पर्यावरण संरक्षण नियमों की बढ़ती कठोरता के साथ, निर्माण मशीनरी उद्योग को उत्सर्जन कम करने के लिए पर्याप्त दबाव का सामना करना पड़ रहा है। पारंपरिक ईंधन से चलने वाले उपकरणों द्वारा उत्सर्जित प्रदूषकों ने पर्यावरण पर गंभीर प्रभाव डाला है, जबकि रेंज {{2}विस्तारित तकनीक इस समस्या का एक प्रभावी समाधान प्रदान करती है। ऑपरेशन के दौरान, विस्तारित निर्माण मशीनरी मुख्य रूप से बिजली द्वारा संचालित होती है, और आंतरिक दहन इंजन केवल बिजली उत्पन्न करने के लिए सक्रिय होता है जब बैटरी चार्ज अपर्याप्त होता है। नतीजतन, यह ईंधन की खपत और निकास उत्सर्जन को काफी कम कर सकता है। प्रासंगिक आंकड़ों से पता चलता है कि, पारंपरिक ईंधन से चलने वाली निर्माण मशीनरी की तुलना में, विस्तारित निर्माण मशीनरी ऊर्जा की खपत को 30% से अधिक, नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन को 13% - 45%, और पार्टिकुलेट मैटर उत्सर्जन को 50% - 94% तक कम कर सकती है, इस प्रकार तेजी से कड़े पर्यावरण संरक्षण मानकों को बेहतर ढंग से पूरा कर सकती है।
समर्पित रेंज - एक्सटेंडर का अनुसंधान एवं विकास तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण चरण में प्रवेश कर गया है।
निर्माण मशीनरी का परिचालन वातावरण जटिल और परिवर्तनशील है, और काम करने की स्थितियाँ बेहद कठोर हैं, जो समर्पित रेंज - एक्सटेंडर के अनुसंधान एवं विकास के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं पैदा करती हैं। अनुसंधान एवं विकास प्रक्रिया के दौरान, इंजन, इलेक्ट्रिक मोटर और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली जैसे कई पहलुओं में एकीकरण संबंधी कठिनाइयाँ आती हैं। उनमें से, स्थानिक लेआउट की सघनता प्राथमिक चुनौतियों में से एक है। निर्माण मशीनरी के सीमित आंतरिक स्थान के कारण, एक संकीर्ण स्थान में इंजन, इलेक्ट्रिक मोटर और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली जैसे कई घटकों को उचित रूप से व्यवस्थित करना आवश्यक है। इसके लिए न केवल यह आवश्यक है कि प्रत्येक घटक की मात्रा यथासंभव छोटी हो, बल्कि कॉम्पैक्ट और कुशल स्थान उपयोग प्राप्त करने के लिए उनके बीच स्थापना स्थिति और कनेक्शन विधियों के कुशल डिजाइन की भी आवश्यकता होती है।
बिजली उत्पादन की सुचारुता भी एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। निर्माण मशीनरी के वास्तविक संचालन में, उपकरण को लोड में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के साथ, बार-बार शुरू करने, रोकने, तेज करने और धीमा करने की आवश्यकता होती है। इसके लिए रेंज एक्सटेंडर के पावर आउटपुट को कामकाजी परिस्थितियों में बदलावों पर तुरंत प्रतिक्रिया देने, स्थिरता और सुचारुता बनाए रखने और बिजली रुकावट, घबराहट या प्रभाव जैसी घटनाओं से बचने की आवश्यकता होती है ताकि उपकरण संरचना की क्षति को कम करते हुए निर्माण मशीनरी की संचालन सटीकता और दक्षता सुनिश्चित की जा सके।
सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम का विकास भी उतना ही महत्वपूर्ण है। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली को दोनों के बीच कुशल सहयोग प्राप्त करने के लिए, निर्माण मशीनरी की वास्तविक समय की कामकाजी परिस्थितियों, जैसे लोड परिमाण, ड्राइविंग गति और बैटरी चार्ज के आधार पर इंजन और मोटर की ऑपरेटिंग स्थितियों को सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, जब बैटरी चार्ज पर्याप्त हो और लोड छोटा हो, तो ऊर्जा खपत को कम करने के लिए मोटर ड्राइव को प्राथमिकता दी जानी चाहिए; जब बैटरी चार्ज अपर्याप्त हो या लोड बड़ा हो, तो बिजली उत्पन्न करने के लिए इंजन को तुरंत चालू किया जाना चाहिए, और उपकरण के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इंजन और मोटर की आउटपुट पावर को उचित रूप से आवंटित किया जाना चाहिए। इसके लिए अत्यधिक बुद्धिमान और सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम के विकास की आवश्यकता है जो बड़ी मात्रा में कार्यशील स्थिति डेटा को जल्दी और सटीक रूप से संसाधित कर सके और इष्टतम नियंत्रण निर्णय ले सके।
