CN108397444A - 一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统 - Google Patents

一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，蓄能器通过管路依次连接安全阀、电磁溢流阀和第三压力传感器并接入换向阀的进油口，换向阀的工作阀口Ⅰ和工作阀口Ⅱ之间通过管路串联电控液压泵/马达，电控液压泵/马达和工作阀口Ⅰ之间设置的支路上连接第一压力传感器，电控液压泵/马达和工作阀口Ⅱ之间设置的支路上连接第二压力传感器，电控液压泵/马达的输出端连接惯性飞轮，惯性飞轮连接扭矩转速传感器，换向阀的出油口连接油箱，出油口与油箱之间设置的支路上连接流量传感器；本发明系统具有蓄能器压力传感功能、泄荷安全保护功能和清洁过滤功能等。

Description

一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统
技术领域
本发明涉及一种车辆电控液压储能实验台架系统，特别是一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统。
背景技术
近年来，伴随着生活水平的不断提高，汽车的保有量急速上升，造成了石油资源的过度消耗，对环境造成了严重污染。液压混合动力技术具有功率密度大、安全可靠、对环境污染小、能量利用率高等诸多优点，受到了企业和高校科研机构的共同青睐。其本身的特点决定了液压混合动力技术在中重型车辆领域有很大的应用前景。
液压混合动力节能汽车技术是一种新型的传动技术，该技术通过改变液压泵/马达的斜盘倾角，从而改变排量来适应负载的变化。利用液压泵/马达的四象限工作特性，能够有效的实现制动动能和重力势能的回收与再利用。当混合动力汽车各部件的结构及性能特性确定后，整车的燃油经济性和排放水平取决于能量管理策略。目前混合动力汽车在如何通过液压储能方面能量管理策略的优化，最大程度的降低整车运行油耗，并对蓄能器SOC进行合理管理等方面还有待深入研究，因此设计车辆电控液压储能实验台架系统、开展液压储能方面能量管理策略研究，对于降低混合动力汽车油耗和排放具有重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，本发明系统具有蓄能器压力传感功能、泄荷安全保护功能、清洁过滤功能等。可用于分析不同转速、不同负载工况和不同压力下的液压储能系统的能量转换率。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，系统包括蓄能器，蓄能器包括通过管道并联的第一蓄能器和第二蓄能器，并依次连接着蓄能器安全阀、电磁溢流阀和第三压力传感器并接入换向阀的进油口，换向阀的工作阀口Ⅰ和工作阀口Ⅱ之间通过管路串联电控液压泵/马达，电控液压泵/马达和工作阀口Ⅰ之间设置的支路上连接第一压力传感器，电控液压泵/马达和工作阀口Ⅱ之间设置的支路上连接第二压力传感器，电控液压泵/马达的输出端连接惯性飞轮，惯性飞轮连接扭矩转速传感器，换向阀的出油口连接油箱，出油口与油箱之间设置的支路上连接流量传感器。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述换向阀是三位四通换向阀。
前述蓄能器为液压蓄能器，可选用重力加载式和气体加载式中的一种或两种。
进一步的，
本发明还提供一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统的应用，包括如下具体步骤：
（一）通过管道按照上述连接关系安装各个组件，安装完成后检查系统并准备实验；
（二）通过蓄能器安全阀给整个液压系统设定一个最大压力值，惯性飞轮以一定转速旋转，此时惯性飞轮作为动力元件；
