电动拖拉机在现实中能成为主流吗?

发布者:bpadmin
发布时间:2019-10-25 11:09
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打开门,钻进驾驶室,转动钥匙,却很安静,但是别担心,电动拖拉机就是这样的。虽然今天可以买到电池驱动的铲车和喂料机,但电力传输的农用拖拉机要成为主流似乎还需要一段时间。

装载机制造商Avant、Kramer和Weidemann以及喂料机制造商Meyer发展电动机械的优势很容易理解,几乎静音的操作和车辆零排放。如果为电池充电的电力是由农场上的可再生能源产生的,那么发电的排放量也会很低或为零;而且使用比柴油更便宜的能源,运行成本也更低。采用电池电源是一种实用的选择,部分原因是因为相对较低的电力需求和可预测的日常间歇性使用,这都为充电留下了足够时间。 

然而,对处理耕作、播种、运输和收割的拖拉机要求则明显更高,它们需要可持续更长时间(最好是一整天)的大量电力,来与柴油发动机竞争。


全电动铲车


电力驱动的优点:

车辆零排放;
更便宜,特别是使用农场生产的可再生能源收费时;
减少噪音和振动;
较少的磨损部件;
发动机空转时不消耗能量;
车轮独控能力
更多的灵活性。


电气传动
如倡导者希望的那样,随着所有主要汽车制造商涌入不断增长的电动汽车市场,电池在功率持续时间和充电时间方面的发展将得到改善,零部件成本将会下降。这再次激发了人们对电动拖拉机研究的兴趣,例如农业机械可持续能源供应(SESAM)项目。

该项目由凯泽劳恩技术研究大学和一家总部位于慕尼黑的能源研究咨询公司领导。凯泽劳恩技术研究大学位于德国曼海姆John Deere欧洲拖拉机工厂以西60公里处。该项目得到了德国联邦经济事务和能源部的财政支持。

虽然小型电池驱动的拖拉机以前也进行过测试,但SESAM的研究人员表示,他们的原型是第一台全电动电池驱动的高性能拖拉机,提供了全面的农业机械功能。原型全电动拖拉机功率达到130kW(174hp),基于曼海姆制造的John Deere 6R系列,可配备喷洒机、耕种机、泥浆罐车和青贮拖车。

以当前的技术,在典型的混合使用操作中,一次电池充电可持续长达四个小时的工作时间,或者运输运行大约55公里(34英里)。研究人员说,这种电池可承受3100个充电周期,每次充电时间约为3小时,通过反向充电能力回收制动能量,效率超过90%。

他们还强调了通过对拖拉机进行优化以利用电动的高效率。免维护和免磨损的传动系统部件具有降低运营成本的潜力。当然,电动拖拉机还可以空转,但不会消耗能源。柴油拖拉机则不同,数据显示,除非关闭发动机,否则柴油拖拉机很快达到惊人的燃料消耗。

牵引控制
当电力以定制的方式使用时,其潜力甚至更大,而不是仅仅作为柴油发动机的替代品。研究人员使用了瑞士制造商RigiTrac生产的专业四轮驱动拖拉机的柴油-电动混合动力版本,这种拖拉机通常有一个74kW或80kW(101hp或110hp)的Deutz发动机和两段静压驱动。

在该研究项目,它被装配了一台91kW(126hp)Deutz发动机,一台650V直流电源,85kW发电机,以及每个角落的单独电动车轮电机提供动力。这种安排为控制车辆的动力提供了新的尝试,可以通过转矩矢量或分别调节前轴和后轴的速度。

当使用单个电动机驱动常规传动系统时,转向角仍受轴驱动梁轴的限制,前后轴的相对速度必须保持恒定,以避免变速器“卷绕”。在常规车轴上使用单个电机消除了卷绕问题,并可以单独提高前后轮速度,这是有好处的。

通过在每个车轮上安装电动机来取消梁轴引入了更多的可能性,包括精密的电子牵引控制和用于稳定性的转矩矢量。它还消除了传统车桥传动系统固有的机械张力,减少了涉及的机械部件,并释放了对车辆布局的限制。

全新布局
Multi Tool Trac背后的荷兰团队定制了一款长轴距拖拉机,可以在前、中和后位置安装电动工具,以实现最佳的重量分配,并一次完成多道操作。

Multi Tool Trac电动拖拉机原型

它的设计也考虑到了交通控制系统,因此功率可调车轴将道路行驶时的轨道宽度设置从2.25米(7英尺5英寸)扩展到3.25米(10英尺8英寸)。选择电动驱动是因为它的安装通用性,良好的速度控制和即时的高水平扭矩,这提供了巨大的拉力。

原型的动力总成包括一台160kW(210hp)六缸柴油发动机和发电机,用作30kWhr电池组的范围扩展器,以及四台额定输出22kW的电动机,最高可达44kW。

新的车辆架构允许可移动驾驶室坐在5.5m(18英尺)轴距底盘导轨上,以便操作员可以定位在为不同应用场景提供最佳能见度和/或乘坐舒适性的任何地方。自2015年开始测试的第一个原型,随后是去年建造的第二个原型,测试结果导致2017年计划进行进一步的重新设计。

全电动饲料混合机
Siloking Truckline自行式进料混合机使用100%的电力驱动,与柴油燃料的同类产品相比,有望降低运行和维护成本,尤其适用利用可再生资源发电的农场上。

它装有一个前轴18kW电机,用于地面驱动高达25kph;还有15kW电机为混合饲料螺旋桨提供动力。德国制造商Mayer说这足以粉碎并生产均匀的混合配料。一次电池充电足以为多达100头奶牛提供三种混合配料,更大的电池选项可以处理每天多达五次的混合饲料任务。

Multi Tool Trac团队的成员预计2019年至2020年会有一种商业产品,随着农民对可再生能源的投资,他们相信电动拖拉机和其他农用车辆的良好未来。




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