[发明专利]一种液压混合动力装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种液压混合动力装置及其控制方法，该液压混合动力装置包括原动力系统、第一液压系统、第二液压系统和电气控制系统，原动力系统，包括原动机，用于提供能源；第一液压系统用于对原动力系统提供的能量进行传递和转换，并对外做功输出能量；第二液压系统用于吸收和存储原动力系统的能量，并通过存储的能量辅助原动力系统驱动；电气控制系统用于检测原动力系统、第一液压系统和第二液压系统的状态参数；并对状态数据进行计算，当识别到原动机加载过重负荷时，采用第二液压系统来辅助原动机一同工作。本发明增元件少，占用空间小；降低原动机的选型规格、降低作业机械的总成本；降低原动机的油耗、排放和噪音。

技术领域

本发明涉及动力系统控制领域，尤其公开了一种液压混合动力装置及其控制方法。

背景技术

作业机械包括工程机械、农业机械、矿山机械、环卫机械、工程车辆和工业设备等。其中，作业机械的动力系统分为两类：一类是使用环境提供的能源，如使用市电；另一类是使用作业机械自行携带的原动机，如内燃机、电动机等原动机。

对于自行携带内燃机的作业机械，在设计和使用过程中，一般会存在内燃机的功率选型问题，即选择多大功率的内燃机。

对于内燃机的功率选型问题，一般是按照负载需求的功率进行选型，即，内燃机的额定功率要大于最大负载工况下的功率需求，这样可以满足所有工况下负载对内燃机的功率需求，但另一个问题也随之而来：由于作业机械的负载变化较大，当负载较小时，原动机的负载率很低，即所谓的大马拉小车，导致内燃机的能耗状态恶化，具体表现为能量利用率降低、污染物排放增加、发热等状况。

对于常见的作业机械，如挖掘机、压路机、联合收割机、起重机等，其最大负载工况只占总工况时间的很小一部分，小于10%甚至小于5%，可见，大马拉小车是作业机械原动机的常态。

为了解决上述技术问题，现有技术有采用混合动力技术，其中，

从内燃机与辅助动力之间的能源种类看，包括以下几种具体实现方式：

一、油电混合动力方式：原动机为内燃机，辅助动力为电动机；

二、油液混合动力方式：原动机为内燃机，辅助动力为液压泵马达。

对于采用液压传动的作业机械，采用电动机作为混合动力的辅助动力十分不便，其缺点包括：

1、新增的电动机及其辅助装置带来成本的增加；

2、新增的电动机及其辅助装置需要占用较大的安装空间，作业机械一般没有足够的空间来安装这些新增元件。

因此，现有采用液压传动的作业机械新增的电动机及其辅助装置带来成本的增加及占用较大的安装空间，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种液压混合动力装置及其控制方法，旨在解决现有采用液压传动的作业机械新增的电动机及其辅助装置带来成本的增加及占用较大的安装空间的技术问题。

本发明的一方面涉及一种液压混合动力装置，包括原动力系统、第一液压系统、第二液压系统和电气控制系统，其中，

原动力系统，包括原动机，用于提供能源；

第一液压系统与原动力系统相连接，用于对原动力系统提供的能量进行传递和转换，并对外做功输出能量，完成设备预期动作或功能；

第二液压系统与原动力系统相连接，用于吸收和存储原动力系统的能量，并通过存储的能量辅助原动力系统驱动；