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप दमन भी एक तकनीकी चुनौती है जिसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इंजन और मोटरों के संचालन के दौरान, मजबूत विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पन्न होता है, जो इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली के सामान्य संचालन को प्रभावित कर सकता है, जिससे विकृत नियंत्रण संकेतों और उपकरण विफलताओं जैसी समस्याएं हो सकती हैं। इसलिए, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबाने और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण और फ़िल्टरिंग जैसे उन्नत तकनीकी उपायों को अपनाने की आवश्यकता है।
एक्ससीएमजी समर्पित रेंज विस्तारकों के अनुसंधान और विकास में सक्रिय रूप से खोज कर रहा है। उन्होंने तकनीकी अनुसंधान करने के लिए अनुसंधान संस्थानों के साथ सहयोग करने का बीड़ा उठाया है, जिसका लक्ष्य निर्माण मशीनरी के लिए उपयुक्त उच्च -पावर घनत्व रेंज विस्तार प्रणाली बनाना है। उन्होंने समर्पित इंजनों और जनरेटरों के गहरे युग्मन डिजाइन को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण प्रगति की है। इंजन और जनरेटर के संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करके, उन्होंने दोनों के बीच भौतिक संबंध और कामकाजी समन्वय को और अधिक बारीकी से बनाया है, जिससे ट्रांसमिशन प्रक्रिया के दौरान ऊर्जा हानि कम हो गई है और सिस्टम की समग्र दक्षता में सुधार हुआ है। उदाहरण के लिए, एक नए युग्मन उपकरण को अपनाने से, इंजन और जनरेटर के बीच एक लचीला कनेक्शन हासिल किया गया, जिससे कंपन और शोर को प्रभावी ढंग से कम किया गया, और बिजली संचरण की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार हुआ।
बुद्धिमान नियंत्रण रणनीति सभी परिचालन स्थितियों में स्व-अनुकूली प्रदर्शन प्राप्त करती है
यात्री वाहन क्षेत्र के उन्नत अनुभव का लाभ उठाते हुए, इंजीनियरिंग मशीनरी रेंज विस्तारित प्रणाली सभी कामकाजी परिस्थितियों में अनुकूली संचालन प्राप्त करने के लिए सक्रिय रूप से बहु-मोड बुद्धिमान नियंत्रण रणनीतियों का विकास कर रही है। इस रणनीति का मूल 130 से अधिक कंडीशन अनुकूलन एल्गोरिदम का उपयोग करके गतिशील रूप से रेंज के स्टार्ट {5 5 स्टॉप {{6} विस्तारित इंजन, पावर वितरण और बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को अनुकूलित करने में निहित है, जिससे इंजीनियरिंग मशीनरी विभिन्न जटिल कामकाजी परिस्थितियों में कुशल संचालन बनाए रखने में सक्षम हो जाती है।
तंत्रिका नेटवर्क पर आधारित ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली इस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण नवाचार है। यह प्रणाली निर्माण मशीनरी के संचालन भार की सटीक और वास्तविक समय पर पहचान कर सकती है, चाहे वह खुदाई के दौरान शक्तिशाली मिट्टी का टूटना हो या उत्थापन के दौरान भारी सामान उठाना हो, और तुरंत प्रतिक्रिया दे सकती है। यह सुनिश्चित करते हुए कि बिजली उत्पादन परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करता है, यह प्रभावी रूप से ऊर्जा खपत को 15% - 20% तक कम कर देता है, जिससे सिस्टम की समग्र दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होता है। उदाहरण के लिए, एक बड़े निर्माण स्थल पर, तंत्रिका नेटवर्क ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली से सुसज्जित एक श्रेणी विस्तारित उत्खनन, उच्च तीव्रता वाले उत्खनन कार्यों के दौरान, उत्खनन प्रतिरोध में परिवर्तन के अनुसार वास्तविक समय में जनरेटर के बिजली उत्पादन और बैटरी की डिस्चार्ज रणनीति को समायोजित कर सकता है।
