澎湃混动, 智驱未来
为什么选择混合动力?
非道路移动机械面临着一系列独特挑战。拖拉机、挖掘机、收割机等重型设备,往往需要在严苛环境中长时间连续运行。仅依靠电池来提供足够的能量储备,技术方案并不现实,难以落地 — 设备体积过大、重量显著增加、成本高昂,从而削弱整机的可用性与作业效率。
尽管氢能与纯电动技术正在不断推进,但在当前阶段,混合动力方案仍然是在重载应用中性能、成本与可持续性之间最具平衡性的选择。通过将传统内燃机 (ICE) 的可靠性与电气化功能的高效性相结合,混合动力为行业提供了一条务实、高效且可扩展的发展路径,并在可持续性、生产效率以及运营成本等方面带来切实可见的收益。
系统架构
典型的非道路移动机械 (NRMM) 混合动力传动系统主要由以下部分构成:
• 内燃机 (ICE) 驱动的发电机;
• 直流母线,作为电能分配的核心骨干;
• 电气化功能单元,如行走驱动系统、辅助系统或集成式作业工具;
• 能量管理系统,用于实现功率的最优分配,并在内燃机模式与电动模式之间平稳切换。
这种去中心化的系统架构使各个执行器仅按需获取所需功率,相较于传统的集中式液压系统,可显著降低能量损耗。
在此基础上,系统还可引入缓冲型锂离子电池系统,通过直流母线逆变器与电动执行器相连,从而实现进一步优化,并拓展更多运行模式,包括:
• 使内燃机始终运行在最高效率区间(最佳转速/扭矩工作点);在低功率负载工况下,内燃机甚至可被关闭。
• 为室内应用提供零排放运行模式,完全依靠电池供能。若配备车载充电器,该架构还可进一步演进为插电式混合动力方案。
混合动力解决方案为
运营方带来的核心价值
• 节油与减排:柴油消耗最高可降低 30%,从而显著降低运营成本,并有效减少碳足迹;
• 生产效率提升:噪声与振动水平显著降低,使设备可实现更长的日常运行时间,同时显著提升操作舒适性;
• 维护简化,成本降低:内燃机维护周期得以延长,电气部件具备原生自我保护能力,并可借助其互联功能,实现更快速的故障诊断与维护服务。
为整机制造商 (OEM)带来的战略价值
混合动力解决方案构成了显著的差异化优势,并帮助OEM 更好地契合日益严格的环保法规要求。其高度的适应性,使其能够灵活覆盖不同电压等级、应用场景及整机尺寸。同时,混合动力还为未来向全面电气化平稳过渡提供了前瞻性路径,并可在电池技术逐步成熟的过程中持续演进。
结论
混合动力传动系统代表了非道路移动机械领域一项强有力的过渡性技术。在保留柴油动力设备可靠性与作业自主性的同时,混合动力解决方案能够有效降低燃油消耗、减少排放、提升操作体验,并简化维护流程。
波克兰的混合动力专业能力
波克兰针对非道路移动机械应用,打造了覆盖最高 870 VDC 系统的混合动力解决方案组合。这些解决方案主要聚焦于拖拉机挂载机具及林业、矿业设备辅助系统的电气化,同时也适用于紧凑型工程机械中低功率传动系统的混合动力化。
其核心优势包括:
• 高效的系统架构:依托独有的控制软件,实现卓越的直流母线稳定性以及高性能马达控制;
• 机电集成高度简化:通过高度紧凑的逆变器、马达和发电机设计,并配备可适配接口,即使在空间受限的条件下,也可轻松完成机械与电气集成;
• 系统集成更加简化:通信基于 CAN 总线(J1939 CANopen),并采用 UDS 协议,用于诊断、程序刷新及预防性维护;系统符合ISO25119 等非道路机械功能安全标准,并支持在逆变器中部署客户应用软件;
• 坚固可靠的元件设计:所有关键部件与连接器均针对非道路应用的严苛工况进行设计;同时提供无传感器控制选项,以进一步提升对冲击与振动的耐受能力。