護範圍並不僅限於實施例，凡在本發明精神下所做的變化和改動，均應落在本發明保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電動礦山車的運營方法，所述的電動礦山車採用電池包作為動力源，所述的電池包還可以被用於進行能量回收，電動礦山車循環行駛於固定的起點(S)和終點(E)之間的路徑上，所述終點(E)的海拔高於起點(S)的海拔，所述路徑長為L，其特徵在於:在所述的路徑上設置有N個充電站，N為大於等於I的自然數，所述的電動礦山車在路徑上行駛時依次在N個充電站進行充電。
2.如權利要求1所述的電動礦山車的運營方法，其特徵在於:當所述電動礦山車在距離終點最近的充電站進行充電時，所述電池包的SOC將被充電至不高於95%。
3.如權利要求1所述的電動礦山車的運營方法，其特徵在於:距離終點最近的充電站設置在距離終點大於2公裡的位置。
4.如權利要求1或2或3所述的電動礦山車的運營方法，其特徵在於:所述的N為1，所述的充電站設置在路徑的中點，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
5.如權利要求1或2或3所述的電動礦山車的運營方法，其特徵在於:所述的N為2，第一充電站設置在路徑的中點，第二充電站設置在第一充電站和終點之間，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
6.如權利要求1或2或3所述的電動礦山車的運營方法，其特徵在於:所述的N為3，第一充電站設置在距尚起點(S) L/3處,第二充電站設置在距尚起點(S) 2L/3處,第三充電站設置在第二充電站和終點之間，所述的電動礦山車在經過所述的充電站時進行充電。
【文檔編號】B60L11/18GK103909833SQ201210592464
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優先權日:2012年12月29日
【發明者】邱梅清, 仝志明 申請人:微宏動力系統（湖州）有限公司