CN110296007B - 一种泵送设备动力系统功率管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵送设备动力系统功率管理方法及系统，包括获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式；当监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e。本发明通过动力系统动态匹配方法，实时修正各个工况下的系统负载端最大取用功率，保证发动机在保证速度刚度的基础上充分释放动力，解决了传统静态匹配造成的“没劲”问题。

Description

一种泵送设备动力系统功率管理方法及系统

技术领域

本发明属于设备功率管理技术领域，具体涉及一种泵送设备动力系统功率管理方法及系统。

背景技术

混凝土泵送设备是一种利用管道将混凝土输送到施工现场的建筑工程机械。它以柴油机为动力，驱动液压泵产生高压压力油，进而驱动主油缸及与其相连的两个混凝土输送缸实现交替往复运动，并在滑阀的有序配合动作下，使混凝土不断地从料斗吸入输送缸，并通过输送管输送到施工现场，在机场、码头、道路、桥梁、建筑房屋等混凝土施工方面，具有重要作用。

随着近年来中国经济的快速发展，土地资源越来越紧张，尤其是城市中心商业区土地资源尤其稀缺，高层、超高层建筑越来越普及。而同时随着国家近年来加大对基础设施的投入，大型桥梁和隧道的施工也大大拉动了对混凝土泵送设备的市场需求。

混凝土泵送设备属于大功率、高耗油的机械动力设备，随着细分市场差异，目前各种动力和油泵的不同组合越来越多，针对不同组合所做的动力匹配也随之越来越多，然而当前的系统功率设置均为静态标定，标定工作繁琐且不精准，负载取用功率设定过大，大负载工况时发动机掉速严重，甚至熄火，无法正常泵送作业；负载取用功率设定过小，发动机动力利用不充分，上述两种情况都会出现用户诟病的设备在实际应用中的“没劲”现象(包括功率设定过大或过小)。

此外，由于静态功率设定，负载端的最大取用功率是恒定的，当砼料流动状态突然变差时，泵送压力会随之增大，这时需要将泵送速度大幅降低以避免泵送压力的持续增加导致堵管事故，但恒功率下的泵送速度仍然很高，在高速高压下的砼料输送，极易造成堵管事故，严重影响施工进度。

另一方面，随着国家对环境保护的要求越来越高，燃油价格的居高不下，油耗问题越来越成为客户关心的敏感诉求，节能性的好坏直接关系到施工成本的高低及环境污染的程度。从而引起了业内各大厂家的普遍关注，节能技术的应用和推广势在必行。然而目前的混凝土泵无论在何种实际工况下都处于某一固定的转速，这样在轻载时发动机的功率利用率很低，造成了极大的能量浪费，另一方面在重载、超载时发动机动力不足导致转速不稳定，甚至熄火。因此，必须在准确的动力匹配的基础上，根据实际的工况来研究混凝土泵的节能控制策略。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种泵送设备动力系统功率管理方法，通过动力系统动态匹配方法，实时修正各个工况下的系统负载端最大取用功率，保证发动机在保证速度刚度的基础上充分释放动力，解决了传统静态匹配造成的“没劲”问题；在此基础上，利用该动力系统动态匹配平台，依据泵送负载压力，实现了高压变功率控制，解决了堵管问题的发生。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种泵送设备动力系统功率管理方法，包括：

获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e，完成泵送设备动力系统功率管理。

优选地，所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。

优选地，所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率。

优选地，当主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，所述减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

降低负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

所述增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e具体为：

提高负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

优选地，所述在获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式步骤之前还包括：

当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至所述设定的阈值范围的下限值以下；

和/或根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点。

优选地，所述当前工况要求为泵送速度是以用户输入为准，基于用户指令优先的节能模式；或者所述当前状况要求为节能最佳效果为准。

第二方面，本发明提供了一种泵送设备动力系统功率管理系统，包括：发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵和控制器；

所述发动机的输出端分别与所述主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输入端相连；

所述控制器的输入端分别与所述发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出端相连，其输出端与发动机相连，还通过变量机构与所述主泵相连；

所述控制器中存储有发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e。

优选地，所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。

优选地，所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率；

所述当控制器监测到主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

调节负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e：

调节负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

优选地，当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，所述控制器根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至所述设定的阈值范围的下限值以下，和/或根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

首先，通过动力系统动态匹配方法，实时修正各个工况下的系统负载端最大取用功率，保证发动机在保证速度刚度的基础上充分释放动力，解决了传统静态匹配造成的“没劲”问题；进一步地，利用该动力系统动态匹配平台，依据泵送负载压力，实现了高压变功率控制，解决了堵管问题的发生。

