專利名稱：液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力車(chē)輛的能量存儲(chǔ)裝置，特別是一種液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置。
背景技術(shù)：
在混合動(dòng)力車(chē)輛中，儲(chǔ)能裝置對(duì)提高車(chē)輛的總效率非常重要?；旌蟿?dòng)力車(chē)輛要求儲(chǔ)能裝置在短時(shí)間內(nèi)能夠回收和釋放大量功率。為使儲(chǔ)能裝置不致太重，要求其應(yīng)具有比較高的功率密度和能量密度。 目前，混合動(dòng)力車(chē)輛車(chē)載電源裝置大多數(shù)采用單一蓄電池來(lái)組成，隨著近幾年科技的發(fā)展，電池技術(shù)仍然不能很好地解決能量密度與功率密度二者之間的相互制約關(guān)系，使得蓄電池瞬間充放大電流困難，造成電源系統(tǒng)效率低、制動(dòng)能量回收不佳的后果，而超級(jí)電容和燃料電池又存在著明顯的成本和技術(shù)安全性等問(wèn)題。液壓蓄能器雖然功率密度大，但相對(duì)較小的能量密度在一定程度上限制了該項(xiàng)技術(shù)在混合動(dòng)力車(chē)輛上的廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決混合動(dòng)力車(chē)輛對(duì)能量存儲(chǔ)裝置高功率密度和高能量密度的要求，提高儲(chǔ)能裝置的循環(huán)效率，提供一種液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該儲(chǔ)能裝置包括液壓蓄能器組件(1)、液壓蓄能器(2)、兩位兩通換向閥(3)、壓力傳感器(16)、儲(chǔ)能裝置控制器(4)、溢流閥(5)、蓄電池(6)、逆變器(7)、電機(jī)(8)、電磁離合器(9)、液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)、油箱(13)、液壓泵/馬達(dá)(14)和減壓閥(15)，液壓泵/馬達(dá)(14)的輸出軸、電機(jī)(8)的輸出軸與電磁離合器(9)機(jī)械連接，兩位兩通換向閥(3)的一個(gè)油口、溢流閥(5)的進(jìn)油端口、減壓閥(15)的進(jìn)油端口與液壓蓄能器(2)的油口連通，液壓泵/馬達(dá)(14)的進(jìn)油端口與兩位兩通換向閥(3)的另一個(gè)油口連通，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)與液壓泵/馬達(dá)(14)機(jī)械連接，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的進(jìn)油端口與減壓閥(15)的出油端口連通，液壓泵/馬達(dá)(14)的出油端口、液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的出油端口與油箱(13)連通，逆變器(7)分別與電機(jī)(8)和蓄電池(6)連接；兩位兩通換向閥(3)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第一控制信號(hào)輸出端連接，壓力傳感器(16)的壓力信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第一信號(hào)輸入端連接，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第二控制輸出端連接，逆變器的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器的第三控制信號(hào)輸出端連接，蓄電池(6)的電壓電流信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第二信號(hào)輸入端連接，電磁離合器(9)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第四控制信號(hào)輸出端連接。[0006] 所述的液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)由電液伺服閥(12)和變量油缸(11)組成，電液伺服閥(12)的P 口與減壓閥(15)的出油端口連通，電液伺服閥(12)的0 口與油箱(13)的油口連通，電液伺服閥(12)的A、B端口分別與變量油缸(11)的進(jìn)、出油口連通，變量油缸(11)的活塞桿與液壓泵/馬達(dá)(14)的斜盤(pán)機(jī)械連接。
3[0007] 所述的儲(chǔ)能裝置控制器(4)為PIC系列單片機(jī)。 所述的液壓蓄能器組件(1)由高壓液壓蓄能器(2)和兩位兩通電液換向閥(3)和壓力傳感器(16)組成，兩位兩通電液換向閥(3)的一個(gè)油路端口與液壓泵/馬達(dá)(14)的進(jìn)油端口連通，兩位兩通電液換向閥(3)的另一個(gè)油路端口與高壓液壓蓄能器(2)的油路端口、溢流閥(5)的進(jìn)油口、減壓閥(15)的進(jìn)油口連通。