[發(fā)明專利]用于回收能量的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310223707.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103465897B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 讓·赫倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波克蘭液壓工業(yè)設(shè)備公司
• 主分類號(hào): B60T17/00
• 分類號(hào): B60T17/00;B60K25/00
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 聶慧荃,黃艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于回收能量的裝置，該裝置設(shè)計(jì)成裝備車輛并使其可以回收車輛制動(dòng)時(shí)消耗的動(dòng)能，并在重新啟動(dòng)時(shí)使用該動(dòng)能驅(qū)動(dòng)車輛。這種裝置對(duì)頻繁啟停循環(huán)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(jī)）特別有用。

在這種裝置中，本發(fā)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(guān)注。

本文限定的回收能量的液壓裝置包括：

至少一個(gè)液壓馬達(dá)；

高壓流體源；以及

低壓流體源；

該裝置適合以節(jié)能模式操作，其中流體從高壓流體源轉(zhuǎn)移到低壓流體源，同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)；以及

該裝置適合以蓄能模式操作，其中通過(guò)作為泵操作的所述至少一個(gè)馬達(dá)的作用，流體從低壓流體源轉(zhuǎn)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(chǔ)存在高壓流體源中，并以節(jié)能模式由所述高壓流體源輸出。

背景技術(shù)

術(shù)語(yǔ)“流體源（高壓或低壓流體源）被用來(lái)表示儲(chǔ)存流體的容器（或多個(gè)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(yīng)流體。這種流體源具體地能夠是液壓蓄能器，或甚至聯(lián)接泵的無(wú)壓力流體儲(chǔ)液器，所述泵適合從無(wú)壓力流體儲(chǔ)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(shí)間）中，流體源不供應(yīng)流體，而是以再次被填充的方式接納流體。

術(shù)語(yǔ)“液壓蓄能器”用來(lái)表示適合儲(chǔ)存并適合在壓力下輸送流體的儲(chǔ)存容積，流體進(jìn)入用于在其中進(jìn)行儲(chǔ)存的蓄能器時(shí)所吸收的一部分能量在流體從蓄能器離開(kāi)時(shí)被消耗。液壓蓄能器能夠通過(guò)氣體壓縮、借助彈簧或通過(guò)一些其他工具來(lái)操作。

在之前的定義中，流體源僅參照它們?cè)谘b置的操作中起作用的各個(gè)部分而分別被稱為“高壓”和“低壓”。當(dāng)裝置正常操作時(shí)，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(gè)源可在結(jié)構(gòu)上相同。

在設(shè)計(jì)包括液壓回收能量裝置的車輛時(shí)，蓄能器的體積和重量要求車輛的設(shè)計(jì)者限制車載儲(chǔ)存容積，并在車輛的平均操作循環(huán)上進(jìn)行的節(jié)能與車輛的車載可接收的蓄能器的體積和/或重量之間權(quán)衡。

最佳權(quán)衡是使其可以最小化液壓蓄能器的重量和/或大小，同時(shí)還確?；厥漳芰垦b置能夠執(zhí)行期望的能量回收并開(kāi)啟輔助功能。

自然地，當(dāng)執(zhí)行這種優(yōu)化時(shí)，需要提供連續(xù)的回收能量功能（任選地，參與制動(dòng)車輛），尤其是開(kāi)啟輔助功能。

因此，自然地，因?yàn)樾钅芷鞯膬?chǔ)存容積有限，與流體源的儲(chǔ)存容積有限相同，所以能夠理解，當(dāng)這些儲(chǔ)存容積中的一個(gè)或另一個(gè)中的流體量接近容許極限值時(shí)，回收能量系統(tǒng)的操作存在被中斷的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)高壓源中的流體量接近上限時(shí)或低壓源的流體量接近下限時(shí)尤其如此。

通常，通過(guò)提供儲(chǔ)存容積高（即，儲(chǔ)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(xù)操作）的蓄能器和流體源而將該風(fēng)險(xiǎn)保持可接收的程度以下。

然而，這會(huì)導(dǎo)致尺寸過(guò)大的蓄能器，這是不期望的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提出一種使高連續(xù)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(biāo)是這樣實(shí)現(xiàn)的，該裝置還包括布置在使兩個(gè)流體源互連的第一管道上的減壓器，并且減壓器設(shè)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(shù)趨于變得比預(yù)定值低，則減壓器打開(kāi)，從而使流體能夠經(jīng)由第一管道到達(dá)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(yù)定量。

術(shù)語(yǔ)“填充指數(shù)”用來(lái)表示填充量的參數(shù)。例如，對(duì)于氣壓蓄能器而言，氣體的壓力就是填充指數(shù)。

傳統(tǒng)系統(tǒng)遇到的主要困難是，當(dāng)?shù)蛪涸纯罩脮r(shí)，系統(tǒng)不再能夠執(zhí)行其功能且必須關(guān)閉。這導(dǎo)致性能損失以及車輛操作不連續(xù)。

有利地，借助本發(fā)明，在這種情形下，當(dāng)從低壓源流出的流體可能導(dǎo)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(shí)，從高壓源經(jīng)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(dá)減速的裝置所使用的流體壓力等于打開(kāi)減壓器時(shí)高壓源的壓力。

在實(shí)施例中，該裝置還包括布置在使兩個(gè)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(shù)趨于超過(guò)預(yù)定值時(shí)打開(kāi)，使得高壓源中的流體量不能超過(guò)預(yù)定水平。優(yōu)選地，該限壓器被定額（rate）在蓄能器可接收的最大壓力水平。