【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压控制，特别涉及一种电液控制系统及控制方法。
技术介绍
1、自20世纪以来，能源短缺和环境污染问题日趋严重，对于高效率和低能耗的追求一直是国内外制造业的重要目标，而在所有制造业中，工程机械等非道路移动机械因为能源消耗产生的温室气体占比较大，因此，如何提升工程机械的能量回收，减少能源消耗，成为了当前亟待解决的问题。
2、在工程机械的实际运行过程中，大量的重物举升等动作会产生丰富的重力势能，如对重力势能不加以利用，会导致大量能量浪费，电液控制系统可通过伺服电动机来回收能量，具体而言，工作装置的重力势能首先转换为液压泵的机械能，然后液压泵的机械能驱动伺服电机发电，最终将产生的三相交流电转换为直流电并存储到超级电容中，这一过程中，能量经过三次转换，涉及液压泵、发电机和逆变器等关键部件，具有较低的能量回收效率。
3、为了提高能量回收效率，现有技术中也有采用蓄能器进行能量回收的系统，采用蓄能器回收时，工作装置的重力势能只需经过两次能量形式转换，即先转化为液压泵的机械能，再转化为液压能，且仅涉及液压泵一个能量转换元件，虽然蓄能器能够提高能量回收的效率，但在通过液压泵回收能量时仍然存在能量损耗，如何进一步提高能量回收效率仍是需要解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种通过回收全部液压能从而进一步提高能量回收效率的电液控制系统及方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提
3、进一步的，所述控制器还用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于阻抗伸出状态或超越伸出状态，并且在所述液压缸处于阻抗伸出状态或超越伸出状态时控制能量回收单元释放其储存的液压能；和/或
4、所述控制器还用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于阻抗缩回状态，并且在所述液压缸处于阻抗缩回状态时控制所述能量回收单元储存液压缸无杆腔的油液。
5、进一步的，所述液压缸驱动单元包括与所述控制器电连接的伺服驱动器、与所述伺服驱动器电连接的伺服电机、与所述伺服电机输出轴连接的第二液压泵、通过电磁离合器与所述第二液压泵传动连接的第一液压泵以及与所述第一液压泵连接的开关阀，所述电磁离合器与所述控制器电连接；所述液压缸驱动单元还包括油箱、第一单向阀和第二单向阀，所述第一液压泵的第一泵油口通过开关阀与所述液压缸的无杆腔连接，所述开关阀与控制器电连接，所述第一液压泵的第一泵油口与第一单向阀的出口连接，所述第一单向阀的进口与所述油箱连接，所述第一液压泵的第二泵油口与所述液压缸的有杆腔连接；所述第二液压泵的第一泵油口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二液压泵的第二泵油口与所述能量回收单元连接，所述第二液压泵的第二泵油口与所述第二单向阀的出口连接，所述第二单向阀的进口与油箱连接；
6、所述控制器根据第二液压泵所需的转速发送指令给伺服驱动器，所述伺服驱动器接收到指令后将其转换为对伺服电机的控制信号并发送给伺服电机，所述伺服电机根据接收到的控制信号调整转速，所述伺服电机驱动第二液压泵工作，当电磁离合器吸合时，第二液压泵带动第一液压泵工作，所述第一液压泵和第二液压泵为液压缸提供动力，当电磁离合器断开时，第一液压泵与第二液压泵之间的动力传递中断，所述第二液压泵为液压缸提供动力。
7、进一步的，所述液压缸驱动单元还包括第一先导式液控单向阀、第二先导式液控单向阀、设置于所述第一先导式液控单向阀与第二先导式液控单向阀之间的第二蓄能器、第三单向阀、第四单向阀和第一过滤器，所述第一先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第一先导式液控单向阀的进口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接，所述第一先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二蓄能器与第三单向阀的出口连接，所述第三单向阀的进口通过第一过滤器与所述第一先导式液控单向阀的进口连接，所述第二蓄能器与所述第四单向阀的进口连接，所述第四单向阀的出口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接。
8、进一步的，所述液压缸驱动单元还包括第一溢流阀与第二溢流阀，所述第一溢流阀的进口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第一溢流阀的出口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接，所述第二溢流阀的进口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第二溢流阀的出口与所述第一先导式液控单向阀的进口连接。
