一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，整机控制器根据电控手柄的手柄电压信号计算出目标转速；在负载下降过程中结合负载压力与当前手柄电压信号，判断当前的下降速度模式，控制各换向阀以实现主液压缸与油箱之间或主液压缸分别与能量回收单元之间的通断；在负载上升过程中通过当前的手柄电压信号判断电动叉车的上升速度模式，控制换向阀的通断以实现主液压泵与主液压缸之间通断和/或主液压泵与至少一个所述能量再利用单元之间的通断；同时电机控制器根据整机控制器输出的目标转速控制能量回收单元或能量再利用单元中相应电机的转速。这样，提高车载电池的续航能力，延长电动叉车的作业时间，达到电动叉车节能降耗的目的。车节能降耗的目的。车节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统


[0001]本专利技术涉及电动叉车，更具体地说涉及一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统

技术介绍

[0002]电动叉车以零排放、易操作、污染噪声小和轻巧灵活等优点被广泛应用在国民经济生产、配送等物流场所。
[0003]目前，电动叉车的举升液压系统承担了承载负载重量的主要任务，举升系统需要频繁的完成搬运、装卸等作业。在负载随举升液压系统下降过程中，负载重力势能转换成热量，使得举升液压系统发热，导致举升液压系统的部件振动或寿命降低等问题，限制了电动叉车的工作时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其不仅避免了负载本身势能的浪费，还可为举升液压系统或整车供能，大幅降低举升液压系统的能量消耗，提高车载电池的续航能力，延长电动叉车的作业时间，达到电动叉车节能降耗的目的。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0006]一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，包括主液压缸，包括主液压泵的驱动单元，具有不同档位的电控手柄，用于将电能转换成机械能的能量再利用单元和用于将负载的重力势能转换成电能的能量回收单元，以及用于将所述能量回收单元转换的电能进行存储或给所述能量再利用单元供电的蓄电池；
[0007]所述主液压缸、所述主液压泵、所述能量回收单元和所述能量再利用单元分别接入到主液路中，所述主液路上安装有多个换向阀，所述主液压缸通过各个所述换向阀的通断以控制所述主液压缸的无杆腔与油箱之间的通断、所述主液压缸与所述能量回收单元之间的通断以及所述能量再利用单元依次与所述主液压泵和所述主液压缸之间的通断；
[0008]还包括控制单元，所述控制单元还包括用于根据所述电控手柄的手柄电压信号计算出目标转速，以及在负载下降过程中结合负载压力p
L
与所述电控手柄的手柄电压信号判断当前的下降速度模式以控制各所述换向阀的通断及在负载上升过程中通过所述电控手柄的手柄信号判断电动叉车的上升速度模式，控制相应的所述换向阀通断的整机控制器；
[0009]所述控制单元还包括用于各所述能量回收单元或所述能量再利用单元中相应电机的目标转速控制的电机控制器。
[0010]还包括电动/发电机及泵/马达，所述电动/发电机和所述泵/马达同轴连接；
[0011]在所述电动/发电机中处于发电机工作状态时，所述泵/马达中处于马达工作状态，形成发电机-马达工作的所述能量回收单元；
[0012]在所述电动/发电机中处于电动机工作状态时，所述泵/马达中处于液压泵工作状态，形成电动机-泵工作的所述能量再利用单元。
[0013]所述电动/发电机有两个，两所述电动/发电机分别配对有所述泵/马达，两所述电动/发电机分别对应为第一电动/发电机和第二电动/发电机，两所述泵/马达分别对应为第一泵/马达和第二泵/马达；
[0014]所述第一电动/发电机和所述第一泵/马达分别形成有第一发电机-马达工作的第一能量回收单元和第一电动机-泵工作的第一能量再利用单元，所述第二电动/发电机和所述第二泵/马达分别形成有第二发电机-马达工作的第二能量回收单元和第二电动机-泵工作的第二能量再利用单元。
[0015]所述电机控制器包括第一电机控制器和第二电机控制器，所述第一电机控制器与所述第一电动/发电机同轴连接，所述第二电机控制器与所述第二电动/发电机同轴连接；