进一步地，本发明在动力系统动态匹配的基础上，进行节能控制匹配，解决了当前节能控制造成的泵送排量波动、泵送效率不足、发动机转速不稳甚至憋停等问题。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的泵送设备动力系统功率管理方法的流程示意图；

图2为本发明一种实施例的泵送设备动力系统功率管理系统的结构示意图；

图3(a)为本发明一种实施例的变功率控制曲线之一；

图3(b)为本发明一种实施例的变功率控制曲线之二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种泵送设备动力系统功率管理方法，包括以下步骤：

获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e。

如图2所示，所述负载端包括主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵，所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。

所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率。

当主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，所述减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

降低负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

所述增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e具体为：

提高负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

实施例2

本发明实施例与实施例1的区别在于：

所述在获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式步骤之前还包括：

根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节(即得到发动机在此工况下的最佳工作转速，和此发动机转速下对应的主泵排量)，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点，实现节能控制。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，将泵送速度从低到高分成若干档位，从而形成发动机转速和主泵排量的多种组合，可以发现：在较低泵送速度阶段，系统取用功率P_L较小，发动机工作在轻载工况，节能空间较大；而当泵送速度较高时，节能空间较小，且发动机转速和主泵排量的调节要在上述动态功率控制的边界范围内实施，需要说明的是，前述节能控制方法，泵送速度是以用户输入为准，是基于用户指令优先的节能模式。但是在某些工况，特别是轻载小速度工况下，发动机动力利用率低，节能的空间不大。

因此，进一步的，在轻载小速度工况下，基于节能空间的充分发挥，可以通过适当增加主泵排量以增加系统取用功率，这样，需要在一定的范围内修正用户输入的泵送速度，以达到最佳节能效果，即在本发明实施例的另一种具体实施例中，所述当前工况要求为节能最佳效果为准；

进一步地，所述根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点，之前还包括：

当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至所述设定的阈值范围的下限值以下，比如：各变功率控制方法均对应一条控制曲线，所述控制曲线为主泵流量Q_p相对于主泵压力p_p的变化趋势,主泵流量Q_p可通过改变主泵排量V_p来实现。不同的控制曲线代表预设不同的主泵排量V_p的值。预设dp_p三个值a、b、c；当dp_p＞a时，选择变功率曲线2；当dp_p＞b时，选择变功率曲线3；当dp_p＞c时，选择变功率曲线4，目的是根据主泵压力的变化率选择不同斜率的功率控制曲线。

实施例3

本发明实施例中提供了一种泵送设备动力系统功率管理系统，包括：发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵和控制器；

所述发动机的输出端分别与所述主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输入端相连，进行动力传递；所述主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵分别负责为泵送系统、摆动系统、臂架支腿系统和辅助系统回路油液供给；

所述控制器的输入端分别与所述发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出端相连，其输出端与发动机相连，还通过变量机构与所述主泵相连；

所述控制器中存储有发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率。

所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。表明，负载端的取用功率与各个系统的负载压力、排量、效率、分动箱速比以及发动机的转速相关。实际工作中，各个系统的负载压力由负载决定；除辅助泵外，其余各泵为变量泵，其中摆动泵的排量在每个工作循环中规律变化；各个泵的效率由泵的结构、液压油温等因素决定；分动箱速比一旦选定，为固定值；相同情况下，发动机转速越高，负载端的取用功率越大。

所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率。

当控制器监测到主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

调节负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e：

调节负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

实施例4

本发明实施例与实施例3的区别在于：

在进行利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e，或者则利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e前，所述控制器还根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，得到发动机在此工况下的最佳工作转速和此发动机转速下对应的主泵排量，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点，其中泵送速度是以用户输入为准，是基于用户指令优先的节能模式。以节能最佳效果为准。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，将泵送速度从低到高分成若干档位，从而形成发动机转速和主泵排量的多种组合，可以发现：在较低泵送速度阶段，系统取用功率P_L较小，发动机工作在轻载工况，节能空间较大；而当泵送速度较高时，节能空间较小，且发动机转速和主泵排量的调节要在上述动态功率控制的边界范围内实施，需要说明的是，前述节能控制方法，泵送速度是以用户输入为准，是基于用户指令优先的节能模式。但是在某些工况，特别是轻载小速度工况下，发动机动力利用率低，节能的空间不大。

因此，进一步的，在轻载小速度工况下，基于节能空间的充分发挥，可以通过适当增加主泵排量以增加系统取用功率，这样，需要在一定的范围内修正用户输入的泵送速度，以达到最佳节能效果，即在本发明实施例的另一种具体实施例中，所述当前工况要求为节能最佳效果为准。