9、进一步的，所述液压缸驱动单元还包括补油回路，所述补油回路包括补油电机、与所述补油电机输出轴连接的补油液压泵，所述补油液压泵的吸油口与所述油箱连接，所述补油回路还包括第五单向阀、第二过滤器、第三溢流阀和第三过滤器，所述补油液压泵的泵油口与所述第五单向阀的进口连接，所述第五单向阀的出口通过第二过滤器与所述第四单向阀的出口连接，所述第三溢流阀的进口与所述第二过滤器连接，所述第三溢流阀的出口通过第三过滤器与油箱连接。
10、进一步的，所述能量回收单元包括第一蓄能器、与伺服电机连接的变频器、与所述变频器连接的直流-直流转换器以及与所述直流-直流转换器连接的电容；所述第一蓄能器与所述第二液压泵的第二泵油口连接。
11、进一步的，所述检测单元包括与所述第一蓄能器连接的第一压力传感器、与所述液压缸的无杆腔连接的第二压力传感器、与所述液压缸的有杆腔连接的第三压力传感器以及与所述液压缸的活塞杆连接的位移传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和位移传感器均与控制器电连接；
12、所述能量回收单元的工作参数包括第一蓄能器的油液压力p3，所述液压缸的工作参数包括液压缸无杆腔的油液压力p1、液压缸有杆腔的油液压力p2以及液压缸的活塞位置。
13、进一步的，所述控制器用于根据所述液压缸和能量回收单元的工作参数计算负载力f并结合设定的指令速度v判断液压缸的工作状态，当所述液压缸处于阻抗伸出状态且第一蓄能器的油液压力p3大于设定的第一蓄能器临界值压力时，所述控制器控制开关阀关闭、电磁离合器断开，并计算此时所需的第二液压泵转速；当所述液压缸处于阻抗伸出状态且第一蓄能器的油液压力p3小于设定的第一蓄能器临界值压力、所述液压缸处于超越伸出状态或所述液压缸处于阻抗缩回状态时，所述控制器控制开关阀打开、电磁离合器吸合，并计算该液压缸状态下所需的第二液压泵转速；当液压缸处于超越缩回状态时，控制开关阀关闭、电磁离合器断开并计算此时所需的第二液压泵转速。
14、为解决上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电液控制系统，包括控制器和液压缸，其特征在于：还包括与所述控制器电连接的检测单元、液压缸驱动单元以及能量回收单元；所述液压缸驱动单元与所述液压缸连接以驱动液压缸工作，所述检测单元分别与所述液压缸和能量回收单元连接，用于检测液压缸和能量回收单元的工作参数，所述控制器用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于超越缩回状态，并且在液压缸处于超越缩回状态时控制能量回收单元回收液压缸无杆腔的液压能。
2.如权利要求1所述的电液控制系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于阻抗伸出状态或超越伸出状态，并且在所述液压缸处于阻抗伸出状态或超越伸出状态时控制能量回收单元释放其储存的液压能；和/或
3.如权利要求1所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元包括与所述控制器电连接的伺服驱动器、与所述伺服驱动器电连接的伺服电机、与所述伺服电机输出轴连接的第二液压泵、通过电磁离合器与所述第二液压泵传动连接的第一液压泵以及与所述第一液压泵连接的开关阀，所述电磁离合器与所述控制器电连接；所述液压缸驱动单元还包括油箱、第一单向阀和第二单向阀，所述第一
4.如权利要求3所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元还包括第一先导式液控单向阀、第二先导式液控单向阀、设置于所述第一先导式液控单向阀与第二先导式液控单向阀之间的第二蓄能器、第三单向阀、第四单向阀和第一过滤器，所述第一先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第一先导式液控单向阀的进口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接，所述第一先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二蓄能器与第三单向阀的出口连接，所述第三单向阀的进口通过第一过滤器与所述第一先导式液控单向阀的进口连接，所述第二蓄能器与所述第四单向阀的进口连接，所述第四单向阀的出口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接。
5.如权利要求4所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元还包括第一溢流阀与第二溢流阀，所述第一溢流阀的进口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第一溢流阀的出口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接，所述第二溢流阀的进口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第二溢流阀的出口与所述第一先导式液控单向阀的进口连接。
