[发明专利]具有能量回收系统的电静液作动器系统控制方法

说明书

本公开提供一种具有能量回收系统的电静液作动器系统控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤，步骤(1)：通过负载角，判断电静液作动器系统工作在逆向载荷状态或顺向载荷状态；步骤(2)：当电静液作动器系统工作在逆向载荷状态时，电静液作动器系统的电机泵组即泵控系统的权值为1，电静液作动器系统的能量回收系统即阀控系统的权值为0；当电静液作动器系统工作在顺向载荷状态的大负载状态时，阀控系统的权值为1，泵控系统的权值为0。

技术领域

本公开涉及能量回收技术领域，尤其涉及一种具有能量回收系统的电静液作动器系统控制方法。

背景技术

电静液作动器(EHA)是应用于多电/全电飞机中核心的作动系统，具有高效率和高可靠性等优点，研究和工程实际应用EHA具有十分重要的意义。EHA是由电机、泵、作动器、油箱等组成的一种高度集成的局部闭式液压系统，具有高效性和高可靠性。根据控制方式的不同，EHA主要分为三种类型：定排量变转速(EHA-FPVM)、变排量定转速(EHA-VPFM)和变排量变转速(EHA-VPVM)。与其他类型相比，定排量变转速(EHA-FPVM)具有结构简单、可靠性高等一系列优点，所以世界各地的研究人员主要对EHA-FPVM系统进行了广泛的研究。然而,EHA-FPVM电机发热严重，特别是在大负载时电机的发热非常大，严重时导致电机失效。一般情况下，EHA-FPVM具有四象限工作机制，分别包括两个逆向载荷过程和顺向载荷过程，其中在顺向载荷状态下，负载对系统的做功被转化为电能发热消耗或反馈电网，造成能量损失，负载力驱动电机工作在发电机状态，不仅造成了能量的损失，而且电机处于发电状态，将电能反馈到电网，造成对电网的扰动和污染。因而，研究和利用负载能量，并且减小电机发热成为一个重要的研究内容。

然而，现有技术中的能量回收系统多用于挖掘机等工程机械，虽然可以实现能量回收，但由于机械臂等的顺载工作不需要高精度的控制，故其能量回收系统在顺载工况下并没有且无法实现高精度控制，这是EHA系统无法接受的。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种具有能量回收系统的电静液作动器系统及其控制方法。本公开的能量回收系统，可在不影响系统动态的同时对液压系统顺载情况下能量进行回收利用，隔绝电机发电机状态，有效减少电机发热。

一方面，本公开的具有能量回收系统的电静液作动器系统通过以下技术方案实现。

一种具有能量回收系统的电静液作动器系统，包括电机泵组、能量回收系统和作动器；

电机泵组向作动器提供液压能；

电机泵组包括泵，泵包括第一油口和第二油口；

作动器包括第一腔和第二腔；

能量回收系统包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、伺服换向阀和高压蓄能器；

由泵的第一油口输出的油液能够经由第一液控单向阀传输至第一腔；

由泵的第二油口输出的油液能够经由第二液控单向阀传输至第二腔；

当电静液作动器系统工作在顺载工况时，第一腔作为高压腔，第二腔作为低压腔，第一液控单向阀反向关闭，隔开第一腔和电机泵组的油路，伺服换向阀导通第一腔与高压蓄能器，第一腔中的油液通过伺服换向阀进入高压蓄能器。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括低压蓄能器，低压蓄能器与泵的第一油口和第一液控单向阀之间的油路连通，低压蓄能器与泵的第二油口和第二液控单向阀之间的油路连通。

根据本公开的至少一个实施方式，当电静液作动器系统工作在顺载工况时，高压蓄能器能够向第二腔补充油液。

根据本公开的至少一个实施方式，当电静液作动器系统工作在顺载工况时，低压蓄能器能够经由第二液控单向阀向第二腔补充油液。