实施例5

本发明实施例与实施例3的区别在于：

当砼料流动状态突然变差时，泵送压力会随之增大，极易造成堵管事故。为此，本发明引入变功率控制，当主泵压力p_p大于某个设定值，至主泵泵送系统最大工作压力，在这个压力区间内，实施变功率控制。控制策略为对主泵压力进行求导获得压力变化率dp_p，根据dp_p数值选择不同的变功率控制曲线，见图3(a)和图3(b)，大幅度降低此种工况下的泵送速度，从而有效避免送压力持续增加导致堵管事故，有效防止堵管事故的发生。当主泵压力p_p恢复至上述设定值以下时，自动退出变功率控制，恢复正常工作状态。

具体地：

当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至所述设定的阈值范围的下限值以下，比如：各变功率控制方法均对应一条控制曲线，所述控制曲线为主泵流量Q_p相对于主泵压力p_p的变化趋势,主泵流量Q_p可通过改变主泵排量V_p来实现。不同的控制曲线代表预设不同的主泵排量V_p的值。预设dp_p三个值a、b、c；当dp_p＞a时，选择变功率曲线2；当dp_p＞b时，选择变功率曲线3；当dp_p＞c时，选择变功率曲线4，目的是根据主泵压力的变化率选择不同斜率的功率控制曲线。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于，包括：

获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e，完成泵送设备动力系统功率管理。

2.根据权利要求1所述的一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于：所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。

3.根据权利要求1或2所述的一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于：所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率。

4.根据权利要求2所述的一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于：当主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，所述减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

降低负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

所述增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e具体为：

提高负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

5.根据权利要求1所述的一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于，在获取发动机的转速波动系数k_n的计算公式步骤之前还包括：

当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至设定的阈值范围的下限值以下；和/或根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点。

6.根据权利要求5所述的一种泵送设备动力系统功率管理方法，其特征在于，所述当前工况要求为泵送速度是以用户输入为准，基于用户指令优先的节能模式；或者所述当前工况 要求为节能最佳效果为准。

7.一种泵送设备动力系统功率管理系统，其特征在于，包括：发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵和控制器；

所述发动机的输出端分别与所述主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输入端相连；

所述控制器的输入端分别与所述发动机、主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出端相连，其输出端与发动机相连，还通过变量机构与所述主泵相连；

所述控制器中存储有发动机的转速波动系数k_n的计算公式k_n＝Δn_e/(n_e.(1-k_e))，式中，Δn_e为发动机在工作过程中转速上下波动范围值，n_e为当前转速；k_e为发动机的动力储备率，其计算公式为k_e＝(P_ne-P_e)/P_e，式中，P_ne为发动机在当前转速n_e下的最大净输出功率，P_e为发动机的输出净功率；

当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到大于设定阈值时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e；当控制器监测发动机的转速波动系数k_n到小于设定阈值时，则利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e。

8.根据权利要求7所述的一种泵送设备动力系统功率管理系统，其特征在于，所述负载端的取用功率的计算公式为：

P_L＝P_p+P_b+P_j+P_f＝(p_p.V_p/η_p+p_b.V_b/η_b+p_j.V_j/η_j+p_f.V_f/η_f)/i·n_e

式中，P_p、P_b、P_j、P_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的取用功率；p_p、p_b、p_j、p_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的输出压力；V_p、V_b、V_j、V_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的排量；η_p、η_b、η_j、η_f分别为主泵、摆动泵、臂架泵、辅助泵的总效率，i为分动箱速比，n_e为发动机的当前转速。

9.根据权利要求7或8所述的一种泵送设备动力系统功率管理系统，其特征在于，所述发动机的输出净功率P_e的计算公式为：

P_e＝P_L/η_e＝T_L/η_e·n_e

式中，T_L为负载端的取用扭矩；η_e为发动机的机械传动总效率；

所述当控制器监测到主泵的输出压力p_p小于设定阈值内时，则利用变量机构减小负载端的取用功率实现加大发动机的动力储备率k_e具体为：

调节负载端中主泵的排量，实现减小负载端的取用功率，进而实现加大发动机的动力储备率k_e；

利用变量机构增大负载端的取用功率实现减小发动机的动力储备率k_e：

调节负载端中主泵的排量，实现加大负载端的取用功率，进而实现减小发动机的动力储备率k_e。

10.根据权利要求8所述泵送设备动力系统功率管理系统，其特征在于：当主泵的输出压力p_p位于某设定阈值范围内时，所述控制器根据主泵的压力变化率选择合适的变功率控制方法调整主泵的排量，使得主泵压力p_p恢复至设定的阈值范围的下限值以下，和/或根据当前工况要求和发动机的万有特性曲线，进行发动机转速和主泵的排量的匹配调节，使发动机工作在当前工况下的最经济油耗点。

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