势能回收系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及具备势能回收功能的设备技术领域，尤其涉及一种势能回收系统及其控制方法。势能回收系统包括油箱、第一电源、第一电机、马达、举升油缸和控制器，第一电源为蓄电池，第一电机能够在电动机模式与发电机模式之间转换，举升油缸用于带动升降部件升降；蓄电池与第一电机电连接，第一电机与马达相接，马达的第一接口与举升油缸通过阀门组件连通，马达的第二接口与油箱连通；阀门组件与举升油缸之间安装有第一压力传感器，马达与阀门组件之间安装有第二压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器、阀门组件和第一电机均与控制器电连接。控制方法应用于上述势能回收系统。本发明专利技术提供的势能回收系统及其控制方法，能量转换效率较高。

Potential energy recovery system and its control method

【技术实现步骤摘要】
势能回收系统及其控制方法
本专利技术涉及具备势能回收功能的设备
，尤其涉及一种势能回收系统及其控制方法。
技术介绍
很多具备势能回收功能的设备(如：堆高机)利用液压系统驱动其升降部件(如：堆高机的升降部件)升降，并利用该液压系统回收升降部件的重力势能，并将该重力势能转换为其他能量(如：电能)进行储存。现有的具备势能回收功能的设备，为了防止升降部件出现失速现象，会在液压系统中增设平衡阀，然而，平衡阀的压力损失较大，导致能量回收效率较低。综上，如何克服现有的具备势能回收功能的设备中的液压系统的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种势能回收系统及其控制方法，以缓解现有技术中的具备势能回收功能的设备中的液压系统存在的能量回收效率低技术问题。本专利技术提供的势能回收系统包括油箱、第一电源、第一电机、马达、举升油缸和控制器，所述第一电源为蓄电池，所述第一电机能够在电动机模式与发电机模式之间转换，所述举升油缸用于带动升降部件升降。所述蓄电池与所述第一电机电连接，所述第一电机与所述马达相接，所述马达具有第一接口和第二接口，所述第一接口与所述举升油缸通过阀门组件连通，所述第二接口与所述油箱连通。所述阀门组件与所述举升油缸之间安装有第一压力传感器，所述马达与所述阀门组件之间安装有第二压力传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述阀门组件和所述第一电机均与所述控制器电连接。优选的，作为一种可实施方式，所述势能回收系统还包括第二电源、第二电机和泵；所述第二电源与所述第二电机电连接，所述第二电机与所述泵相接，所述泵具有进液口和出液口，所述进液口与所述油箱连通，所述出液口与所述马达的第一接口通过单向阀连通。优选的，作为一种可实施方式，所述第二电机与所述控制器电连接；或，所述泵的排量比所述马达的排量小。优选的，作为一种可实施方式，所述阀门组件包括逻辑阀和电磁换向阀，所述逻辑阀的管道连接口A与所述第一接口连通，所述逻辑阀的管道连接口B与所述举升油缸连通，所述逻辑阀的控制口C通过所述电磁换向阀与所述油箱连通，所述电磁换向阀与所述控制器电连接。优选的，作为一种可实施方式，所述阀门组件还包括溢流阀，所述溢流阀位于所述举升油缸与所述油箱之间；和/或，所述势能回收系统还包括限速阀，所述限速阀位于所述举升油缸与所述阀门组件之间。优选的，作为一种可实施方式，所述第一电机具有操作手柄，所述操作手柄能够在所述第一电机处于电动机模式时调节所述第一电机的转速，所述操作手柄还能够在所述第一电机处于发电机模式时调节所述第一电机的扭矩。相应的，本专利技术提供了一种势能回收系统的控制方法，包括以下步骤：当升降部件需要上升时，阀门组件打开，同时，第一电机转换为电动机模式，驱动马达将油箱中的油液经由阀门组件输送给举升油缸，使得举升油缸伸长，伸长的举升油缸带动升降部件上升；当升降部件上升到预定位置时，阀门组件关闭，同时，第一电机停止运转，升降部件停在当前位置；当升降部件需要下降时，处于电动机模式的第一电机驱动马达将油箱中的油液朝阀门组件输送，第二压力传感器处的压力逐渐上升；当第二压力传感器感测到的压力值达到第一压力传感器感测到的压力值时，阀门组件打开，同时，第一电机转换为发电机模式；举升油缸中的油液依次经由阀门组件和马达流回油箱，油液经过马达时驱动马达运转，运转的马达驱动第一电机发电，第一电机将电能储存到蓄电池内。优选的，作为一种可实施方式，所述处于电动机模式的第一电机驱动马达将油箱中的油液朝阀门组件输送的步骤替换为以下步骤：第二电机驱动泵将油箱内的油液朝阀门组件输送。优选的，作为一种可实施方式，所述第一电机转换为电动机模式的步骤与所述第一电机驱动马达将油箱中的油液经由阀门组件输送给举升油缸的步骤之间，所述控制方法还包括以下步骤：第二电机驱动泵将油箱中的油液经由阀门组件输送给举升油缸，其中，泵的排量比马达的排量小。优选的，作为一种可实施方式，所述第一电机驱动马达将油箱中的油液经由阀门组件输送给举升油缸的步骤具体包括以下步骤：当第二电机达到最高转速时，第一电机驱动马达将油箱中的油液经由阀门组件输送给举升油缸。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供的势能回收系统及其控制方法，当升降部件需要上升时，打开阀门组件，并将第一电机转换为电动机模式，此时，蓄电池能够为处于电动机模式的第一电机供电，利用处于电动机模式的第一电机驱动马达运转，运转的马达能够将油箱中的油液经阀门组件输送给举升油缸，使得举升油缸伸长，举升油缸伸长后会带动升降部件上升；当升降部件上升到预定位置时，关闭阀门组件，使得举升油缸维持当前状态，进而，使得升降部件停在当前位置，与此同时，第一电机停止运转，完成升降部件的上升动作。当升降部件需要下降时，利用处于电动机模式的第一电机驱动马达运转，运转的马达能够将油箱中的油液朝向阀门组件输送，因此时阀门组件处于关闭状态，故马达与阀门组件之间的油液会具备一定的压力，第二压力传感器能够感测到该压力的值，同时，第一压力传感器能够感测到举升油缸与阀门组件之间的压力值；当第二压力传感器感测到的压力值达到第一压力传感器感测到的压力值时，打开阀门组件，并将第一电机转换为发电机模式，此时，举升油缸中的油液会在自身油压的作用下依次经由阀门组件和马达流回油箱，油液经过马达时会驱动马达运转，运转的马达能够驱动处于发电机模式的第一电机发电，第一电机发出的电能够储存到蓄电池内，以实现能量回收的目的。上述第一压力传感器感测到的压力值和第二压力传感器感测到的压力值均可传递给控制器，并可作为控制器控制阀门组件和第一电机的参考信号。上述阀门组件的打开和关闭动作，以及第一电机的模式转换和启停动作，均可由控制器完成，尤其是在第二压力传感器感测到的压力值达到第一压力传感器感测到的压力值时，阀门组件的打开动作以及第一电机转换为发电机模式的动作。需要说明的是，第一压力传感器和第二压力传感器的存在，可使得阀门组件两侧的油液压力达到相等或接近相等的状态，阀门组件在此状态打开后，举升油缸中的油液才会经由马达流回油箱，如此，便可防止阀门组件两侧油液压力相差大造成的升降部件失速现象，无需增设平衡阀，从而，在升降部件下降的过程中，油液压力的损失较小，能量转换效率较高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的势能回收系统的原理图。图标：1－油箱；2－第一电源；3－第一电机；4－马达；5－举升油缸；6－第一压力传感器；7－第二压力传感器；8－第二电源；9－第二电机；10－泵；11－逻辑阀；12－电磁换向阀；13－溢流阀；14－本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种势能回收系统，其特征在于，包括油箱(1)、第一电源(2)、第一电机(3)、马达(4)、举升油缸(5)和控制器，所述第一电源(2)为蓄电池，所述第一电机(3)能够在电动机模式与发电机模式之间转换，所述举升油缸(5)用于带动升降部件升降；/n所述蓄电池与所述第一电机(3)电连接，所述第一电机(3)与所述马达(4)相接，所述马达(4)具有第一接口和第二接口，所述第一接口与所述举升油缸(5)通过阀门组件连通，所述第二接口与所述油箱(1)连通；/n所述阀门组件与所述举升油缸(5)之间安装有第一压力传感器(6)，所述马达(4)与所述阀门组件之间安装有第二压力传感器(7)，所述第一压力传感器(6)、所述第二压力传感器(7)、所述阀门组件和所述第一电机(3)均与所述控制器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种势能回收系统，其特征在于，包括油箱(1)、第一电源(2)、第一电机(3)、马达(4)、举升油缸(5)和控制器，所述第一电源(2)为蓄电池，所述第一电机(3)能够在电动机模式与发电机模式之间转换，所述举升油缸(5)用于带动升降部件升降；
所述蓄电池与所述第一电机(3)电连接，所述第一电机(3)与所述马达(4)相接，所述马达(4)具有第一接口和第二接口，所述第一接口与所述举升油缸(5)通过阀门组件连通，所述第二接口与所述油箱(1)连通；
所述阀门组件与所述举升油缸(5)之间安装有第一压力传感器(6)，所述马达(4)与所述阀门组件之间安装有第二压力传感器(7)，所述第一压力传感器(6)、所述第二压力传感器(7)、所述阀门组件和所述第一电机(3)均与所述控制器电连接。


