[发明专利]势能回收系统及其控制方法、工程设备

说明书

本申请提供了一种势能回收系统及其控制方法、工程设备，解决了势能回收系统工作过程中因电机旋向切换所造成的稳定性差的问题。势能回收系统包括：蓄电池、电机、变量泵、排量控制单元、举升油缸和油箱。蓄电池、电机和变量泵依次电连接。变量泵包括第一油口和第二油口，第一油口与油箱连通，第二油口与举升油缸的无杆腔连通。排量控制单元用于控制变量泵在正排量工作状态和负排量工作状态之间切换；当变量泵处于正排量工作状态时，电机驱动变量泵带动举升油缸的活塞杆上升；当变量泵处于负排量工作状态时，举升油缸内的液压油在重力作用下下降以驱动变量泵带动电机旋转，电机对蓄电池充电。

技术领域

本申请涉及具备势能回收功能的设备技术领域，具体涉及一种势能回收系统及其控制方法、工程设备。

背景技术

很多具备势能回收功能的设备(如堆高机)利用液压系统驱动其升降部件升降，并利用该液压系统回收升降部件的重力势能，并将该重力势能转换为其他能量(如电能)进行存储。为了实现上述过程，具备势能回收功能的设备需要通过切换电机的旋向实现两种工作模式，即电动机工作模式和发电机工作模式，之间进行切换，电机旋向的改变对系统稳定性造成不良影响。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种使势能回收系统及其控制方法、工程设备，以解决现有技术中由于电机旋向切换所造成的具备势能回收功能的设备稳定性差的问题。

本申请第一方面提供了一种势能回收系统，包括：蓄电池、电机、变量泵、排量控制单元、举升油缸和油箱。蓄电池、电机和变量泵依次电连接；变量泵包括第一油口和第二油口，第一油口与油箱连通，第二油口与举升油缸的无杆腔连通。排量控制单元用于控制变量泵在正排量工作状态和负排量工作状态之间切换；当变量泵处于正排量工作状态时，电机驱动变量泵带动举升油缸的活塞杆上升；当变量泵处于负排量工作状态时，举升油缸内的压力油在重力作用下下降以驱动变量泵带动电机旋转，电机对蓄电池充电。

在一种可能的实现方式中，变量泵包括斜盘，排量控制单元用于控制斜盘的倾斜角度以控制变量泵在正排量工作状态和负排量工作状态之间切换。

在一种可能的实现方式中，变量泵还包括第一变量控制油缸和第二变量控制油缸；斜盘包括相对设置的第一端和第二端，第一变量控制油缸的活塞杆与第一端连接，第二变量控制油缸的活塞杆与第二端连接。排量控制单元包括控制器，以及与控制器电连接的比例阀和角度传感器；角度传感器固定在斜盘上；控制器用于根据升降指令计算变量泵的目标排量和目标转速；控制比例阀的阀芯移动到额定排量对应的工作位，并结合角度传感器上传的斜盘的实时倾斜角度对阀芯的位置进行微调，以使柱塞泵输出目标排量；控制电机以目标转速运行。升降指令包括上升速度和下降速度，相应地，额定排量包括额定正排量和额定负排量。

在一种可能的实现方式中，控制器用于根据升降指令计算变量泵的目标排量和目标转速包括：当变量泵的当前转速和额定正排量满足上升速度要求时，将当前转速作为目标转速，根据上升速度和目标转速计算目标排量；和/或当变量泵的当前转速和额定正排量不满足上升速度要求时，将额定正排量作为目标排量，根据上升速度和额定正排量计算目标排量。

在一种可能的实现方式中，结合角度传感器上传的斜盘的实时倾斜角度对阀芯位置进行微调包括：根据实时倾斜角度和目标排量对应的目标倾斜角度的差值确定阀芯的微调位移。

在一种可能的实现方式中，比例阀包括第一工作位和第二工作位，第一工作位与额定正排量对应，第二工作位与额定负排量对应。当比例阀处于第一工作位时，比例阀将变量泵的第二油口与第一变量控制油缸的无杆腔和第二变量控制油缸的无杆腔连通；当比例阀处于第二工作位时，比例阀将变量泵的第二油口与第二变量控制油缸的无杆腔连通，将第一变量控制油缸的无杆腔与油箱连通。