[0009] 有益效果，由于采用了上述方案， (1)儲(chǔ)能裝置控制器監(jiān)控蓄電池的電壓及電量狀態(tài)和液壓蓄能器的壓力狀態(tài)，發(fā)送信號(hào)給整車(chē)控制器，同時(shí)接收整車(chē)控制器對(duì)儲(chǔ)能裝置系統(tǒng)的功率需求；[0011] (2)根據(jù)儲(chǔ)能裝置系統(tǒng)功率需求以及液壓蓄能器和蓄電池的儲(chǔ)能狀態(tài)，儲(chǔ)能裝置控制器決定蓄電池和液壓蓄能器的能量輸出； (3)車(chē)輛起動(dòng)時(shí)，若液壓蓄能器壓力高于最低工作壓力，儲(chǔ)能裝置控制器發(fā)送控制信號(hào)給液壓蓄能器組件，兩位兩通換向閥開(kāi)啟，液壓蓄能器釋放能量，儲(chǔ)能裝置控制器發(fā)送控制信號(hào)給液壓泵/馬達(dá)控制組件，使液壓泵/馬達(dá)工作于馬達(dá)工況，提供全部驅(qū)動(dòng)功率，同時(shí)保持電磁離合器接合，蓄電池的逆變器關(guān)閉； (4)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能裝置控制器發(fā)送控制信號(hào)給液壓蓄能器組件和液壓泵控制組件，兩位兩通換向閥開(kāi)啟，回收車(chē)輛的制動(dòng)動(dòng)能，同時(shí)控制逆變器關(guān)閉；[0014] (5)車(chē)輛正常行駛時(shí)，若蓄電池的電量不足時(shí)，則由電源控制器直接向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器發(fā)充電命令，由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為蓄電池充電，此時(shí)電磁離合器斷開(kāi)；若蓄電池充滿，整車(chē)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)電磁離合器斷開(kāi)，液壓泵/馬達(dá)不工作。 解決了混合動(dòng)力車(chē)輛對(duì)能量存儲(chǔ)裝置高功率密度和高能量密度的要求，提高儲(chǔ)能裝置的循環(huán)效率，達(dá)到了本實(shí)用新型的目的。 本實(shí)用新型液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置的優(yōu)點(diǎn)是在整車(chē)正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池提供整車(chē)所需的平均功率，保證電池高效、平穩(wěn)地工作，液壓蓄能器用于滿足車(chē)輛的起動(dòng)、制動(dòng)和加速時(shí)對(duì)大功率密度的需求。因此，解決了對(duì)儲(chǔ)能裝置高功率密度、高能量密度的需求問(wèn)題，解決了蓄電池大電流瞬間充放電困難、比功率低的缺點(diǎn)，而且彌補(bǔ)了液壓蓄能器能量密度小的缺點(diǎn)。同時(shí)，液電儲(chǔ)能裝置具有體積小、重量輕、造價(jià)低、技術(shù)成熟、系統(tǒng)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1、液壓蓄能器組件；2、高壓液壓蓄能器；3、兩位兩通電液換向閥；4、儲(chǔ)能裝置控制器；5、溢流閥；6、蓄電池；7、逆變器；8、電機(jī)；9、電磁離合器；10、液壓泵/馬達(dá)控制組件；11、變量油缸；12、電液伺服閥；13、油箱；14、液壓泵/馬達(dá)；15、減壓閥；16、壓力傳感器。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 :圖1中，本實(shí)用新型混合動(dòng)力車(chē)輛的液電復(fù)合能量?jī)?chǔ)能裝置由液壓蓄能器組件1、液壓泵/馬達(dá)14、液壓泵/馬達(dá)控制組件10、溢流閥5、減壓閥15、電磁離合器9、電機(jī)8、逆變器7、蓄電池6、儲(chǔ)能裝置控制器4組成。液壓泵/馬達(dá)14的輸出軸、電機(jī)8的輸出軸與電磁離合器9機(jī)械連接，兩位兩通換向閥3的一個(gè)油口、溢流閥5的進(jìn)油端口、壓閥15的進(jìn)油端口與液壓蓄能器2的油口連通，液壓泵/馬達(dá)14的進(jìn)油端口與兩位兩通換 向閥3的另一個(gè)油口連通，液壓泵/馬達(dá)控制組件10與液壓泵/馬達(dá)14機(jī)械連接，液壓泵 /馬達(dá)控制組件10的進(jìn)油端口與減壓閥15的出油端口連通，液壓泵/馬達(dá)14的出油端口 、 液壓泵/馬達(dá)控制組件10的出油端口與油箱13連通，逆變器7分別與電機(jī)8和蓄電池6 連接。兩位兩通換向閥3的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第一控制信號(hào)輸出端連 接，壓力傳感器16的壓力信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第一信號(hào)輸入端連接，液壓泵/ 馬達(dá)控制組件10的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第二控制輸出端連接，逆變器7 的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第三控制信號(hào)輸出端連接，蓄電池6的電壓電流 信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第二信號(hào)輸入端連接，電磁離合器9的控制信號(hào)輸入端 與儲(chǔ)能裝置控制器4的第四控制信號(hào)輸出端連接。 所述的液壓泵/馬達(dá)控制組件10由電液伺服閥12和變量油缸11組成，電液伺服 閥12的P 口與減壓閥15的出油端口連通，電液伺服閥12的0 口與油箱13的油口連通，電 液伺服閥12的A、 B端口分別與變量油缸11的進(jìn)、出油口連通，變量油缸11的活塞桿與液 壓泵/馬達(dá)14的斜盤(pán)機(jī)械連接。 所述的高壓液壓蓄能組件1由高壓液壓蓄能器2和兩位兩通電液換向閥3組成， 兩位兩通電液換向閥3的一個(gè)油路端口與液壓泵/馬達(dá)14的進(jìn)油端口連通，兩位兩通電液 換向閥3的另一個(gè)油路端口與高壓液壓蓄能器2的油路端口 、溢流閥5的進(jìn)油口 、減壓閥15 的進(jìn)油口連通。 所述的液壓蓄能器組件1壓力信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第一信號(hào)輸入端 連通，通過(guò)測(cè)量液壓蓄能器的壓力來(lái)判斷其能量?jī)?chǔ)備。 所述的蓄電池6電壓信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器4的第二信號(hào)輸入端連通，用 來(lái)監(jiān)控蓄電池的電壓及電量狀態(tài) 所述的儲(chǔ)能裝置控制器4為PIC系列單片機(jī)。
