一种电动矿车的双源动力设计方法及装置与流程

本技术涉及电动矿车能源动力设计的，尤其涉及一种电动矿车的双源动力设计方法及装置。

背景技术：

1、目前，随着全球对环境保护和可持续发展的呼吁日益增强，矿车行业作为重要的运输和物流领域，面临着巨大的能源消耗和环境压力。为了减少能源消耗，矿车行业也正在逐步向电动化转型。例如，在矿区运行中，矿车经常面临重载上坡的工况，由于重载状态下上坡所需的动力较大，传统燃油驱动的矿车不仅能源消耗高，还会产生大量的尾气排放。这时，采用电动矿车是一个更加环保和可持续的选择，电动矿车通过电池驱动，减少了污染物排放，能源利用效率更高。然而，电动矿车由于在上坡过程中消耗的电量较大，导致频繁的停车充电。这不仅浪费了人力和物力资源，还影响了矿区运营的效率和生产的连续性。

2、因此，解决矿车上坡过程中的电量消耗和充电问题成为矿车行业亟待解决的痛点。

技术实现思路

1、本发明提供一种电动矿车的双源动力设计方法及装置，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量，以提高矿区运营的效率。

2、第一方面，本发明提供一种电动矿车的双源动力设计方法。该方法包括：

3、获取电动矿车的传感器数据，根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态，电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡；

4、根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式，供电方式包括线网供电和车载动力电池供电；

5、当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数，调整电动矿车的运行频率；

6、当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。

7、一种可能的设计方案中，当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数，调整电动矿车的运行频率，包括，

8、根据电动矿车的总质量、滚阻系数、坡度、空气阻力系数、迎风面积、货箱平装运输量和机械传动效率计算电动矿车的第一需求功率，计算公式为：

9、，其中g为重力加速度；

10、根据电动矿车的第一需求功率、电机电控系统效率、附件功率和电池充放电效率计算电动矿车的第一需求总功率，计算公式为：

11、。

12、一种可能的设计方案中，当电动矿车的运行状态为重载平地时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量，包括，

13、根据电动矿车的总质量、滚阻系数、空气阻力系数、迎风面积、货箱平装运输量和机械传动效率计算电动矿车的第二需求功率：

14、；

15、根据电动矿车的第二需求功率、电机电控系统效率、附件功率和电池充放电效率计算电动矿车的第二需求总功率：

16、；

17、根据第二需求总功率、重载平地距离和重载平地车速计算电动矿车的重载平地需求电量：

18、。

19、一种可能的设计方案中，当电动矿车的运行状态为空载上坡时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量，包括，

20、根据电动矿车的整备质量、滚阻系数、坡度、空气阻力系数、迎风面积、货箱平装运输量和机械传动效率计算电动矿车的第三需求功率：

21、；

22、根据电动矿车的第三需求功率、电机电控系统效率、附件功率和电池充放电效率计算电动矿车的第三需求总功率：

23、；

24、根据第三需求总功率、空载上坡距离和空载上坡车速计算电动矿车的空载上坡需求电量：

25、。

26、一种可能的设计方案中，当电动矿车的运行状态为空载平地时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车所需的车载动力电池供电的电池容量，包括，

27、根据电动矿车的整备质量、滚阻系数、空气阻力系数、迎风面积、货箱平装运输量和机械传动效率计算电动矿车的第四需求功率：

28、；

29、根据电动矿车的第四需求功率、电机电控系统效率、附件功率和电池充放电效率计算电动矿车的第四需求总功率：

30、；

31、根据第四需求总功率、空载平地距离和空载平地车速计算电动矿车的空载平地需求电量：

32、。

33、可选地，当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数，调整电动矿车的运行频率，还包括，

34、电动矿车在重载上坡状态时所需要的线网供电的重载上坡需求功率的计算公式为：

35、，其中为电动矿车的重载上坡距离，为电动矿车的重载上坡车速；

36、根据重载上坡需求功率和线网供电的线网参数计算预设时间间隔内可容纳的电动矿车数量，调整下一个电动矿车的运行间隔时间。

37、可选地，当线网供电在预设路线点不方便架设时，电动矿车在重载上坡状态选择车载动力电池供电，电动矿车所需的第一需求电量的计算公式为：

38、，其中为所述电动矿车的重载上坡需求电量，计算公式为：

39、。

40、第二方面，提供一种基于数字孪生的数据处理装置。该装置包括：

41、识别模块，用于获取电动矿车的传感器数据，根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态，电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡；

42、供电选择模块，用于根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式，供电方式包括线网供电和车载动力电池供电；

43、线网计算模块，用于当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数，调整电动矿车的运行频率；

44、车载动力电池计算模块，用于当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。

45、第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面中任一项的方法。

46、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项的方法。

47、本发明提供的电动矿车的双源动力设计方法及装置，该方法包括：获取电动矿车的传感器数据，根据电动矿车的传感器数据识别电动矿车的运行状态，电动矿车的运行状态分为重载上坡、重载平地、空载平地和空载上坡；根据电动矿车的运行状态自动选择电动矿车的供电方式，供电方式包括线网供电和车载动力电池供电；当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算线网供电的线网参数，调整电动矿车的运行频率；当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量。也就是说，通过传感器数据，可以实时获取电动矿车的运行数据，并准确地识别电动矿车的运行状态，从而为电动矿车选择最佳的供电方式。当电动矿车的运行状态为重载上坡时，选择线网供电，根据电动矿车重载上坡时的运行参数计算出线网供电的线网参数，并对电动矿车的运行频率进行调节，确保了矿车在重载上坡时能够获得足够的电能支持。当电动矿车的运行状态为重载平地、空载平地或者空载上坡时，选择车载动力电池供电，根据电动矿车的运行状态和运行参数计算电动矿车在不同运行状态下所需的车载动力电池供电的电池容量，通过合理的配置车载动力电池的电池容量，满足了电动矿车在不同状态下的能源需求。本发明实现了自动化的供电选择，节约了成本，并提高了电动矿车的供电效率和可持续性，降低了运营成本，为矿车行业的绿色发展做出了贡献。

48、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。