[發(fā)明專利]勢能回收系統(tǒng)及其控制方法、工程設(shè)備

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112555236A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁朋
• 申請（專利權(quán)）人: 三一海洋重工有限公司
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14;F15B21/08;F15B11/042;F15B19/00;H02J7/14
• 代理公司: 北京布瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11505
• 代理人: 王海臣

1.一種勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，包括：蓄電池、電機(jī)、變量泵、排量控制單元、舉升油缸和油箱；

所述蓄電池、所述電機(jī)和所述變量泵依次電連接；所述變量泵包括第一油口和第二油口，所述第一油口與所述油箱連通，所述第二油口與所述舉升油缸的無桿腔連通；

所述排量控制單元用于控制所述變量泵在正排量工作狀態(tài)和負(fù)排量工作狀態(tài)之間切換；當(dāng)所述變量泵處于所述正排量工作狀態(tài)時(shí)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變量泵帶動(dòng)所述舉升油缸的活塞桿上升；當(dāng)所述變量泵處于所述負(fù)排量工作狀態(tài)時(shí)，所述舉升油缸內(nèi)的壓力油在重力作用下下降以驅(qū)動(dòng)所述變量泵帶動(dòng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)對所述蓄電池充電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述變量泵包括斜盤，所述排量控制單元用于控制所述斜盤的傾斜角度以控制所述變量泵在所述正排量工作狀態(tài)和所述負(fù)排量工作狀態(tài)之間切換。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述變量泵還包括第一變量控制油缸和第二變量控制油缸；所述斜盤包括相對設(shè)置的第一端和第二端，所述第一變量控制油缸的活塞桿與所述第一端連接，所述第二變量控制油缸的活塞桿與所述第二端連接；

所述排量控制單元包括控制器，以及與所述控制器電連接的比例閥和角度傳感器；所述角度傳感器固定在所述斜盤上；所述控制器用于根據(jù)所述升降指令計(jì)算所述變量泵的目標(biāo)排量和目標(biāo)轉(zhuǎn)速；控制所述比例閥的閥芯移動(dòng)到額定排量對應(yīng)的工作位，并結(jié)合所述角度傳感器上傳的所述斜盤的實(shí)時(shí)傾斜角度對所述閥芯的位置進(jìn)行微調(diào)，以使所述柱塞泵輸出所述目標(biāo)排量；控制所述電機(jī)以所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)行；

其中，所述升降指令包括上升速度和下降速度，相應(yīng)地，所述額定排量包括額定正排量和額定負(fù)排量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于根據(jù)所述升降指令計(jì)算所述變量泵的目標(biāo)排量和目標(biāo)轉(zhuǎn)速包括：

當(dāng)所述變量泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和額定正排量滿足所述上升速度要求時(shí)，將所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速，根據(jù)所述上升速度和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算所述目標(biāo)排量；和/或

當(dāng)所述變量泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和額定正排量不滿足所述上升速度要求時(shí)，將所述額定正排量作為所述目標(biāo)排量，根據(jù)所述上升速度和所述額定正排量計(jì)算所述目標(biāo)排量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)合所述角度傳感器上傳的所述斜盤的實(shí)時(shí)傾斜角度對所述閥芯的位置進(jìn)行微調(diào)包括：

根據(jù)所述實(shí)時(shí)傾斜角度和所述目標(biāo)排量對應(yīng)的目標(biāo)傾斜角度的差值確定所述閥芯的微調(diào)位移。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述比例閥包括第一工作位和第二工作位，所述第一工作位與所述額定正排量對應(yīng)，所述第二工作位與所述額定負(fù)排量對應(yīng)；

當(dāng)所述比例閥處于所述第一工作位時(shí)，所述比例閥將所述變量泵的所述第二油口與所述第一變量控制油缸的無桿腔和所述第二變量控制油缸的無桿腔連通；

當(dāng)所述比例閥處于所述第二工作位時(shí)，所述比例閥將所述變量泵的所述第二油口與所述第二變量控制油缸的無桿腔連通，將所述第一變量控制油缸的無桿腔與所述油箱連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括閘閥、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述閘閥連接在所述變量泵的所述第二端和所述舉升油缸之間；所述第一壓力傳感器連接在所述變量泵的所述第一油口和所述閘閥之間；所述第二壓力傳感器連接在所述閘閥和所述舉升油缸之間；

其中，當(dāng)所述控制器接收到所述下降指令時(shí)，所述控制器還用于當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器檢測到的壓力值的差值小于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制所述閘閥打開。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括順次連接在所述油箱和所述變量泵的所述第二油口之間的先導(dǎo)齒輪泵、先導(dǎo)減壓閥和先導(dǎo)單向閥；以及連接在所述油箱和所述先導(dǎo)減壓閥之間的先導(dǎo)溢流閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勢能回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在所述舉升油缸和所述油箱之間的油缸溢流閥。