[发明专利]用于工程设备的动臂势能回收系统和工程设备

说明书

本发明实施例公开了一种用于工程设备的动臂势能回收系统和工程设备，动臂势能回收系统包括：动臂油缸；发电机组件，包括发电机以及与发电机电连接的蓄能电池，发电机和动臂油缸的伸缩端通过动力传输连接件驱动连接，动力传输连接件具有分离和接合两种状态；控制器，被配置成：确定动臂的运动状态；在动臂的运动状态被确定为下降状态的情况下，控制动力传输连接件处于接合状态，以使动臂油缸驱动发电机产生电能，并将电能储存到蓄能电池中，本发明实施例的方案简单，成本低且动臂势能回收效率较高。

技术领域

本发明涉及工程设备能量回收技术领域，具体地，涉及一种用于工程设备的动臂势能回收系统和工程设备。

背景技术

随着环保要求越发严格，工程机械类产品(如挖掘机或打桩机)一方面在进行柴油发动机排放升级，另一方面在尝试电动化转型，电动化技术因其价格和能量密度等因素，如何做到开源节流，是应用的重点研究方向。在现有状态下，节流的研究大多在如何节省电池电量的消耗；开源研究的一个有效手段则是能量回收，如将动臂下降时的能量回收起来，或用于发电转换为电能，或用于液压蓄能器暂存。然而现有技术方案中，动臂下降进行能量回收时，先要通过再生管路中的液压油驱动液压马达，液压马达再驱动发电机旋转发电，导致能量回收系统成本较高且发电效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于工程设备的动臂势能回收系统和工程设备，该用于工程设备的动臂势能回收系统和工程设备具有方案简单，成本低且动臂势能回收效率较高的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于工程设备的动臂势能回收系统，动臂势能回收系统包括：

动臂油缸；

发电机组件，包括发电机以及与发电机电连接的蓄能电池，发电机和动臂油缸的伸缩端通过动力传输连接件驱动连接，动力传输连接件具有分离和接合两种状态；

控制器，被配置成：

确定动臂的运动状态；

在动臂的运动状态被确定为下降状态的情况下，控制动力传输连接件处于接合状态，以使动臂油缸驱动发电机产生电能，并将电能储存到蓄能电池中。

在本发明的实施例中，动臂势能回收系统还包括：

速度检测设备，用于检测动臂的运动速度；

处理器进一步被配置成：

在动臂的运动状态被确定为下降状态的情况下，确定运动速度是否在预设速度范围内；

在运动速度被确定为在预设速度范围内的情况下，控制动力传输连接件处于接合状态；

在运动速度被确定为在预设速度范围之外的情况下，控制动力传输连接件处于分离状态，以使得发动电机与动臂油缸断开连接。

在本发明的实施例中，控制器被配置成确定动臂的运动状态，包括：

控制器被配置成：接收针对动臂油缸的操作设备的操作指令，并根据操作指令确定动臂的运动状态。

在本发明的实施例中，速度检测设备包括位移传感器和速度传感器中的至少一种。

在本发明的实施例中，发电机组件还包括联动机构，用于将动臂油缸的直线运动转换为发电机组件的旋转运动。

在本发明的实施例中，发电机组件还包括连接轴，用于连接联动机构和发电机。

在本发明的实施例中，连接轴的半径根据动臂油缸的最低运动速度和发电机的工作转速确定。

在本发明的实施例中，动臂势能回收系统还包括：

液压组件，用于驱动动臂油缸；

控制器进一步被配置成：