6.如权利要求4所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元还包括补油回路，所述补油回路包括补油电机、与所述补油电机输出轴连接的补油液压泵，所述补油液压泵的吸油口与所述油箱连接，所述补油回路还包括第五单向阀、第二过滤器、第三溢流阀和第三过滤器，所述补油液压泵的泵油口与所述第五单向阀的进口连接，所述第五单向阀的出口通过第二过滤器与所述第四单向阀的出口连接，所述第三溢流阀的进口与所述第二过滤器连接，所述第三溢流阀的出口通过第三过滤器与油箱连接。
7.如权利要求3所述的电液控制系统，其特征在于，所述能量回收单元包括第一蓄能器、与伺服电机连接的变频器、与所述变频器连接的直流-直流转换器以及与所述直流-直流转换器连接的电容；所述第一蓄能器与所述第二液压泵的第二泵油口连接。
8.如权利要求7所述的电液控制系统，其特征在于，所述检测单元包括与所述第一蓄能器连接的第一压力传感器、与所述液压缸的无杆腔连接的第二压力传感器、与所述液压缸的有杆腔连接的第三压力传感器以及与所述液压缸的活塞杆连接的位移传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和位移传感器均与控制器电连接；
9.如权利要求8所述的电液控制系统，其特征在于，所述控制器用于根据所述液压缸和能量回收单元的工作参数计算负载力F并结合设定的指令速度V判断液压缸的工作状态，当所述液压缸处于阻抗伸出状态且第一蓄能器的油液压力P3大于设定的第一蓄能器临界值压力时，所述控制器控制开关阀关闭、电磁离合器断开，并计算此时所需的第二液压泵转速；当所述液压缸处于阻抗伸出状态且第一蓄能器的油液压力P3小于设定的第一蓄能器临界值压力、所述液压缸处于超越伸出状态或所述液压缸处于阻抗缩回状态时，所述控制器控制开关阀打开、电磁离...
【技术特征摘要】
1.一种电液控制系统，包括控制器和液压缸，其特征在于：还包括与所述控制器电连接的检测单元、液压缸驱动单元以及能量回收单元；所述液压缸驱动单元与所述液压缸连接以驱动液压缸工作，所述检测单元分别与所述液压缸和能量回收单元连接，用于检测液压缸和能量回收单元的工作参数，所述控制器用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于超越缩回状态，并且在液压缸处于超越缩回状态时控制能量回收单元回收液压缸无杆腔的液压能。
2.如权利要求1所述的电液控制系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述工作参数判断液压缸是否处于阻抗伸出状态或超越伸出状态，并且在所述液压缸处于阻抗伸出状态或超越伸出状态时控制能量回收单元释放其储存的液压能；和/或
3.如权利要求1所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元包括与所述控制器电连接的伺服驱动器、与所述伺服驱动器电连接的伺服电机、与所述伺服电机输出轴连接的第二液压泵、通过电磁离合器与所述第二液压泵传动连接的第一液压泵以及与所述第一液压泵连接的开关阀，所述电磁离合器与所述控制器电连接；所述液压缸驱动单元还包括油箱、第一单向阀和第二单向阀，所述第一液压泵的第一泵油口通过开关阀与所述液压缸的无杆腔连接，所述开关阀与控制器电连接，所述第一液压泵的第一泵油口与第一单向阀的出口连接，所述第一单向阀的进口与所述油箱连接，所述第一液压泵的第二泵油口与所述液压缸的有杆腔连接；所述第二液压泵的第一泵油口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二液压泵的第二泵油口与所述能量回收单元连接，所述第二液压泵的第二泵油口与所述第二单向阀的出口连接，所述第二单向阀的进口与油箱连接；
4.如权利要求3所述的电液控制系统，其特征在于，所述液压缸驱动单元还包括第一先导式液控单向阀、第二先导式液控单向阀、设置于所述第一先导式液控单向阀与第二先导式液控单向阀之间的第二蓄能器、第三单向阀、第四单向阀和第一过滤器，所述第一先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第一先导式液控单向阀的进口与所述第二先导式液控单向阀的进口连接，所述第一先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的出口与所述液压缸的有杆腔连接，所述第二先导式液控单向阀的先导阀口与所述液压缸的无杆腔连接，所述第二蓄能器与第三单向阀的出口连接，所述第三单向阀的进口通过第一过滤器与所述第一先导式液控单向阀的进口连接，所述第二蓄能器与所述第四单向阀的进口连接，所述第四单向阀的出口与所述第二先导式...
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