[发明专利]一种主动式液压储能装置

权利要求书

1.一种主动式液压储能装置，包括：液压缸模块（10）、气压缸模块（20）、电储能模块（30）、能量转换模块（40）；

所述液压缸模块（10）包括液压缸体（11），所述液压缸体（11）限定的液压容腔（12），液压活塞（13）滑动的设置在所述液压容腔（12），液压油口（14）连通所述液压容腔（12）与外部液压回路；

所述电储能模块（30）包括用于机械能与电能转换的电动机/发电机（31），蓄电池（32）用于驱动所述电动机/发电机（31）工作、或储存所述电动机/发电机（31）回收的电能；

其特征在于：

所述气压缸模块（20）利用压缩气体储存能量，包括气压缸体（21），所述气压缸体（21）限定的气压容腔（22），气压活塞（23）滑动的设置在所述气压容腔（22），气压缸盖（24）用于封闭所述气压缸体（21），气压口（25）开在所述气压缸盖（24）上、用于设置气压容腔（22）内气体的预压力，气压口塞（26）用于封住气压口（25）；

所述能量转换模块（40）包括两端分别固定于所述液压活塞（13）和所述气压活塞（23）、用于液压能与气体压缩能转换的齿条杆（41），与所述齿条杆（41）啮合的齿轮（42）及其齿轮轴（43），用于支撑所述齿轮轴（43）、固定连接所述液压缸体（11）、固定并封闭所述气压缸体（21）的支撑座（44），用于连接齿轮轴（43）与电动机/发电机（31）的减速器（45）；

所述能量转换模块（40）实现液压缸模块（10）中的液压能与气压缸模块（20）中的气体压缩能、电储能模块（30）中的电能的相互转换；

主动液压储能装置的能量相互转换的工作原理为：

1）当液压油通过液压油口（14）进入液压容腔（12）时，将所述电动机/发电机（31）切换到发电机工作状态，得到两条能量转换路径，第一条路径依次沿液压活塞（13）、齿条杆（41）、气压活塞（23），实现液压能到气体压缩能的转换，第二条路径依次沿液压活塞（13）、齿条杆（41）、齿轮（42）、齿轮轴（43）、减速器（45）、电动机/发电机（31）、蓄电池（32），实现液压能到电能的转换；

2）当液压油通过液压油口（14）排出液压容腔（12）时，将所述电动机/发电机（31）切换到电动机工作状态，得到两条能量转换路径，第一条路径依次沿气压活塞（23）、齿条杆（41）、液压活塞（13），实现气体压缩能到液压能的转换，第二条路径依次沿蓄电池（32）、电动机/发电机（31）、减速器（45）、齿轮轴（43）、齿轮（42）、齿条杆（41）、液压活塞（13），实现电能到液压能的转换。

2.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述蓄电池（32）为锂电池组或超级电容。

3.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述气压容腔（22）内的压缩气体类型为氮气。

4.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述液压容腔（12）、气压容腔（22）的最高工作压力为60MPa。

5.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述液压油口（14）处设有液体压力传感器，以检测液压容腔（12）的进、出液压油的工作压力。

6.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述气压口（25）与气压容腔（22）连接处设有气体压力传感器，以检测气压容腔（22）内压缩气体压力。

7.如权利要求1所述主动式液压储能装置，其特征在于：所述液压活塞（13）的活塞面积是气压活塞（23）的活塞面积的2倍。