CN102501752B - 压缩空气和液压混合动力系统 - Google Patents
压缩空气和液压混合动力系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102501752B CN102501752B CN201110364339.6A CN201110364339A CN102501752B CN 102501752 B CN102501752 B CN 102501752B CN 201110364339 A CN201110364339 A CN 201110364339A CN 102501752 B CN102501752 B CN 102501752B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- hydraulic
- hydraulic pump
- pump
- motors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 230000009183 running Effects 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种压缩空气和液压混合动力系统，它包括由压缩空气储气罐内压缩空气驱动的气动泵/马达组、第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达、低压蓄能器和车轮，其中气动泵/马达组用于驱动第一液压泵/马达，第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达和低压蓄能器串联设置构成液压循环回路，且第二液压泵/马达用于驱动负载。本发明的优点是：无污染，节能环保；液压蓄能功率密度大，充放能量速度快，高效回收制动能；本系统还可回收内燃机排气热能，简单实用，可在各型机动车辆以及游艇、农用机械等动力装置上使用，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力装置，具体为一种压缩空气和液压混合动力系统。
背景技术
目前，世界汽车保有量超过10亿辆，并以每年3.6%的速度递增。汽车污染排放给人类环境带来极大的压力，且不断消耗大量的不可再生的矿物资源，人类一直在探索一种污染少而经济实用的新型汽车。
现有技术中出现了多种使用油电混合动力装置的汽车，例如电池内燃机混合动力汽车或燃料电池混合动力汽车等。这些混合动力装置是将发动机和辅助动力单元进行组合，共同驱动传动装置带动车轮运动。油电混合动力装置包括电动系统和发动机，电动系统中的电池为电动机提供动力，辅助发动机驱动车轮运转，可以有效降低发动机的功耗，减少污染排放。但是车用电池存在功率小、体积大的特点，循环寿命低，充电时间长，造价高，而且电池本身也存在着严重的二次污染，限制了油电混合动力装置的广泛使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保、安全可靠的压缩空气和液压混合动力系统。
本发明的技术解决方案是：一种压缩空气和液压混合动力系统，它包括由压缩空气储气罐内压缩空气驱动的气动泵/马达组、第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达、低压蓄能器和负载，其中气动泵/马达组用于驱动第一液压泵/马达，第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达和低压蓄能器串联设置构成液压循环回路，且第二液压泵/马达用于驱动负载。
压缩空气储气罐提供高压空气，驱动气动泵/马达组运转，将气压能转换成机械能，气动泵/马达组驱动第一液压泵/马达运转，使液压循环回路中的液体受压，驱动第二液压泵/马达运动，液体进入低压蓄能器内储存或直接返回第一液压泵/马达受压缩，这样，通过液体将机械能传递给负载，同时受压后的液体可以储存在高压蓄能器内，在加速或需要高扭矩工况时，通过释放高压蓄能器内的液体，进而提高负载处的扭矩，增加动力；当减速或制动时，在惯性作用下，负载驱动第二液压泵/马达转动，将液体从低压蓄能器内抽出并压缩后送入高压蓄能器内储存，从而实现制动能量的回收，以减少制动器的使用次数和强度。整个系统以压缩空气为动力源，无污染，节能环保，液压回路功率密度大，充放能量速度高，使用安全可靠。
在所述第一液压泵/马达和所述高压蓄能器之间的液压循环回路上设有换热器。用于降低液体温度，防止气泡产生，提高其使用寿命和效能。
所述气动泵/马达组的压缩空气入口管道通过所述换热器，用于提高入口压缩空气的温度。利用膨胀降温后的低压压缩空气将液压循环回路中的液体降温，防止气泡产生，提高其使用寿命和效能。低压压缩空气吸热后升温，提高了做功能力，避免了空气过度降温造成的结冰等问题，利用压缩空气降温，也避免了液压循环回路冷却风扇的损耗，提高了系统效率。
它还设有用于控制所述气动泵/马达组、第一液压泵/马达和第二液压泵/马达运转的控制系统。可以用来进行动力分配和调节。
它还设有用于驱动所述气动泵/马达组的辅助动力装置。提供后备动力源。
所述辅助动力装置为天然气发动机、燃油发动机或电动机。技术成熟，可靠性高。
所述辅助动力装置为天然气发动机或燃油发动机，且天然气发动机或燃油发动机的排气管道通过所述换热器，用于提高所述气动泵/马达组入口压缩空气的温度。压缩空气还可以通过吸收发动机排气的热量升温，进一步提高了做功能力。
本发明的优点是：无污染，节能环保；液压蓄能功率密度大，充放能量速度快，高效回收制动能，价格便宜，而且使用寿命长，可在各型机动车辆以及游艇、农用机械等动力装置上使用，应用前景广阔。
附图说明
附图1为本发明实施例1的结构示意图；
附图2为本发明实施例2的结构示意图；
1、压缩空气储气罐，2、气动泵/马达组，3、控制系统，4、第一液压泵/马达，5、换热器，6、高压蓄能器，7、第二液压泵/马达，8、低压蓄能器，9、负载，10、辅助动力装置。
具体实施方式
实施例1
参阅图1，一种压缩空气和液压混合动力系统，它包括由压缩空气储气罐1内压缩空气驱动的气动泵/马达组2、第一液压泵/马达4、换热器5、高压蓄能器6、第二液压泵/马达7、低压蓄能器8和负载9，其中气动泵/马达组2用于驱动第一液压泵/马达4，第一液压泵/马达4、换热器5、高压蓄能器6、第二液压泵/马达7和低压蓄能器8串联设置构成液压循环回路，且第二液压泵/马达7用于驱动负载9。换热器5设置在第一液压泵/马达4和高压蓄能器6之间的液压传动回路上。它还设有用于控制气动泵/马达组2、第一液压泵/马达4和第二液压泵/马达7运转的控制系统。