（三）调节换向阀置于工作阀口Ⅰ，使电控液压泵/马达使其以液压泵工况进行工作，此时电控液压泵/马达持续向第一蓄能器和第二蓄能器充能，直到惯性飞轮完全停止，多余的能量通过蓄能器安全阀流向油箱；
（四）调节调节换向阀置于工作阀口Ⅱ，电控液压泵/马达使其以液压马达工况进行工作，此时第一蓄能器和第二蓄能器作为动力元件向电控液压泵/马达供能，进而驱动惯性飞轮旋转。
（五）在液压泵工况与液压马达工况时，分别通过第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、流量传感器和扭矩转速传感器实时监测系统管道内的压力、流量和电控液压泵/马达的转速。
本发明的有益效果是：
本发明系统通过蓄能器安全阀给整个液压系统设定了一个最大压力值，惯性飞轮以一定转速旋转，此时惯性飞轮作为动力元件，调节换向阀置于阀口Ⅰ，使电控液压泵/马达工作于液压泵工况，此时电控液压泵/马达持续向蓄能器充能一直到惯性飞轮完全停止下来为止，多余的能量通过蓄能器安全阀流向油箱。调节换向阀置于阀口Ⅱ，使电控液压泵/马达使其工作液压马达工况，此时蓄能器作为动力元件向电控液压泵/马达供能，进而驱动惯性飞轮旋转。实验过程中可以通过调节电磁溢流阀来改变系统压力值，通过压力传感器、扭矩转速传感器和流量传感器等来实时监测系统的状态，通过后期数据处理可以得到不同实验条件下的能量转化率。
本系统具有蓄能器压力传感功能、泄荷安全保护功能、清洁过滤功能等。车辆电控液压储能实验台架系统主要包括蓄能器、压力传感器、电控液压泵/马达、惯性飞轮、扭矩转速传感器、换向阀、油箱流量传感器、电磁溢流阀和蓄能器安全阀等部件，以蓄能器作为储能元件，在驱动时作为动力元件。用于分析不同转速、不同负载工况下的液压储能系统的能量转换率。
附图说明
图1为本发明的连接示意图；
其中，101-第一蓄能器，102-第二蓄能器，2-第一压力传感器，3-电控液压泵/马达，4-惯性飞轮，5-扭矩转速传感器，6-第二压力传感器，7-换向阀，8-流量传感器，9-油箱，10-第三压力传感器，11-电磁溢流阀，12-蓄能器安全阀。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，结构如图1所示，系统包括蓄能器，蓄能器包括通过管道并联的第一蓄能器101和第二蓄能器102，并依次连接蓄能器安全阀12、电磁溢流阀11和第三压力传感器10并接入换向阀7的进油口，换向阀7的工作阀口Ⅰ和工作阀口Ⅱ之间通过管路串联电控液压泵/马达3，电控液压泵/马达3和工作阀口Ⅰ之间设置的支路上连接第一压力传感器2，电控液压泵/马达3和工作阀口Ⅱ之间设置的支路上连接第二压力传感器6，电控液压泵/马达3的输出端连接惯性飞轮4，惯性飞轮4连接扭矩转速传感器5，换向阀7的出油口连接油箱9，出油口与油箱9之间设置的支路上连接流量传感器8。前述换向阀7是二位四通换向阀。前述蓄能器为液压蓄能器，可选用弹簧式和活塞式中的一种或两种。
工作原理：如图1所示，蓄能器安全阀12给整个液压系统设定了一个最大压力值，惯性飞轮4以一定转速旋转，此时惯性飞轮4作为动力元件，调节换向阀7置于阀口Ⅰ，使电控液压泵/马达3工作于液压泵工况，此时电控液压泵/马达持续向蓄能器1充能一直到惯性飞轮4完全停止下来为止，多余的能量通过蓄能器安全阀13流向油箱9。调节换向阀7置于阀口Ⅱ，使电控液压泵/马达3工作于液压马达工况，此时蓄能器1作为动力元件向电控液压泵/马达3供能，进而驱动惯性飞轮4旋转。实验过程中可以通过调节电磁溢流阀11来改变系统压力值，通过压力传感器6、扭矩转速传感器5和流量传感器8等来实时监测系统的状态，通过后期数据处理可以得到不同实验条件下的能量转化率。
实施例2
本实施例提供一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统的应用，包括如下具体步骤：
（一）通过管道按照上述连接关系安装各个组件，安装完成后检查系统并准备实验；