नरम मिट्टी की परतों का सामना करते समय, सिस्टम स्वचालित रूप से बूस्टर की शक्ति को कम कर देता है और बैटरी पावर के उपयोग को प्राथमिकता देता है, जिससे ईंधन की खपत कम हो जाती है। हालाँकि, कठोर चट्टानों को खोदते समय, यह पर्याप्त शक्ति सुनिश्चित करने के लिए बूस्टर की शक्ति को तुरंत बढ़ा देता है, जबकि अत्यधिक डिस्चार्ज से बचने के लिए बैटरी डिस्चार्ज की गहराई को उचित रूप से नियंत्रित करता है जो बैटरी के जीवनकाल को नुकसान पहुंचाएगा। इस बुद्धिमान नियंत्रण के माध्यम से, यह उत्खनन एक महीने की निर्माण अवधि के दौरान, पारंपरिक ईंधन संचालित उत्खननकर्ताओं की तुलना में लगभग 20% ईंधन की खपत बचाता है। साथ ही, यह निकास उत्सर्जन को कम करता है और आसपास के वातावरण में प्रदूषण को कम करता है।
इसके अलावा, इस बुद्धिमान नियंत्रण रणनीति को विभिन्न कार्य परिदृश्यों के अनुसार लचीले ढंग से समायोजित भी किया जा सकता है। इनडोर संचालन करते समय, शोर और उत्सर्जन की सख्त आवश्यकताओं के कारण, पर्यावरण संरक्षण और शांति की जरूरतों को पूरा करने के लिए सिस्टम अधिमानतः शुद्ध विद्युत मोड को अपनाएगा; जबकि लंबी अवधि के बाहरी संचालन में जहां चार्जिंग असुविधाजनक है, यह उपकरण की निरंतर संचालन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए रेंज एक्सटेंडर और बैटरी के सहयोगात्मक कार्य को अनुकूलित करेगा।
कम तापमान वाले प्रदर्शन में कमजोरी को कई तकनीकी प्रगति के माध्यम से संबोधित किया जा सकता है।
निर्माण मशीनरी के क्षेत्र में, कम तापमान वाले वातावरण में बैटरी की सहनशक्ति का मुद्दा हमेशा इसके विकास को प्रतिबंधित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक रहा है। विशेष रूप से पूर्वोत्तर चीन और भीतरी मंगोलिया जैसे ठंडे क्षेत्रों में, सर्दियों का तापमान अक्सर शून्य से कई डिग्री या उससे भी कम तक गिर जाता है। यह निर्माण मशीनरी की बैटरी प्रदर्शन और सहनशक्ति के लिए एक गंभीर चुनौती है। प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, कम तापमान की स्थिति में, पारंपरिक बैटरियों की सहनशक्ति सीमा 50% से अधिक घट सकती है, जो निर्माण मशीनरी की संचालन दक्षता और अनुप्रयोग दायरे को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती है।
इस समस्या को हल करने के लिए, उद्योग थर्मल प्रबंधन और बैटरी प्रौद्योगिकी के समन्वित अनुकूलन को प्राप्त करने के लिए सक्रिय रूप से विभिन्न तकनीकी साधनों की खोज कर रहा है। अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकी उनमें से प्रमुख प्रौद्योगिकियों में से एक है। हीट एक्सचेंजर्स और अन्य उपकरणों को सरलता से डिजाइन करके, इंजन के संचालन के दौरान उत्पन्न बड़ी मात्रा में अपशिष्ट गर्मी को प्रभावी ढंग से एकत्र करना संभव है। अन्यथा यह अपशिष्ट ऊष्मा सीधे वायुमंडल में प्रवाहित हो जाएगी, जिससे ऊर्जा की बर्बादी होगी। अब, इसका उपयोग बैटरी को गर्म करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, निर्माण मशीनरी के एक निश्चित ब्रांड ने एक उन्नत अपशिष्ट गर्मी पुनर्प्राप्ति प्रणाली को अपनाया है, जो इंजन की अपशिष्ट गर्मी को बैटरी हीटिंग डिवाइस में पेश करता है, जिससे बैटरी कम तापमान वाले वातावरण में अधिक उपयुक्त कार्य तापमान बनाए रखने में सक्षम होती है, जिससे बैटरी क्षमता में गिरावट को प्रभावी ढंग से कम किया जाता है और इस प्रकार रेंज का विस्तार होता है। वास्तविक परीक्षण के माध्यम से, -20 डिग्री के वातावरण में, इस निर्माण मशीनरी की सीमा उस समय की तुलना में लगभग 20% बढ़ गई है जब अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति तकनीक का उपयोग नहीं किया गया था।
पल्स हीटिंग तकनीक भी लगातार विकसित हो रही है, जो कम तापमान वाले प्रदर्शन में सुधार के लिए नए समाधान प्रदान कर रही है। सिंघुआ विश्वविद्यालय द्वारा विकसित पल्स हीटिंग तकनीक ने असाधारण रूप से अच्छा प्रदर्शन किया है। -30 डिग्री के चरम वातावरण में, बैटरी को कमरे के तापमान तक गर्म करने में केवल 5 मिनट लगते हैं, हीटिंग दर 8 डिग्री/मिनट तक होती है। इस तकनीक का सिद्धांत कम तापमान पर बैटरी के बढ़े हुए आंतरिक प्रतिरोध की विशेषता का उपयोग करना है, बैटरी को तेजी से स्वचालित रूप से गर्म करने के लिए उच्च आवृत्ति चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के माध्यम से जूल गर्मी उत्पन्न करना है। एक इलेक्ट्रिक लोडर को लेते हुए जिसने इस पल्स हीटिंग तकनीक को एक उदाहरण के रूप में लागू किया, सर्दियों में कम तापमान संचालन के दौरान, यह बैटरी तापमान को तेजी से बढ़ा सकता है, जिससे यह जल्दी से इष्टतम कामकाजी स्थिति तक पहुंचने में सक्षम हो जाता है, उपकरण की स्टार्टअप गति और परिचालन दक्षता में काफी सुधार होता है, और अतीत में कम तापमान वाले वातावरण में उपकरण शुरू करने में कठिनाई और कम दक्षता की समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल कर सकता है।
सोडियम {{0}आयन बैटरियां, अपने अनूठे फायदों के साथ, धीरे-धीरे निर्माण मशीनरी के क्षेत्र में अपनी पहचान बना रही हैं। CATL की ज़ियोनग्याओ बैटरी, जो लिथियम{{2}सोडियम हाइब्रिड तकनीक का उपयोग करती है, ने कम तापमान वाले वातावरण में पारंपरिक बैटरियों की सीमाओं को तोड़ते हुए, -40 डिग्री पर डिस्चार्ज और -30 डिग्री पर चार्जिंग सफलतापूर्वक हासिल की है। कम तापमान प्रदर्शन के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं वाले कुछ विशेष ऑपरेशन परिदृश्यों में, जैसे कि ध्रुवीय वैज्ञानिक अनुसंधान और ठंडे क्षेत्रों में बुनियादी ढांचे का निर्माण, सोडियम आयन बैटरियों ने महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षमता का प्रदर्शन किया है। पारंपरिक लिथियम आयन बैटरियों की तुलना में, सोडियम आयन बैटरियां कम तापमान की स्थिति में बेहतर आयन चालकता और इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया गतिविधि प्रदर्शित करती हैं, उच्च डिस्चार्ज क्षमता और चार्ज-डिस्चार्ज दक्षता बनाए रखती हैं, जो अत्यधिक कम तापमान की स्थिति में निर्माण मशीनरी के स्थिर संचालन के लिए एक मजबूत गारंटी प्रदान करती हैं।
निम्न तापमान प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए ताप पंप प्रणालियों का एकीकरण भी एक महत्वपूर्ण उपाय है।केल्विन'थ्री{0}सोर्स हीट पंप तकनीक वायु, मोटर, मोटर और बैटरी को एकीकृत करती है, जिससे हीट पंप में कुशल गर्मी हस्तांतरण और बेहतर थर्मल गुणवत्ता प्राप्त होती है, जिससे सर्दियों में ऊर्जा की खपत 50% तक कम हो सकती है। तांगशान में सड़क परीक्षण के दौरान, तीन स्रोत ताप पंप ने पूरे दिन में 40.5 किलोवाट बिजली की बचत की, जिसकी ऊर्जा बचत दर 15.9% तक थी। हीट पंप प्रणाली को बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली के साथ जोड़कर, पर्यावरण में गर्मी और उपकरण संचालन के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट गर्मी का उपयोग बैटरी और कैब के लिए गर्म गर्मी स्रोत प्रदान करने के लिए पूरी तरह से किया जा सकता है। यह न केवल उपकरण की हीटिंग आवश्यकताओं को पूरा करता है बल्कि अतिरिक्त ऊर्जा खपत को भी कम करता है, जिससे कम तापमान वाले वातावरण में उपकरण की सहनशक्ति और परिचालन प्रदर्शन में और वृद्धि होती है।