[發明專利]用于回收能量的裝置

有效

• 申請號: 201310223707.4
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103465897B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 讓·赫倫
• 申請（專利權）人: 波克蘭液壓工業設備公司
• 主分類號: B60T17/00
• 分類號: B60T17/00;B60K25/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 聶慧荃,黃艷

技術領域

本發明涉及用于回收能量的裝置，該裝置設計成裝備車輛并使其可以回收車輛制動時消耗的動能，并在重新啟動時使用該動能驅動車輛。這種裝置對頻繁啟停循環操作的商用車（例如城市公共汽車、垃圾車、貨物裝卸車或甚至具有輪胎的碾壓機）特別有用。

在這種裝置中，本發明更具體涉及液壓裝置，其因功率密度高（或功重比高）而特別引人關注。

本文限定的回收能量的液壓裝置包括：

至少一個液壓馬達；

高壓流體源；以及

低壓流體源；

該裝置適合以節能模式操作，其中流體從高壓流體源轉移到低壓流體源，同時驅動所述至少一個馬達旋轉；以及

該裝置適合以蓄能模式操作，其中通過作為泵操作的所述至少一個馬達的作用，流體從低壓流體源轉移到高壓流體源。

能夠理解，在這種裝置中，能量以蓄能模式儲存在高壓流體源中，并以節能模式由所述高壓流體源輸出。

背景技術

術語“流體源（高壓或低壓流體源）被用來表示儲存流體的容器（或多個容器），所述容器（任選地與其他液壓部件相連）使其可以按照操作模式在大于大氣壓的壓力下供應流體。這種流體源具體地能夠是液壓蓄能器，或甚至聯接泵的無壓力流體儲液器，所述泵適合從無壓力流體儲液器泵送流體并適合在壓力下輸送該流體。能夠理解，在另一操作模式（即在一些其他時間）中，流體源不供應流體，而是以再次被填充的方式接納流體。

術語“液壓蓄能器”用來表示適合儲存并適合在壓力下輸送流體的儲存容積，流體進入用于在其中進行儲存的蓄能器時所吸收的一部分能量在流體從蓄能器離開時被消耗。液壓蓄能器能夠通過氣體壓縮、借助彈簧或通過一些其他工具來操作。

在之前的定義中，流體源僅參照它們在裝置的操作中起作用的各個部分而分別被稱為“高壓”和“低壓”。當裝置正常操作時，它們受到壓力，使得“高壓”源的壓力高于“低壓”源的壓力。但這兩個源可在結構上相同。

在設計包括液壓回收能量裝置的車輛時，蓄能器的體積和重量要求車輛的設計者限制車載儲存容積，并在車輛的平均操作循環上進行的節能與車輛的車載可接收的蓄能器的體積和/或重量之間權衡。

最佳權衡是使其可以最小化液壓蓄能器的重量和/或大小，同時還確保回收能量裝置能夠執行期望的能量回收并開啟輔助功能。

自然地，當執行這種優化時，需要提供連續的回收能量功能（任選地，參與制動車輛），尤其是開啟輔助功能。

因此，自然地，因為蓄能器的儲存容積有限，與流體源的儲存容積有限相同，所以能夠理解，當這些儲存容積中的一個或另一個中的流體量接近容許極限值時，回收能量系統的操作存在被中斷的風險，當高壓源中的流體量接近上限時或低壓源的流體量接近下限時尤其如此。

通常，通過提供儲存容積高（即，儲存容積高到足以確保即使在被視作極端操作情形的各種操作條件下也能夠連續操作）的蓄能器和流體源而將該風險保持可接收的程度以下。

然而，這會導致尺寸過大的蓄能器，這是不期望的。

發明內容

因此，本發明的目的是提出一種使高連續操作與低蓄能器體積和/或低流體源體積共存的回收能量的液壓裝置（如以上限定的）。

該目標是這樣實現的，該裝置還包括布置在使兩個流體源互連的第一管道上的減壓器，并且減壓器設置成使得在蓄能模式下，如果用于指示低壓源的填充量（level of filling，填充程度）的填充指數趨于變得比預定值低，則減壓器打開，從而使流體能夠經由第一管道到達低壓流體源。

流體的該作用趨于防止（通常使其可以防止）低壓源中的流體量變得低于預定量。

術語“填充指數”用來表示填充量的參數。例如，對于氣壓蓄能器而言，氣體的壓力就是填充指數。

傳統系統遇到的主要困難是，當低壓源空置時，系統不再能夠執行其功能且必須關閉。這導致性能損失以及車輛操作不連續。

有利地，借助本發明，在這種情形下，當從低壓源流出的流體可能導致低壓源的填充量下降到正確操作裝置所需的最小量以下時，從高壓源經由減壓器將流體注入低壓源，由此防止低壓源的量下降到所述最小量以下。

由此，在不中斷回收能量裝置的操作的情況下，確保保持減速功能。于是，使馬達減速的裝置所使用的流體壓力等于打開減壓器時高壓源的壓力。

在實施例中，該裝置還包括布置在使兩個流體源互連的第二管道上的限壓器，該限壓器適合在用于指示高壓源的填充量的填充指數趨于超過預定值時打開，使得高壓源中的流體量不能超過預定水平。優選地，該限壓器被定額（rate）在蓄能器可接收的最大壓力水平。