一种势能回收控制方法及势能回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种势能回收控制方法及势能回收系统，涉及能量回收技术领域，势能回收控制方法应用于势能回收系统，在实施势能回收控制方法的过程中，降低了因系统发热造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀控模块控制升降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种速度控制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失，提高了势能回收效率。另外，在实施势能回收控制方法的过程中，可根据工况自动判断下降过程是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。回收过程智能高效。回收过程智能高效。

【技术实现步骤摘要】
一种势能回收控制方法及势能回收系统


[0001]本专利技术涉及能量回收
，更具体地说，涉及一种势能回收控制 方法。此外，本专利技术还涉及一种用于实施上述势能回收控制方法的势能回 收控制系统。

技术介绍

[0002]工业车辆(叉车)、挖掘机、装载机、堆高机、高空作业平台等搬运设备 一般都利用液压系统驱动其升降部件升降，在频繁的升降过程中，负载的 重力势能无法有效利用。为控制下降速度，现有技术中通常在下降回路设 置限速阀、节流阀、换向阀等阀控系统，依靠节流控制下降速度；阀控系 统具有响应快、操控性能好等优点，但阀控使势能大多以热能形式直接或 间接消耗在液压系统中，导致油温度升高，进而加速油液氧化速度，使油 液粘度降低，甚至使液压系统整体工作效率下降，还会加速相关元器件老 化，影响液压系统使用寿命和传动效率。
[0003]现有技术方案中，公开了一种根据负载重量自适应的叉车势能回收系 统及控制方法，该方案通过电机调速控制泵马达转速，实现系统的速度控 制，通过转变电机的旋向来切换举升和下降动作；但是在工作过程中，由 于工况复杂电机需要频繁启停，甚至是电动和发电模式切换，电机的转动 惯量较大，导致动作切换时响应速度较慢，影响用户体验满意度；另外， 工作过程电流波动较大，工作温度较高，使得泵马达工作寿命较低，并常 伴随振动噪声大的问题。
[0004]基于现有技术中的变转速容积调速的势能回收系统，虽然具有较好的 节能效果，但控制效果比阀控系统差，尤其是在低速下降的过程中，发电 机将处在低转速区域，电机在低转速时对转速的控制精度较差，必然会影 响下降速度旳控制，同时电机处在低转时，也通常会进入低效区，系统回 收效率将会较低，此时不再适合采用势能回收；在下降时，为了控制下降 速度，系统也需要提供有一定的能量，当下降时的回收功率不足以克服系 统最小损耗时，如果仍采用势能回收，系统反而会处在耗能状态。
[0005]综上所述，如何提高势能回收时的控制下降精度和势能回收效率，是 目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种势能回收控制方法，降低了因系 统发热造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀 控模块控制升降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种 速度控制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失， 提高了势能回收效率。在实施该方法的过程中，可根据工况自动判断下降 过程是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种用于实施上述控制方法的势能回收控制 系统。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种势能回收控制方法，应用于势能回收系统，所述势能回收系统包 括升降油
缸、油箱、阀控模块以及能量回收模块，所述能量回收模块用于 回收由所述升降油缸的无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化 为电能存储至储能装置；所述势能回收控制方法包括：
[0010]获取所述升降油缸的无杆腔的实际压力、所述储能装置的实际储能容 量以及所述升降油缸的目标下降速度；
[0011]判断所述升降油缸的无杆腔的实际压力是否大于所述升降油缸的无杆 腔的预设最小压力值，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油 缸的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
[0012]判断所述储能装置的实际储能容量是否小于所述储能装置的最大储能 容量，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸的压力油经所 述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
[0013]判断所述升降油缸的目标下降速度是否大于所述升降油缸的第一预设 下降速度，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸的压力油 经所述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
[0014]判断所述升降油缸的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速 度，若是，则控制所述阀控模块和所述能量回收模块同时开启；若否，则 进入下一步；
[0015]判断所述升降油缸的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是， 则控制所述能量回收模块开启；
[0016]所述第一预设下降速度小于或等于所述第二预设下降速度，所述第二 预设下降速度小于或等于所述预设最大下降速度。
[0017]一种势能回收系统，所述势能回收系统包括：
[0018]升降油缸，其有杆腔连接于油箱；
[0019]供油模块，设置有油箱和供油组件，所述供油组件用于为势能回收系 统供油；
[0020]阀控模块，其连接于所述供油模块和所述升降油缸的无杆腔之间，并 用于对所述供油组件提供的压力油进行减压以及控制压力油的换向；
[0021]能量回收模块，与所述升降油缸的无杆腔连接，且设置有储能装置， 所述能量回收模块用于回收由所述无杆腔流出的压力油的势能，并将回收 的势能转化为电能存储至所述储能装置；
[0022]压力检测组件，用于检测所述升降油缸的无杆腔的实际压力；
[0023]控制器，用于接收所述压力检测组件所检测的所述升降油缸的无杆腔 的实际压力、计算所述升降油缸的目标下降速度，并检测所述储能装置的 实际储能容量；所述升降油缸、所述供油模块、所述阀控模块、所述能量 回收模块、所述压力检测组件均与所述控制器连接；
[0024]在所述升降油缸下降时，所述控制器根据所述无杆腔的实际压力、所 述无杆腔的预设最小压力值、所述升降油缸的目标下降速度、预设下降速 度、所述储能装置的实际储能容量以及所述储能装置的最大储能容量控制 所述阀控模块和所述能量回收模块中的至少一者开启；
[0025]在所述升降油缸上升时，所述控制器控制所述供油模块和所述阀控模 块开启。
[0026]可选地，所述能量回收模块包括回收切换阀、液压马达和发电机，所 述阀控模块、
力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判断储能装置的实际 储能容量是否小于储能装置的最大储能容量，若否，则说明孰能装置的储 存容量已达上限，没有继续储存能量的必要，因此则控制阀控模块开启， 控制升降油缸的压力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判 断升降油缸的目标下降速度是否大于升降油缸的第一预设下降速度，若否， 则说明升降油缸的下降速度较小，在低速下降过程中，发电机将处在低转 速区域，发电机在低转速时对转速的控制精度较差，必然会影响对下降速 度旳控制，同时发电机处在低转时，也通常会进入低效区，系统回收效率 较低，此时不适合采用势能回收，因此则控制阀控模块开启，控制升降油 缸的压力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判断升降油缸 的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速度，若是，则控制阀控模 块和能量回收模块同时开启，使由升降油缸的无杆腔流出的压力油部分经 能量回收模块进行能量回收，部分经阀控模块回流至油箱；若否，则进入 下一步；判断升降油缸的目标下降速度是否小于预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种势能回收控制方法，应用于势能回收系统，所述势能回收系统包括升降油缸(15)、油箱(1)、阀控模块以及能量回收模块，所述能量回收模块用于回收由所述升降油缸(15)的无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化为电能存储至储能装置(27)；其特征在于，所述势能回收控制方法包括：获取所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力、所述储能装置(27)的实际储能容量以及所述升降油缸(15)的目标下降速度；判断所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力是否大于所述升降油缸(15)的无杆腔的预设最小压力值，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；判断所述储能装置(27)的实际储能容量是否小于所述储能装置(27)的最大储能容量，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否大于所述升降油缸(15)的第一预设下降速度，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速度，若是，则控制所述阀控模块和所述能量回收模块同时开启；若否，则进入下一步；判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是，则控制所述能量回收模块开启；所述第一预设下降速度小于或等于所述第二预设下降速度，所述第二预设下降速度小于或等于所述预设最大下降速度。2.一种势能回收系统，其特征在于，所述势能回收系统包括：升降油缸(15)，其有杆腔连接于油箱(1)；供油模块，设置有油箱(1)和供油组件，所述供油组件用于为势能回收系统供油；阀控模块，其连接于所述供油模块和所述升降油缸(15)的无杆腔之间，并用于对所述供油组件提供的压力油进行减压以及控制压力油的换向；能量回收模块，与所述升降油缸(15)的无杆腔连接，且设置有储能装置(27)，所述能量回收模块用于回收由所述无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化为电能存储至所述储能装置(27)；压力检测组件，用于检测所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力；控制器(26)，用于接收所述压力检测组件所检测的所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力、计算所述升降油缸(15)的目标下降速度，并检测所述储能装置(27)的实际储能容量；所述升降油缸(15)、所述供油模块、所述阀控模块、所述能量回收模块、所述压力检测组件均与所述控制器(26)连接；在所述升降油缸(15)下降时，所述控制器(26)根据所述无杆腔的实际压力、所述无杆腔的预设最小压力值、所述升降油缸(15)的目标下降速度、预设下降速度、所述储能装置(27)的实际储能容量以及所述储能装置(27)的最大储能容量控制所述阀控模块和所述能量回收模块中的至少一者开启；在所述升降油缸(15)上升时，所述控制器(26)控制所述供油模块和所述阀控模块开
启。3.根据权利要求2所述的势能回收系统，其特征在于，所述能量回收模块包括回收切换阀(19)、液压马达(22)和发电机(21)，所述阀控模块、所述液压马达(22)、所述升降油缸(15)的无杆腔均与所述回收切换阀(19)连接；所述液压马达(22)带动所述发电机(21)转...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅祺，金盈超，宋涛，王建超，
申请(专利权)人：杭叉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：