[0016]所述第一电机控制器和所述第二电机控制器的电源端分别电性连接所述蓄电池的电源端，且所述第一电机控制器和所述第二电机控制器的信号输入端分别电性连接所述整机控制器的信号输出端，所述电控手柄的各信号输出端分别电性连接所述整机控制器的信号输入端。
[0017]所述驱动单元还包括主电动机和先导液压泵，所述主电动机和所述先导液压泵同轴连接，所述先导液压泵和所述主液压泵同轴连接，且所述先导液压泵和所述主液压泵的进油口均连接油箱；所述电机控制器包括第三电机控制器，所述第三电机控制器与所述主电动机同轴连接；
[0018]所述第三电机控制器的信号输入端电性连接所述整机控制器的信号输出端，所述第三电机控制器的电源端电性连接所述蓄电池的电源端，所述电控手柄的信号输出端电性连接所述整机控制器的信号输入端。
[0019]所述控制单元还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器安装于所述主液压缸的无杆腔处；其中，所述第一压力传感器的信号输出端电性连接所述整机控制器的信号输入端。
[0020]各所述换向阀分别对应为三位六通的比例换向阀，三位四通的第一电磁换向阀，两位两通的第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，三位四通的液控换向阀以及第一逻辑开关阀和第二逻辑开关阀；所述比例换向阀、所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀和所述第三电磁换向阀的信号输入端分别电性连接所述整机控制器的信号输出端。
[0021]所述先导液压泵的出油口通过第一单向阀连接所述第一电磁换向阀的p1口，所述第一电磁换向阀的T1口连接油箱，所述第一电磁换向阀的A1口和B1口分别连接所述液控换向阀的y1液控口和y2液控口，所述液控换向阀的A2口连接所述主液压缸的无杆腔，所述主液压缸的有杆腔连接油箱，并且，所述液控换向阀的T2口连接所述比例换向阀的A3口，所述比例换向阀的C3口和T4口均连接油箱；所述主液压泵的出油口通过第二单向阀分出三路，一路连接所述比例换向阀的T3口，第二路通过第三单向阀连接所述比例换向阀的p3口，第三路连接所述第二逻辑开关阀的R4口；并且，所述液控换向阀的p2口连接所述第一泵/马达的进出口一；所述第一逻辑开关阀的R1端口连接至所述第一泵/马达的进出口一处，且所述第一逻辑开关阀的弹簧腔连接所述第一电磁换向阀的A4口，所述第一电磁换向阀的p4口连接油箱，所述第一逻辑开关阀的R2口分别连接所述第二泵/马达的进出口一和第二逻辑开关阀的R3口，所述第一泵/马达的进出口二、所述第二泵/马达的进出口二和所述第三电磁换向的p5口均连接油箱；所述第二逻辑开关阀的弹簧腔连接所述第三电磁换向阀的A5端。
[0022]所述下降速度模式分为节流下降模式、低速下降模式和高速下降模式，所述节流下降模式、所述低速下降模式和所述高速下降模式分别对应预设在所述整机控制器中的负载压力区间和所述电控手柄的手柄电压信号范围；
[0023]当所述整机控制器判断所述负载压力p
L
≤p
Lmin
时，判断为所述节流下降模式，所述主液压缸中无杆腔的液压油依次经过所述液控换向阀的右位和所述比例换向阀的T4口进入到油箱中，其中，p
Lmin
为下降速度模式的最小负载；
[0024]当所述整机控制器判断所述负载压力p
L
≥p
Lmin
且Y
min
≤Y
p
≤Y
s
时，判断为低速下降模式，所述第一能量回收单元工作，所述主液压缸中无杆腔的液压油依次经过所述液控换向阀的左本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：包括主液压缸，包括主液压泵的驱动单元，具有不同档位的电控手柄，用于将电能转换成机械能的能量再利用单元和用于将负载的重力势能转换成电能的能量回收单元，以及用于将所述能量回收单元转换的电能进行存储或给所述能量再利用单元供电的蓄电池；所述主液压缸、所述主液压泵、所述能量回收单元和所述能量再利用单元分别接入到主液路中，所述主液路上安装有多个换向阀，所述主液压缸通过各个所述换向阀的通断以控制所述主液压缸的无杆腔与油箱之间的通断、所述主液压缸与所述能量回收单元之间的通断以及所述能量再利用单元依次与所述主液压泵和所述主液压缸之间的通断；还包括控制单元，所述控制单元还包括用于根据所述电控手柄的手柄电压信号计算出目标转速，以及在负载下降过程中结合负载压力p
L