2.根据权利要求1所述的势能回收系统，其特征在于，所述势能回收系统还包括第二电源(8)、第二电机(9)和泵(10)；所述第二电源(8)与所述第二电机(9)电连接，所述第二电机(9)与所述泵(10)相接，所述泵(10)具有进液口和出液口，所述进液口与所述油箱(1)连通，所述出液口与所述马达(4)的第一接口通过单向阀连通。


3.根据权利要求2所述的势能回收系统，其特征在于，所述第二电机(9)与所述控制器电连接；
或，所述泵(10)的排量比所述马达(4)的排量小。


4.根据权利要求1所述的势能回收系统，其特征在于，所述阀门组件包括逻辑阀(11)和电磁换向阀(12)，所述逻辑阀(11)的管道连接口A与所述第一接口连通，所述逻辑阀(11)的管道连接口B与所述举升油缸(5)连通，所述逻辑阀(11)的控制口C通过所述电磁换向阀(12)与所述油箱(1)连通，所述电磁换向阀(12)与所述控制器电连接。


5.根据权利要求4所述的势能回收系统，其特征在于，所述阀门组件还包括溢流阀(13)，所述溢流阀(13)位于所述举升油缸(5)与所述油箱(1)之间；
和/或，所述势能回收系统还包括限速阀(14)，所述限速阀(14)位于所述举升油缸(5)与所述阀门组件之间。


6.根据权利要求1－5任一项所述的势能回收系统，其特征在于，所述第一电机(3)具有操作手柄，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浪，靳三川，吴冠宇，
申请(专利权)人：三一海洋重工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44