本实施例中，气动泵/马达组2、第一液压泵/马达4和第二液压泵/马达7均为现有技术设备，相互之间的连接也均为常规技术。液压循环回路中使用液压油作为动力传递介质。
以汽车为实施例，汽车启动，爬坡和加速时，压缩空气储气罐1向气动泵/马达组2提供压缩空气；气动泵/马达组2向第一液压泵/马达4提供驱动力；第一液压泵/马达4、换热器5、高压蓄能器6、第二液压泵/马达7和低压蓄能器8组成液压循环回路；在第一液压泵/马达4驱动和高压蓄能器6释放能量驱动力下，液压油从第一液压泵/马达4，经过换热器5和高压蓄能器6，驱动第二液压泵/马达7，并经过低压蓄能器回流第一液压泵/马达4，第二液压泵/马达7将机械能传递给负载9，可满足汽车启动和加速时的间歇式大功率需求。换热器5连接在液压循环回路上，回收液压油热量，实现液压油降温，确保油路循环系统正常工作。本实施例中，气动泵/马达组2的压缩空气入口管道通过换热器5，相当于换热器5同时连接气动回路和液压循环回路；利用膨胀降温后的低压压缩空气将液压回路中的液体降温，防止气泡产生，提高其使用寿命和效能。低压压缩空气吸热后升温，提高了做功能力，避免了空气过度降温造成的结冰等问题。利用压缩空气降温，也避免了液压系统冷却风扇的损耗，提高了系统效率。所述的控制系统3对气动泵/马达组2、第一液压泵/马达4和第二液压泵/马达7进行动力分配和调节。
汽车减速或制动时，液压油在第二液压泵/马达7驱动下从低压蓄能器8经过第二液压泵/马达7，输送给高压蓄能器6和第一液压泵/马达4，回收制动能。第一液压泵/马达4在液压油压力下，驱动气动泵/马达组2，向压缩空气储气罐1输送压缩空气，储存部分制动能。通过高压蓄能器6和气动泵/马达组2，制动能得到高效回收，减少对制动器的使用次数和强度。
实施例2：
参阅图2，为另一种压缩空气和液压混合动力系统，其与实施例1的区别在于，设有用于驱动气动泵/马达组2的辅助动力装置10。该辅助动力装置10为天然气发动机、燃油发动机或电动机，在压缩空气储气罐能量不足时，向气动泵/马达组提供后备动力。当辅助动力装置10为天然气发动机或燃油发动机时，天然气发动机或燃油发动机的排气管道通过换热器5，用于提高所述气动泵/马达组入口压缩空气的温度。利用内燃机等辅助动力装置10的排气热量加热压缩空气使其升温后膨胀做功，提高做功能力。简单实用，可在农用机车上采用，提高实用性。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (4)
1.一种压缩空气和液压混合动力系统，其特征在于：它包括由压缩空气储气罐内压缩空气驱动的气动泵/马达组、第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达、低压蓄能器和负载，其中气动泵/马达组用于驱动第一液压泵/马达，第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达和低压蓄能器串联设置构成液压循环回路，且第二液压泵/马达用于驱动负载，在所述第一液压泵/马达和所述高压蓄能器之间的液压循环回路上设有用于为液体降温的换热器，所述气动泵/马达组的压缩空气入口管道通过所述换热器，用于提高入口压缩空气的温度，它还设有用于驱动所述气动泵/马达组的辅助动力装置。
2.根据权利要求1所述的压缩空气和液压混合动力系统，其特征在于：它还设有用于控制所述气动泵/马达组、第一液压泵/马达和第二液压泵/马达运转的控制系统。
3.根据权利要求2所述的压缩空气和液压混合动力系统，其特征在于：所述辅助动力装置为天然气发动机、燃油发动机或电动机。
4.根据权利要求2所述的压缩空气和液压混合动力系统，其特征在于：所述辅助动力装置为天然气发动机或燃油发动机，且天然气发动机或燃油发动机的排气管道通过所述换热器，用于提高所述气动泵/马达组入口压缩空气的温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110364339.6A CN102501752B (zh) | 2011-11-17 | 2011-11-17 | 压缩空气和液压混合动力系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110364339.6A CN102501752B (zh) | 2011-11-17 | 2011-11-17 | 压缩空气和液压混合动力系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102501752A CN102501752A (zh) | 2012-06-20 |
| CN102501752B true CN102501752B (zh) | 2014-11-12 |
Family
ID=46213910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110364339.6A Expired - Fee Related CN102501752B (zh) | 2011-11-17 | 2011-11-17 | 压缩空气和液压混合动力系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102501752B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102864811A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-09 | 三一重机有限公司 | 能量存储液压系统及应用该系统的挖掘机 |
| FR3014768B1 (fr) * | 2013-12-12 | 2017-05-12 | Technoboost | Circuit hydraulique pour vehicule hybride comportant un circuit tres haute pression et des moyens de securite en cas de surpression |
| CN105329090A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-17 | 刘险峰 | 一种汽车节能系统 |