（二）通过蓄能器安全阀12给整个液压系统设定一个最大压力值，惯性飞轮4以一定转速旋转，此时惯性飞轮4作为动力元件；
（三）调节换向阀7置于工作阀口Ⅰ，使电控液压泵/马达3工作于液压泵工况，此时电控液压泵/马达持续向第一蓄能器101和第二蓄能器102充能，直到惯性飞轮4完全停止，多余的能量通过蓄能器安全阀12流向油箱9；
（四）调节换向阀7置于工作阀口Ⅱ，使电控液压泵/马达3工作于液压马达工况，此时第一蓄能器101和第二蓄能器102作为动力元件向电控液压泵/马达3供能，进而驱动惯性飞轮4旋转。
（五）在液压泵工况与液压马达工况时，分别通过第一压力传感器2、第二压力传感器6、第三压力传感器10、流量传感器8和扭矩转速传感器5实时监测系统管道内的压力、流量和电控液压泵/马达3的转速。
本实施例系统具有蓄能器压力传感功能、泄荷安全保护功能、清洁过滤功能等。车辆电控液压储能实验台架系统主要包括蓄能器、压力传感器、电控液压泵/马达、惯性飞轮、扭矩转速传感器、换向阀、油箱流量传感器、电磁溢流阀和蓄能器安全阀等部件，以蓄能器作为储能元件，在驱动时作为动力元件。用于分析不同转速、不同负载和不同压力工况下的液压储能系统的能量转换率。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，其特征在于，所述系统包括蓄能器，所述蓄能器包括通过管道并联的第一蓄能器（101）和第二蓄能器（102），所述蓄能器通过管路依次连接蓄能器安全阀（12）、电磁溢流阀（11）和第三压力传感器（10）并接入换向阀（7）的进油口，所述换向阀（7）的工作阀口Ⅰ和工作阀口Ⅱ之间通过管路串联电控液压泵/马达（3），所述电控液压泵/马达（3）和工作阀口Ⅰ之间设置的支路上连接第一压力传感器（2），所述电控液压泵/马达（3）和工作阀口Ⅱ之间设置的支路上连接第二压力传感器（6），所述电控液压泵/马达（3）的输出端连接惯性飞轮（4），所述惯性飞轮（4）另一端连接扭矩转速传感器（5），所述换向阀（7）的出油口连接油箱（9），所述出油口与油箱（9）之间设置的支路上连接流量传感器（8）。
2.根据权利要求1所述的具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，其特征在于，所述换向阀（7）是三位四通换向阀。
3.根据权利要求1所述的具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统，其特征在于，所述蓄能器为液压蓄能器，可选用重力加载式和气体加载式的一种或两种。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的具有压力传感功能的电控液压储能实验台架系统的应用，其特征在于，包括如下具体步骤：
（一）通过管道按照上述连接关系安装各个组件，安装完成后检查系统并准备实验；
（二）通过蓄能器安全阀（12）给整个液压系统设定一个最大压力值，惯性飞轮（4）以一定转速旋转，此时惯性飞轮（4）作为动力元件；
（三）调节电控液压泵/马达（3）使其以液压泵工况进行工作，同时调节换向阀（7）置于工作阀口Ⅰ，电控液压泵/马达（3）持续向第一蓄能器（101）和第二蓄能器（102）充能，直到惯性飞轮（4）完全停止，多余的能量通过蓄能器安全阀（12）流向油箱（9）；
（四）调节电控液压泵/马达（3）使其以液压马达工况进行工作，同时调节换向阀（7）置于工作阀口Ⅱ，此时第一蓄能器（101）和第二蓄能器（102）作为动力元件向电控液压泵/马达（3）供能，进而驱动惯性飞轮（4）旋转；
（五）在液压泵工况与液压马达工况时，分别通过第一压力传感器（2）、第二压力传感器（6）、第三压力传感器（10）、流量传感器（8）和扭矩转速传感器（5）实时监测系统管道内的压力、流量和电控液压泵/马达（3）的转速。
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