一种多模式液压能和电能双向能量转换装置及方法

文档序号:25614913发布日期:2021-06-25 15:52阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,包括:控制器、电气系统和液压系统;所述电气系统包括:电机,所述电机具有电动机模式和发电机模式两种工作模式;电容器,用于储蓄或释放电能,与所述电机相连;所述液压系统包括:第一液压泵马达,所述第一液压泵马达具有泵模式和马达模式两种工作模式;所述第一液泵压马达的第一油口和第二油口分别对应连接于主液压回路的高压回路和低压回路;蓄能器,用于储蓄或释放液压能,与所述第一液压泵马达的第一油口以及所述高压回路相连;所述第一液压泵马达和所述蓄能器通过电液伺服阀与液压瞬时负载相连;所述控制器,用于控制所述电机、第一液压泵马达和电液伺服阀工作、以及控制主液压回路通断;所述电机与所述第一液压泵马达传动连接。2.如权利要求1所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述电容器依次通过dc/dc转换单元和电机控制单元与所述电机相连;所述dc/dc转换单元与所述控制器相连。3.如权利要求2所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述电机和所述电容器分别与电气脉冲负载相连;所述电气脉冲负载通过所述电机控制单元与所述电机相连,所述电气脉冲负载与所述dc/dc转换单元相连。4.如权利要求1所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述第一液压泵马达和所述蓄能器通过第一液压控制元件组与所述高压回路相连,同时与所述电液伺服阀的一端口相连;所述第一液压泵马达的第二油口通过第二液压控制元件组与所述低压回路相连,同时与所述电液伺服阀的另一端口相连。5.如权利要求4所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述第一液压控制元件组包括:相互并联的第一单向阀和开关阀,所述开关阀的流通方向为主液压回路向第一液压泵马达方向。6.如权利要求4所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述第二液压控制元件组包括:相互并联的第二单向阀和比例开关阀,所述第二单向阀的流通方向为主液压回路向第一液压泵马达方向。7.如权利要求1所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述液压瞬时负载包括第二液压泵马达和机械瞬时负载,所述电液伺服阀通过第二液压泵马达与所述机械瞬时负载相连。8.如权利要求1

7任一项所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述主液压回路与常规负载相连,所述控制器与常规负载相连。9.如权利要求1

7任一项所述的一种多模式液压能和电能双向能量转换装置,其特征在于,所述电机与所述第一液压泵马达通过传动装置耦合。10.一种多模式液压能和电能双向能力转换方法,其特征在于,包括液压能和电能双向能量转换装置,所述转换装置包括控制器、电气系统和液压系统,所述电气系统包括电机和
电容器,所述液压系统包括第一液压泵马达和蓄能器;所述方法包括:控制器根据控制指令使得转换装置处于a、b、c、d中的其中任意一种工作模式:a:液压能逆向脉冲负载驱动模式;b:液压能顺向脉冲负载能力回馈模式;c:电气脉冲负载驱动模式;d:电动液压能量综合管理模式;当转换装置处于模式a时,包括以下步骤:a1、控制器控制第一液压泵马达处于泵模式工作,电机处于电动机模式;a2、主液压回路向蓄能器和第一液压泵马达提供液压流体,电容向电机供电,使得电机驱动所述第一液压泵马达形成局部液压源;a3、当局部液压源的压力超过主液压回路供油压力时,关闭蓄能器、第一液压泵马达与主液压回路的连接通道;a4、当蓄能器达到设定压力后,控制电液伺服阀切换到左位,使得蓄能器和第一液压泵马达同时向液压瞬时负载提供高压流体,实现脉冲瞬时负载驱动;当转换装置处于模式b时,包括以下步骤:b1、控制器控制第一液压泵马达处于马达模式工作,电机处于发电机模式;b2、关断电液伺服阀、第一液压泵马达与主液压回路的连通通道;b3、控制液压瞬时负载内的第二液压泵马达工作在泵模式下,控制电液伺服阀切换到右位,使得第二液压泵马达向第一液压泵马达提供高压流体,驱动第一液压泵马达工作,并带动电机发电,向电容器充电;当转换装置处于模式c时,包括以下步骤:c1、控制器控制第一液压泵工作在马达模式、电机工作在发电机模式;c2、主液压回路与蓄能器、第一液压泵马达的第一油口连通;同时,关闭电液伺服阀;c3、主液压回路向第一液压泵马达提供流体,驱动第一液压泵工作,带动电机发电,进而驱动电气脉冲负载工作;当转换装置处于模式d时,包括以下步骤:当第一液压泵马达的液压能有富余的时,控制器控制第一液压泵工作在马达模式、电机工作在发电机模式,主液压回路向第一液压泵马达提供流体,驱动第一液压泵工作,进而带动电机发电,向电容器和主电源供电;当第一液压泵马达的液压能不足时,控制器控制第一液压泵工作在泵模式,电机工作在电动机模式,电机驱动第一液压泵工作。
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