与所述电控手柄的手柄电压信号判断当前的下降速度模式以控制各所述换向阀的通断及在负载上升过程中通过所述电控手柄的手柄信号判断电动叉车的上升速度模式，控制相应的所述换向阀通断的整机控制器；所述控制单元还包括用于各所述能量回收单元或所述能量再利用单元中相应电机的目标转速控制的电机控制器。2.根据权利要求1所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：还包括电动/发电机及泵/马达，所述电动/发电机和所述泵/马达同轴连接；在所述电动/发电机中处于发电机工作状态时，所述泵/马达中处于马达工作状态，形成发电机-马达工作的所述能量回收单元；在所述电动/发电机中处于电动机工作状态时，所述泵/马达中处于液压泵工作状态，形成电动机-泵工作的所述能量再利用单元。3.根据权利要求2所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：所述电动/发电机有两个，两所述电动/发电机分别配对有所述泵/马达，两所述电动/发电机分别对应为第一电动/发电机和第二电动/发电机，两所述泵/马达分别对应为第一泵/马达和第二泵/马达；所述第一电动/发电机和所述第一泵/马达分别形成有第一发电机-马达工作的第一能量回收单元和第一电动机-泵工作的第一能量再利用单元，所述第二电动/发电机和所述第二泵/马达分别形成有第二发电机-马达工作的第二能量回收单元和第二电动机-泵工作的第二能量再利用单元。4.根据权利要求3所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：所述电机控制器包括第一电机控制器和第二电机控制器，所述第一电机控制器与所述第一电动/发电机同轴连接，所述第二电机控制器与所述第二电动/发电机同轴连接；所述第一电机控制器和所述第二电机控制器的电源端分别电性连接所述蓄电池的电源端，且所述第一电机控制器和所述第二电机控制器的信号输入端分别电性连接所述整机控制器的信号输出端，所述电控手柄的各信号输出端分别电性连接所述整机控制器的信号输入端。5.根据权利要求3或4所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：所述驱动单元还包括主电动机和先导液压泵，所述主电动机和所述先导液压泵同轴连接，所述先导液压泵和所述主液压泵同轴连接，且所述先导液压泵和所述主液压泵的进油口均连接油箱；所述电机控制器包括第三电机控制器，所述第三电机控制器与所述主电动
机同轴连接；所述第三电机控制器的信号输入端电性连接所述整机控制器的信号输出端，所述第三电机控制器的电源端电性连接所述蓄电池的电源端，所述电控手柄的信号输出端电性连接所述整机控制器的信号输入端。6.根据权利要求5所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：所述控制单元还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器安装于所述主液压缸的无杆腔处；其中，所述第一压力传感器的信号输出端电性连接所述整机控制器的信号输入端。7.根据权利要求5所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：各所述换向阀分别对应为三位六通的比例换向阀，三位四通的第一电磁换向阀，两位两通的第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，三位四通的液控换向阀以及第一逻辑开关阀和第二逻辑开关阀；所述比例换向阀、所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀和所述第三电磁换向阀的信号输入端分别电性连接所述整机控制器的信号输出端。8.根据权利要求7所述的一种组合式电动叉车的势能回收再利用系统，其特征在于：所述先导液压泵的出油口通过第一单向阀连接所述第一电磁换向阀的p1口，所述第一电磁换向阀的T1口连接油箱，所述第一电磁换向阀的A1口和B1口分别连接所述液控换向阀的y1液控口和y2液控口，所述液控换向阀的A2口连接所述主液压缸的无杆腔，所述主液压缸的有杆腔连接油箱，并且，所述液控换向阀的T2口连接所述比例换向阀的A3口，所述比例换向阀的C3口和T4口均连接油箱；所述主液压泵的出油口通过第二单向阀分出三路，一路连接所述比例换向阀的T3口，第二路通过第三单向阀连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任好玲，林添良，蔡少乐，付胜杰，陈其怀，王浪，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：