權(quán)利要求一種液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是該儲(chǔ)能裝置包括液壓蓄能器組件(1)、液壓蓄能器(2)、兩位兩通換向閥(3)、壓力傳感器(16)、儲(chǔ)能裝置控制器(4)、溢流閥(5)、蓄電池(6)、逆變器(7)、電機(jī)(8)、電磁離合器(9)、液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)、油箱(13)、液壓泵/馬達(dá)(14)和減壓閥(15)，液壓泵/馬達(dá)(14)的輸出軸、電機(jī)(8)的輸出軸與電磁離合器(9)機(jī)械連接，兩位兩通換向閥(3)的一個(gè)油口、溢流閥(5)的進(jìn)油端口、減壓閥(15)的進(jìn)油端口與液壓蓄能器(2)的油口連通，液壓泵/馬達(dá)(14)的進(jìn)油端口與兩位兩通換向閥(3)的另一個(gè)油口連通，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)與液壓泵/馬達(dá)(14)機(jī)械連接，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的進(jìn)油端口與減壓閥(15)的出油端口連通，液壓泵/馬達(dá)(14)的出油端口、液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的出油端口與油箱(13)連通，逆變器(7)分別與電機(jī)(8)和蓄電池(6)連接；兩位兩通換向閥(3)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第一控制信號(hào)輸出端連接，壓力傳感器(16)的壓力信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第一信號(hào)輸入端連接，液壓泵/馬達(dá)控制組件(10)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第二控制輸出端連接，逆變器的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器的第三控制信號(hào)輸出端連接，蓄電池(6)的電壓電流信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第二信號(hào)輸入端連接，電磁離合器(9)的控制信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能裝置控制器(4)的第四控制信號(hào)輸出端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是所述的液壓泵/馬達(dá)控制組 件(10)由電液伺服閥(12)和變量油缸(11)組成，電液伺服閥(12)的P 口與減壓閥(15) 的出油端口連通，電液伺服閥(12)的0口與油箱(13)的油口連通，電液伺服閥(12)的A、B 端口分別與變量油缸(11)的進(jìn)、出油口連通，變量油缸(11)的活塞桿與液壓泵/馬達(dá)(14) 的斜盤(pán)機(jī)械連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是所述的儲(chǔ)能裝置控制器(4) 為PIC系列單片機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是所述的液壓蓄能器組件(1) 由高壓液壓蓄能器(2)和兩位兩通電液換向閥(3)和壓力傳感器(16)組成，兩位兩通電 液換向閥(3)的一個(gè)油路端口與液壓泵/馬達(dá)(14)的進(jìn)油端口連通，兩位兩通電液換向 閥(3)的另一個(gè)油路端口與高壓液壓蓄能器(2)的油路端口、溢流閥(5)的進(jìn)油口、減壓閥 (15)的進(jìn)油口連通。
專利摘要一種液電復(fù)合儲(chǔ)能裝置，屬于混合動(dòng)力車(chē)輛的能量存儲(chǔ)裝置。該儲(chǔ)能裝置的液壓泵/馬達(dá)的輸出軸、電機(jī)的輸出軸與電磁離合器機(jī)械連接，兩位兩通換向閥的一個(gè)油口、溢流閥的進(jìn)油端口、減壓閥的進(jìn)油端口與液壓蓄能器的油口連通，液壓泵/馬達(dá)的進(jìn)油端口與兩位兩通換向閥的另一個(gè)油口連通，液壓泵/馬達(dá)控制組件與液壓泵/馬達(dá)機(jī)械連接，液壓泵/馬達(dá)控制組件的進(jìn)油端口與減壓閥的出油端口連通，液壓泵/馬達(dá)的出油端口、液壓泵/馬達(dá)控制組件的出油端口與油箱連通，逆變器分別與電機(jī)和蓄電池連接。優(yōu)點(diǎn)解決了對(duì)儲(chǔ)能裝置高功率密度、高能量密度的需求問(wèn)題，解決了蓄電池大電流瞬間充放電困難，體積小、重量輕、造價(jià)低、技術(shù)成熟、系統(tǒng)壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B60K6/22GK201506243SQ20092022401
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者孫輝, 孟慶勇, 羅衍領(lǐng) 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械有限公司