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基于超级电容的混合动力液压挖掘机储能系统研究的开题报告
开题报告
一、选题背景和意义
液压挖掘机是建筑机械中的一种高效能工具，备受建筑施工行业的青睐。目前，液压挖掘机市场上主流的动力来源一般是采用内燃机或电动机。然而，采用内燃机的液压挖掘机存在噪音大、污染环境、燃油消耗高等问题；采用电动机时，电能的提供存在源于电池的插电式、纯电动等多种形式，但是因为挖掘机在短时间内需要大量的能量输出，电池无法满足液压挖掘机的高功率、长工作时间的要求。
基于上述问题，本文提出了采用超级电容作为储能系统，与动力源结合，实现液压挖掘机混合动力化的方案，以解决目前液压挖掘机市场上存在的问题。
二、研究内容和思路
2.1研究内容
（1）基于混合动力的液压挖掘机超级电容储能和释能系统设计。
（2）基于控制策略的液压挖掘机混合动力系统仿真与分析。
（3）液压挖掘机混合动力系统的性能测试与分析。
2.2思路
（1）超级电容储能与释能系统的设计：研究超级电容储能和释能系统的设计，确定电容器的组合方式，提高能量密度和功率密度，并设计合适的电路结构。
（2）控制策略和系统仿真：探索液压挖掘机混合动力系统的控制策略，并建立系统模型，进行仿真模拟和分析。
（3）系统性能测试：对混合动力液压挖掘机进行性能测试，验证研究成果的实用性和可行性。
三、研究方案和进度安排
3.1研究方案
（1）文献调研与分析。
（2）设计液压挖掘机混合动力超级电容储能系统。
（3）研究混合动力液压挖掘机控制策略，并进行系统仿真。
（4）开展实验室试验，测试系统性能。
（5）整理实验数据，撰写论文。
3.2进度安排
（1）3月份：进行文献调研，并撰写选题背景和意义。
（2）4-5月份：完成液压挖掘机混合动力超级电容储能系统的设计，分析控制策略。
（3）6月份：进行系统仿真分析。
（4）7月份：开展实验室试验。
（5）8-9月份：撰写论文，整理实验数据，完成论文。
四、拟采用的方法和技术
（1）超级电容器组合方式的设计。
（2）液压挖掘机混合动力系统控制策略的研究。
（3）MATLAB/Simulink数学仿真软件的应用。
（4）LabVIEW数据采集系统的应用。
五、预期成果与应用价值
5.1预期成果
（1）液压挖掘机混合动力超级电容储能和释能系统的设计。
（2）液压挖掘机混合动力系统控制策略的研究和验证。
（3）基于实验室试验数据的分析和结果。
（4）发表液压挖掘机混合动力储能系统方面的学术论文。
5.2应用价值
（1）提高了液压挖掘机的动力性能，减少因内燃机燃油消耗而产生的污染。
（2）推广应用于建筑施工行业，提高行业的环保意识，减少环境污染。
（3）具有广泛的社会经济应用价值。