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

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011375884.0
• 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）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: 北京布瑞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11505
• 代理人: 王海臣

本申請?zhí)峁┝艘环N勢能回收系統(tǒng)及其控制方法、工程設(shè)備，解決了勢能回收系統(tǒng)工作過程中因電機(jī)旋向切換所造成的穩(wěn)定性差的問題。勢能回收系統(tǒng)包括：蓄電池、電機(jī)、變量泵、排量控制單元、舉升油缸和油箱。蓄電池、電機(jī)和變量泵依次電連接。變量泵包括第一油口和第二油口，第一油口與油箱連通，第二油口與舉升油缸的無桿腔連通。排量控制單元用于控制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)變量泵處于正排量工作狀態(tài)時，電機(jī)驅(qū)動變量泵帶動舉升油缸的活塞桿上升；當(dāng)變量泵處于負(fù)排量工作狀態(tài)時，舉升油缸內(nèi)的液壓油在重力作用下下降以驅(qū)動變量泵帶動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)對蓄電池充電。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及具備勢能回收功能的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種勢能回收系統(tǒng)及其控制方法、工程設(shè)備。

背景技術(shù)

很多具備勢能回收功能的設(shè)備(如堆高機(jī))利用液壓系統(tǒng)驅(qū)動其升降部件升降，并利用該液壓系統(tǒng)回收升降部件的重力勢能，并將該重力勢能轉(zhuǎn)換為其他能量(如電能)進(jìn)行存儲。為了實現(xiàn)上述過程，具備勢能回收功能的設(shè)備需要通過切換電機(jī)的旋向?qū)崿F(xiàn)兩種工作模式，即電動機(jī)工作模式和發(fā)電機(jī)工作模式，之間進(jìn)行切換，電機(jī)旋向的改變對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成不良影響。

申請內(nèi)容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種使勢能回收系統(tǒng)及其控制方法、工程設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于電機(jī)旋向切換所造成的具備勢能回收功能的設(shè)備穩(wěn)定性差的問題。

本申請第一方面提供了一種勢能回收系統(tǒng)，包括：蓄電池、電機(jī)、變量泵、排量控制單元、舉升油缸和油箱。蓄電池、電機(jī)和變量泵依次電連接；變量泵包括第一油口和第二油口，第一油口與油箱連通，第二油口與舉升油缸的無桿腔連通。排量控制單元用于控制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)變量泵處于正排量工作狀態(tài)時，電機(jī)驅(qū)動變量泵帶動舉升油缸的活塞桿上升；當(dāng)變量泵處于負(fù)排量工作狀態(tài)時，舉升油缸內(nèi)的壓力油在重力作用下下降以驅(qū)動變量泵帶動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)對蓄電池充電。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，變量泵包括斜盤，排量控制單元用于控制斜盤的傾斜角度以控制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。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，變量泵還包括第一變量控制油缸和第二變量控制油缸；斜盤包括相對設(shè)置的第一端和第二端，第一變量控制油缸的活塞桿與第一端連接，第二變量控制油缸的活塞桿與第二端連接。排量控制單元包括控制器，以及與控制器電連接的比例閥和角度傳感器；角度傳感器固定在斜盤上；控制器用于根據(jù)升降指令計算變量泵的目標(biāo)排量和目標(biāo)轉(zhuǎn)速；控制比例閥的閥芯移動到額定排量對應(yīng)的工作位，并結(jié)合角度傳感器上傳的斜盤的實時傾斜角度對閥芯的位置進(jìn)行微調(diào)，以使柱塞泵輸出目標(biāo)排量；控制電機(jī)以目標(biāo)轉(zhuǎn)速運行。升降指令包括上升速度和下降速度，相應(yīng)地，額定排量包括額定正排量和額定負(fù)排量。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，控制器用于根據(jù)升降指令計算變量泵的目標(biāo)排量和目標(biāo)轉(zhuǎn)速包括：當(dāng)變量泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和額定正排量滿足上升速度要求時，將當(dāng)前轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速，根據(jù)上升速度和目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算目標(biāo)排量；和/或當(dāng)變量泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和額定正排量不滿足上升速度要求時，將額定正排量作為目標(biāo)排量，根據(jù)上升速度和額定正排量計算目標(biāo)排量。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合角度傳感器上傳的斜盤的實時傾斜角度對閥芯位置進(jìn)行微調(diào)包括：根據(jù)實時傾斜角度和目標(biāo)排量對應(yīng)的目標(biāo)傾斜角度的差值確定閥芯的微調(diào)位移。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，比例閥包括第一工作位和第二工作位，第一工作位與額定正排量對應(yīng)，第二工作位與額定負(fù)排量對應(yīng)。當(dāng)比例閥處于第一工作位時，比例閥將變量泵的第二油口與第一變量控制油缸的無桿腔和第二變量控制油缸的無桿腔連通；當(dāng)比例閥處于第二工作位時，比例閥將變量泵的第二油口與第二變量控制油缸的無桿腔連通，將第一變量控制油缸的無桿腔與油箱連通。