[发明专利]一种用于举升机构的液电混合节能系统

摘要

本发明公开了一种用于举升机构的液电混合节能系统，该系统通过增加电动缸、电机转速控制器、双向DC/DC变换器、超级电容组和压力传感器，结合相应的控制方法，实现了动臂下降时，将其重力势能直接转化为电能为超级电容组充电；当动臂提升时，超级电容组为电动缸的驱动电机提供电能以辅助驱动。本发明公开的一种用于举升机构的液电混合节能系统具有动臂势能的存储利用效率高、输出平稳，装机功率小等优点。

主权项

1.一种用于举升机构的液电混合节能系统，包括动力源(1)、液压泵(2)、油箱(3)、溢流阀(4)、液压回路(5)、至少一个动臂液压缸(11)、动臂(7)、控制单元(13)，其特征在于：还包括至少一个电动缸(8)、电机转速控制器(12)、双向DC/DC变换器(10)、超级电容组(9)和压力传感器(6)；动力源输出轴与液压泵连接，液压泵的出油口与液压回路的进油口P和溢流阀进油口连接，溢流阀的出油口与油箱连接；液压回路的回油口T与油箱连接；动臂液压缸的无杆腔和有杆腔分别通过管路与液压回路的工作油口A和工作油口B连接，压力传感器安装在与动臂液压缸无杆腔连接的管路上，用于检测动臂液压缸无杆腔的压力PA；电动缸的驱动电机与电机转速控制器相连；双向DC/DC变换器的输入端和输出端分别与电机转速控制器连接的直流母线和超级电容组连接；压力传感器、电控阀、电机转速控制器以及双向DC/DC变换器与控制单元连接并交互信号；动臂液压缸与电动缸前后布置在举升机构的中心线上，其缸体端分别通过第二液压缸销轴和第二电动缸销轴铰接至上车架上，其活塞杆端分别通过第一液压缸销轴和第一电动缸销轴铰接至动臂上；在举升机构开始工作时，控制单元根据压力传感器输出信号u与其预设值的比对结果控制电机转速控制器与双向DC/DC变换器的工作状态：动臂下降时，压力传感器的输出信号u低于其预设值，此时电动缸的驱动电机处于发电状态，控制单元控制电机转速控制器与双向DC/DC变换器工作，使电动缸的驱动电机发出的电能通过双向DC/DC变换器为超级电容组充电，这样，动臂的重力势能直接转化为电能被部分回收；当动臂提升时，压力传感器的输出信号u高于其预设值，此时电动缸的驱动电机应处于电动状态，控制单元控制电机转速控制器与双向DC/DC变换器工作，使得超级电容组为电动缸的驱动电机提供电能，电动缸与动臂液压缸一起驱动动臂上升。