| SG11201912007XA (en) * | 2017-10-30 | 2020-01-30 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co Ltd | Fuel oil supply system and method for ship |
| CN107878718B (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-28 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种基于压缩空气提供动力的水下航行器 |
| CN109869190A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-06-11 | 平顶山四联工贸公司 | 低风压驱动型巷修机 |
| CN111799792A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-20 | 苏州康开电气有限公司 | 特高压装备气动供能电源 |
| CN112549949A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-26 | 深圳市界峰科技有限公司 | 动力系统和车辆 |
| CN115596723B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-01-12 | 北京科技大学 | 一种适于多容器式循环储能器的耦合式散热系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200976554Y (zh) * | 2006-11-29 | 2007-11-14 | 中国海洋石油总公司 | 一种大功率电机气马达启动装置 |
| EP1988294A2 (de) * | 2007-05-04 | 2008-11-05 | Robert Bosch GmbH | Hydraulisch-pneumatischer Antrieb |
-
2011
- 2011-11-17 CN CN201110364339.6A patent/CN102501752B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200976554Y (zh) * | 2006-11-29 | 2007-11-14 | 中国海洋石油总公司 | 一种大功率电机气马达启动装置 |
| EP1988294A2 (de) * | 2007-05-04 | 2008-11-05 | Robert Bosch GmbH | Hydraulisch-pneumatischer Antrieb |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 姜继海等.新型节能环保汽车——液驱混合动力汽车.《流体传动与控制》.2007,(第1期), * |
| 新型节能环保汽车——液驱混合动力汽车;姜继海等;《流体传动与控制》;20070131(第1期);第8-9页 * |
| 皱政耀等.我国汽车动力流体传动与余热利用的研究与发展.《南京工程学院学报（自然科学版）》.2007,第5卷(第1期), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102501752A (zh) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102501752B (zh) | 压缩空气和液压混合动力系统 | |
| CN202130300U (zh) | 飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置 | |
| CN107351670B (zh) | 多能源混合动力节能车 | |
| CN101428555A (zh) | 空气混合动力机动车 | |
| CN202115325U (zh) | 功率分流液压混合动力车辆的驱动装置 | |
| CN102278281B (zh) | 流体动能系统和交通工具 | |
| CN201721312U (zh) | 一种汽车混合动力驱动系统 | |
| CN201021118Y (zh) | 混联式混合动力汽车 | |
| CN101209663A (zh) | 复合循环车用动力系统 | |
| CN202896268U (zh) | 基于机液联合能量再生的混合动力回路 | |
| CN201816448U (zh) | 串联式液电混合动力车辆驱动装置 | |
| CN103342098A (zh) | 气动车辆 | |
| CN212373168U (zh) | 一种基于edlc模块化电动车储能与热管理系统 | |
| CN112895887A (zh) | 一种带空气放大功能的车用空气储能系统 | |
| CN201261385Y (zh) | 空气混合动力汽车 | |
| CN202345361U (zh) | 液电复合混合动力车辆的双桥驱动装置 | |
| CN201457022U (zh) | 一种节能环保混合动力汽车 | |
| CN103129367A (zh) | 气压飞轮电动汽车 | |
| CN202641361U (zh) | 具有电控系统的压缩空气动力汽车 | |
| CN201816452U (zh) | 混合动力叉车的液压行走装置 | |
| CN102431432A (zh) | 天然气和压缩空气混合动力装置 | |
| CN103738180B (zh) | 利用车辆滑行动力自动蓄能节能系统 | |
| CN205524186U (zh) | 一种汽车制动系统能量回收装置 | |
| CN215435973U (zh) | 一种压缩空气和动力电池组合动力系统 | |
| CN201756060U (zh) | 多马达驱动液压混合动力车辆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141112 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |