CN115126752A - 一种势能回收控制方法及势能回收系统 - Google Patents

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CN115126752A CN202210446401.4A CN202210446401A CN115126752A CN 115126752 A CN115126752 A CN 115126752A CN 202210446401 A CN202210446401 A CN 202210446401A CN 115126752 A CN115126752 A CN 115126752A
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Abstract

本发明公开了一种势能回收控制方法及势能回收系统，涉及能量回收技术领域，势能回收控制方法应用于势能回收系统，在实施势能回收控制方法的过程中，降低了因系统发热造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀控模块控制升降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种速度控制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失，提高了势能回收效率。另外，在实施势能回收控制方法的过程中，可根据工况自动判断下降过程是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。

Description

一种势能回收控制方法及势能回收系统
技术领域
本发明涉及能量回收技术领域，更具体地说，涉及一种势能回收控制 方法。此外，本发明还涉及一种用于实施上述势能回收控制方法的势能回 收控制系统。
背景技术
工业车辆(叉车)、挖掘机、装载机、堆高机、高空作业平台等搬运设备 一般都利用液压系统驱动其升降部件升降，在频繁的升降过程中，负载的 重力势能无法有效利用。为控制下降速度，现有技术中通常在下降回路设 置限速阀、节流阀、换向阀等阀控系统，依靠节流控制下降速度；阀控系 统具有响应快、操控性能好等优点，但阀控使势能大多以热能形式直接或 间接消耗在液压系统中，导致油温度升高，进而加速油液氧化速度，使油 液粘度降低，甚至使液压系统整体工作效率下降，还会加速相关元器件老 化，影响液压系统使用寿命和传动效率。
现有技术方案中，公开了一种根据负载重量自适应的叉车势能回收系 统及控制方法，该方案通过电机调速控制泵马达转速，实现系统的速度控 制，通过转变电机的旋向来切换举升和下降动作；但是在工作过程中，由 于工况复杂电机需要频繁启停，甚至是电动和发电模式切换，电机的转动 惯量较大，导致动作切换时响应速度较慢，影响用户体验满意度；另外， 工作过程电流波动较大，工作温度较高，使得泵马达工作寿命较低，并常 伴随振动噪声大的问题。
基于现有技术中的变转速容积调速的势能回收系统，虽然具有较好的 节能效果，但控制效果比阀控系统差，尤其是在低速下降的过程中，发电 机将处在低转速区域，电机在低转速时对转速的控制精度较差，必然会影 响下降速度旳控制，同时电机处在低转时，也通常会进入低效区，系统回 收效率将会较低，此时不再适合采用势能回收；在下降时，为了控制下降 速度，系统也需要提供有一定的能量，当下降时的回收功率不足以克服系 统最小损耗时，如果仍采用势能回收，系统反而会处在耗能状态。
综上所述，如何提高势能回收时的控制下降精度和势能回收效率，是 目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种势能回收控制方法，降低了因系 统发热造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀 控模块控制升降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种 速度控制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失， 提高了势能回收效率。在实施该方法的过程中，可根据工况自动判断下降 过程是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。
本发明的另一目的是提供一种用于实施上述控制方法的势能回收控制 系统。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种势能回收控制方法，应用于势能回收系统，所述势能回收系统包 括升降油缸、油箱、阀控模块以及能量回收模块，所述能量回收模块用于 回收由所述升降油缸的无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化 为电能存储至储能装置；所述势能回收控制方法包括：
获取所述升降油缸的无杆腔的实际压力、所述储能装置的实际储能容 量以及所述升降油缸的目标下降速度；
判断所述升降油缸的无杆腔的实际压力是否大于所述升降油缸的无杆 腔的预设最小压力值，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油 缸的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
判断所述储能装置的实际储能容量是否小于所述储能装置的最大储能 容量，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸的压力油经所 述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
判断所述升降油缸的目标下降速度是否大于所述升降油缸的第一预设 下降速度，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸的压力油 经所述阀控模块回流至所述油箱；若是，则进入下一步；
判断所述升降油缸的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速 度，若是，则控制所述阀控模块和所述能量回收模块同时开启；若否，则 进入下一步；
判断所述升降油缸的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是， 则控制所述能量回收模块开启；
所述第一预设下降速度小于或等于所述第二预设下降速度，所述第二 预设下降速度小于或等于所述预设最大下降速度。
一种势能回收系统，所述势能回收系统包括：
升降油缸，其有杆腔连接于油箱；
供油模块，设置有油箱和供油组件，所述供油组件用于为势能回收系 统供油；
阀控模块，其连接于所述供油模块和所述升降油缸的无杆腔之间，并 用于对所述供油组件提供的压力油进行减压以及控制压力油的换向；
能量回收模块，与所述升降油缸的无杆腔连接，且设置有储能装置， 所述能量回收模块用于回收由所述无杆腔流出的压力油的势能，并将回收 的势能转化为电能存储至所述储能装置；
压力检测组件，用于检测所述升降油缸的无杆腔的实际压力；
控制器，用于接收所述压力检测组件所检测的所述升降油缸的无杆腔 的实际压力、计算所述升降油缸的目标下降速度，并检测所述储能装置的 实际储能容量；所述升降油缸、所述供油模块、所述阀控模块、所述能量 回收模块、所述压力检测组件均与所述控制器连接；
在所述升降油缸下降时，所述控制器根据所述无杆腔的实际压力、所 述无杆腔的预设最小压力值、所述升降油缸的目标下降速度、预设下降速 度、所述储能装置的实际储能容量以及所述储能装置的最大储能容量控制 所述阀控模块和所述能量回收模块中的至少一者开启；
在所述升降油缸上升时，所述控制器控制所述供油模块和所述阀控模 块开启。
可选地，所述能量回收模块包括回收切换阀、液压马达和发电机，所 述阀控模块、所述液压马达、所述升降油缸的无杆腔均与所述回收切换阀 连接；
所述液压马达带动所述发电机转动，所述回收切换阀、所述发电机均 与所述控制器连接，所述发电机与所述储能装置连接。
可选地，所述能量回收模块包括并联设置于所述液压马达的进油口和 出油口的补油单向阀、设置于所述液压马达的进油口的第二压力传感器以 及设置于所述液压马达的出油口的第三压力传感器；
所述第二压力传感器用于检测所述液压马达的进油口的压力，所述第 三压力传感器用于检测所述液压马达的出油口的压力；
在所述液压马达吸空时，压力油由所述油箱经所述补油单向阀补油至 所述液压马达。
可选地，所述供油组件包括电动机、变量泵以及设置于所述变量泵出 油口处的第一单向阀，所述第一单向阀与所述阀控模块连接，所述电动机 与所述变量泵连接，并驱动所述变量泵转动；
所述电动机与所述控制器连接。
可选地，所述阀控模块包括压力补偿器、先导减压阀、第一电比例减 压阀、第二电比例减压阀以及节流换向阀，所述压力补偿器和所述先导减 压阀均与所述供油组件连接，所述第一电比例减压阀、所述第二电比例减 压阀和所述能量回收模块均与所述先导减压阀的出油口连接；
所述第一电比例减压阀的工作油口、所述第二电比例减压阀的工作油 口分别与所述节流换向阀的上端、下端连接，以驱动所述节流换向阀换向， 所述压力补偿器与所述节流换向阀连接；
所述第一电比例加压阀和所述第二电比例加压阀均与所述控制器连 接。
可选地，所述先导减压阀的输出端设置有第二单向阀和第一蓄能器， 所述第二单向阀的一端与所述先导减压阀的输出端连接，另一端与所述第 一蓄能器连接，所述第一电比例减压阀和所述第二电比例减压阀均与所述 第一蓄能器连接。
可选地，所述势能回收系统设置有用于控制所述升降油缸下降速度的 操作手柄，所述操作手柄具有多种不同的开度，以对应所述升降油缸不同 的下降速度；
所述操作手柄与所述控制器连接。
可选地，还包括负载保持阀和连接于所述升降油缸无杆腔的限速阀， 所述负载保持阀的一端与所述阀控模块连接、另一端与所述限速阀连接；
所述负载保持阀与所述控制器连接。
可选地，所述负载保持阀和所述限速阀之间并联有截止阀，在所述升 降油缸应急下降时，所述无杆腔中的压力油依次流经所述限速阀、所述截 止阀，进入所述油箱；
和/或，所述限速阀和所述负载保持阀之间并联设置有第二蓄能器。
在实施本发明提供的势能回收控制方法的过程中，首先，需要获取升 降油缸的无杆腔的实际压力、储能装置的实际储能容量以及升降油缸的目 标下降速度；然后判断升降油缸的无杆腔的实际压力是否大于升降油缸的 无杆腔的预设最小压力值，若否，则说明外负载及自重所能回收的能量小 于自身系统所产生的损耗，即势能回收过程中会产生额外的能量损耗，没 有对势能进行回收的必要，因此则控制阀控模块开启，控制升降油缸的压力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判断储能装置的实际 储能容量是否小于储能装置的最大储能容量，若否，则说明孰能装置的储 存容量已达上限，没有继续储存能量的必要，因此则控制阀控模块开启， 控制升降油缸的压力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判 断升降油缸的目标下降速度是否大于升降油缸的第一预设下降速度，若否， 则说明升降油缸的下降速度较小，在低速下降过程中，发电机将处在低转 速区域，发电机在低转速时对转速的控制精度较差，必然会影响对下降速 度旳控制，同时发电机处在低转时，也通常会进入低效区，系统回收效率 较低，此时不适合采用势能回收，因此则控制阀控模块开启，控制升降油 缸的压力油经阀控模块回流至油箱；若是，则进入下一步；判断升降油缸 的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速度，若是，则控制阀控模 块和能量回收模块同时开启，使由升降油缸的无杆腔流出的压力油部分经 能量回收模块进行能量回收，部分经阀控模块回流至油箱；若否，则进入 下一步；判断升降油缸的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是， 则控制能量回收模块开启，使由升降油缸的无杆腔流出的压力油经能量回 收模块回流至油箱，对压力油的势能进行回收。
相比于现有技术，本发明提供的势能回收控制方法降低了因系统发热 造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀控模块 控制升降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种速度控 制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失，提高 了势能回收效率。在实施该方法的过程中，可根据工况自动判断下降过程 是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。
此外，本发明还提供了一种用于实施上述势能回收控制方法的势能回 收控制系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的势能回收系统的具体实施例的结构示意图；
图2为第一电比例减压阀电信号与目标上升流量QS关系图；
图3为第二电比例减压阀电信号与目标下降流量Qj关系图。
图1-3中：
油箱1、变量泵2、电动机3、第一单向阀4、节流换向阀5、压力补偿 器6、溢流阀7、第一电比例减压阀8、第二电比例减压阀9、第一蓄能器 10、第二单向阀11、先导减压阀12、负载保持阀13、限速阀14、升降油 缸15、第一压力传感器16、第二蓄能器17、截止阀18、回收切换阀19、 第二压力传感器20、发电机21、液压马达22、第三压力传感器23、补油 单向阀24、操作手柄25、控制器26、储能装置27。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。
本发明的核心是提供一种势能回收控制方法降低了因系统发热造成的 能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀控模块控制升 降油缸的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多种速度控制模式， 可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损失，提高了势能回 收效率。在实施该方法的过程中，可根据工况自动判断下降过程是否具备 势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效。本发明的另一核心是提 供一种包括上述势能回收控制方法的势能回收控制系统。
请参考图1至图3。
本具体实施例公开了一种势能回收控制方法，应用于势能回收系统， 势能回收系统包括升降油缸15、油箱1、阀控模块以及能量回收模块，能 量回收模块用于回收由升降油缸15的无杆腔流出的压力油的势能，并将回 收的势能转化为电能存储至储能装置27；势能回收控制方法包括：
步骤S1，获取升降油缸15的无杆腔的实际压力、储能装置27的实际 储能容量以及升降油缸15的目标下降速度；
步骤S2，判断升降油缸15的无杆腔的实际压力是否大于升降油缸15 的无杆腔的预设最小压力值，若否，则控制阀控模块开启，控制升降油缸 15的压力油经阀控模块回流至油箱1；若是，则进入下一步；
步骤S3，判断储能装置27的实际储能容量是否小于储能装置27的最 大储能容量，若否，则控制阀控模块开启，控制升降油缸15的压力油经阀 控模块回流至油箱1；若是，则进入下一步；
步骤S4，判断升降油缸15的目标下降速度是否大于升降油缸15的第 一预设下降速度，若否，则控制阀控模块开启，控制升降油缸15的压力油 经阀控模块回流至油箱1；若是，则进入下一步；
步骤S5，判断升降油缸15的目标下降速度是否小于或等于第二预设下 降速度，若是，则控制阀控模块和能量回收模块同时开启；若否，则进入 下一步；
步骤S6，判断升降油缸15的目标下降速度是否小于预设最大下降速 度，若是，则控制能量回收模块开启；
第一预设下降速度小于第二预设下降速度，第二预设下降速度小于预 设最大下降速度。
需要进行说明的是，本具体实施例中提到的无杆腔的实际压力可由相 关压力检测设备获取，具体的，可以是压力传感器，也可以是其它符合要 求的设备，具体根据实际情况确定；当外负载及自重所能回收的能量小于 自身系统所产生的损耗，即势能回收过程中会产生额外的能量损耗，则没 有对势能进行回收的必要，此处对应的为升降油缸15的无杆腔的预设最小 压力值，当升降油缸15的无杆腔的实际压力小于或等于升降油缸15的无 杆腔的预设最小压力值时，则没有对势能进行回收的必要；本具体实施例 中提到的储能装置27的实际储能容量为储能装置27现实中实际已经存储 的能量的容量，只有当储能装置27的实际储能容量小于储能装置27的最 大储能容量时，才有对势能进行回收的必要；本具体实施例中提到的升降 油缸15的目标下降速度可以是根据实际情况输入的目标速度数据，也可以 是势能回收过程中输入的目标速度数据，还可以是通过手柄开度等输入的 目标速度数据，具体根据实际情况确定；第一预设下降速度、第二预设下 降速度和预设最大下降速度均为事先设定的数据，可以根据实际情况的不 同进行调整，具体根据实际情况确定。
当第一预设下降速度等于第二预设下降速度时，则不存在控制阀控模 块和能量回收模块同时开启的步骤，当第二预设下降速度等于预设最大下 降速度时，则无仅控制能量回收模块开启的步骤；若第一预设下降速度、 第二预设下降速度和预设最大下降速度均相等时，则仅存在控制阀控模块 开启的步骤，不存在控制阀控模块和能量回收模块同时开启和仅控制能量 回收模块开启的步骤。
在实施本具体实施例提供的势能回收控制方法的过程中，首先，需要 获取升降油缸15的无杆腔的实际压力、储能装置27的实际储能容量以及 升降油缸15的目标下降速度；然后判断升降油缸15的无杆腔的实际压力 是否大于升降油缸15的无杆腔的预设最小压力值，若否，则说明外负载及 自重所能回收的能量小于自身系统所产生的损耗，即势能回收过程中会产 生额外的能量损耗，没有对势能进行回收的必要，因此则控制阀控模块开 启，控制升降油缸15的压力油经阀控模块回流至油箱1；若是，则进入下 一步；判断储能装置27的实际储能容量是否小于储能装置27的最大储能 容量，若否，则说明孰能装置的储存容量已达上限，没有继续储存能量的 必要，因此则控制阀控模块开启，控制升降油缸15的压力油经阀控模块回 流至油箱1；若是，则进入下一步；判断升降油缸15的目标下降速度是否大于升降油缸15的第一预设下降速度，若否，则说明升降油缸15的下降 速度较小，在低速下降过程中，发电机21将处在低转速区域，发电机21 在低转速时对转速的控制精度较差，必然会影响对下降速度旳控制，同时 发电机21处在低转时，也通常会进入低效区，系统回收效率较低，此时不 适合采用势能回收，因此则控制阀控模块开启，控制升降油缸15的压力油 经阀控模块回流至油箱1；若是，则进入下一步；判断升降油缸15的目标 下降速度是否小于或等于第二预设下降速度，若是，则控制阀控模块和能 量回收模块同时开启，使由升降油缸15的无杆腔流出的压力油部分经能量 回收模块进行能量回收，部分经阀控模块回流至油箱1；若否，则进入下一 步；判断升降油缸15的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是， 则控制能量回收模块开启，使由升降油缸15的无杆腔流出的压力油经能量回收模块回流至油箱1，对压力油的势能进行回收。
相比于现有技术，本具体实施例提供的势能回收控制方法降低了因系 统发热造成的能量损失，提高了节能效果；在慢速下降的过程中，通过阀 控模块控制升降油缸15的下降速度，提高了下降速度的控制精度；具有多 种速度控制模式，可根据工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的损 失，提高了势能回收效率。在实施该方法的过程中，可根据工况自动判断 下降过程是否具备势能回收价值，响应速度块，回收过程智能高效 除了上述势能回收控制方法，本发明还提供一种用于实施上述实施例 公开的势能回收控制方法的势能回收系统，该势能回收系统包括：
升降油缸15，其有杆腔连接于油箱1；
供油模块，设置有油箱1和供油组件，供油组件用于为势能回收系统 供油；
阀控模块，其连接于供油模块和升降油缸15的无杆腔之间，并用于对 供油组件提供的压力油进行减压以及控制压力油的换向；
能量回收模块，与升降油缸15的无杆腔连接，且设置有储能装置27， 能量回收模块用于回收由无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转 化为电能存储至储能装置27；
压力检测组件，用于检测升降油缸15的无杆腔的实际压力；
控制器26，用于接收压力检测组件所检测的升降油缸15的无杆腔的实 际压力、计算升降油缸15的目标下降速度，并检测储能装置27的实际储 能容量；升降油缸15、供油模块、阀控模块、能量回收模块、压力检测组 件均与控制器26连接；
在升降油缸15下降时，控制器26根据无杆腔的实际压力、无杆腔的 预设最小压力值、升降油缸15的目标下降速度、预设下降速度、储能装置 27的实际储能容量以及储能装置27的最大储能容量控制阀控模块和能量回 收模块中的至少一者开启；
在升降油缸15上升时，控制器26控制供油模块和阀控模块开启。
需要进行说明的是，本具体实施例中提到的预设下降速度一般包括预 设最小下降速度、第一预设下降速度、第二预设下降速度以及预设最大下 降速度，且一般情况下，按照最小下降速度、第一预设下降速度、第二预 设下降速度、预设最大下降速度的顺序依次增加，即最小下降速度小于第 一预设下降速度，第一预设下降速度小于第二预设下降速度，第二预设下 降速度小于预设最大下降速度。最小下降速度、第一预设下降速度、第二预设下降速度以及预设最大下降速度均为根据实际情况设定的值，根据实 际情况的不同，可以对最小下降速度、第一预设下降速度、第二预设下降 速度以及预设最大下降速度的具体数值进行调整。
需要进行说明的是，在势能回收的过程中，对负载进行精细化操作时， 往往需要系统具有良好的微动性能，升降油缸15进行微动下降时，下降速 度较慢，对速度的控制精度要求较高，由于发电机21在低转速时控制精度 差并且发电效率也较低，因此并不适合进行势能回收。液压马达22-发电机 21-储能装置27组成的能量回收系统本身存在一定的能量损耗，此处的储能 装置27可以为储存发电机21电能的装置，当外负载及自重所能回收的能 量小于能量回收系统本身所产生的损耗时，势能回收将产生额外的能量损 耗，因此势能回收应对负载的最小值有一定要求。
在使用本具体实施例提供的势能回收系统的过程中，当升降油缸15上 升时，控制器26控制势能回收系统进入上升模式，控制器26控制供油模 块中的供油组件由油箱1抽取压力油，并供油至阀控模块，阀控模块对供 油组件提供的部分压力油进行减压，并将减压后的压力油供油至能量回收 模块，作为先导油，控制器26控制阀控模块与升降油缸15的无杆腔连通， 使压力油经阀控模块进入升降油缸15的无杆腔，使升降油缸15的无杆腔 内的压力升高，驱动升降油缸15上升，当升降油缸15上升至预设高度后， 控制器26控制阀控模块停止向升降油缸15的无杆腔供油，使升降油缸15 保持预设高度不动。
当升降油缸15需要下降时，首先获取升降油缸15的无杆腔的实际压 力、储能装置27的实际储能容量以及升降油缸15的目标下降速度，具体 的，升降油缸15的无杆腔的实际压力可由压力检测组件测得，压力检测组 件将检测到的升降油缸15的无杆腔的实际压力传递至控制器26；压力检测 组件可以为第一压力传感器16，第一压力传感器16连接于升降油缸15的 无杆腔。储能装置27的实际储能容量可由控制器26中的相关检测设备检 测得到，具体的，当储能装置27存储的为电能时，可以在控制器26设置 电能检测设备，从而获取储能装置27的实际储能容量；升降油缸15的目 标下降速度可以由操控者直接或间接输入，控制器26由输入信息获取升降 油缸15的目标下降速度。
当升降油缸15的无杆腔的实际压力小于或等于升降油缸15的无杆腔 的预设最小压力值或储能装置27的实际储能容量大于或等于储能装置27 的最大储能容量或升降油缸15的目标下降速度大于预设最小下降速度同时 小于或等于第一预设下降速度，升降的快慢取决于操作员对手柄的操作， 手柄开度Y，即P1≤Pmin或Ymin<Y≤Y1或SOC≥SOCmax时，控制器26控 制势能回收系统进入节流下降模式，不进行能量回收；升降油缸15的无杆 腔内的压力油流至阀控模块，并经阀控模块回流至油箱1，升降油缸15下 降一端距离后，可控制阀控模块阻止压力油继续流入油箱1的位置，使升 降油缸15保持在所需高度；在此过程中，可以通过控制阀控模块中相关阀 芯的开度，进而控制升降油缸15的下降速度，适用于升降油缸15下降速 度慢，且对下降速度的控制精度要求高的情况，可有效提高对升降油缸15 的下降精度的控制。
其中P1为升降油缸15的无杆腔的实际压力，Pmin为升降油缸15的无 杆腔的预设最小压力值，Y为升降油缸15的目标手柄开度，Y1为第一预设 手柄开度，Ymin为预设最小手柄开度，SOC为储能装置27的实际储能容量， SOCmax为储能装置27的最大储能容量。
当升降油缸15的无杆腔的实际压力大于升降油缸15的无杆腔的预设 最小压力值且储能装置27的实际储能容量小于储能装置27的最大储能容 量且升降油缸15的目标下降速度大于第二预设下降速度同时小于或等于预 设最大下降速度时，即P1＞Pmin且Y2<Y≤Ymax且SOC＜SOCmax时，其中 Y2为第二预设手柄开度，Ymax为预设最大手柄开度，控制器26控制势能回 收系统进入变转速容积调速下降模式，升降油缸15的无杆腔内的压力油经 能量回收模块流至油箱1，在流经能量回收模块的过程中实现势能的回收， 并将回收的势能存储至储能装置27；升降油缸15下降一段距离后，需要保 持在特定位置时，控制升降油缸15的无杆腔的液压液无法流出，使升降油 缸15的位置保持固定；此下降过程适用于升降油缸15下降速度快，且对 升降油缸15的下降速度的控制精度要求不高的情况，可通过调节能量回收模块实现对升降油缸15下降速度的调节，可有效提高势能的回收效率。
当升降油缸15的无杆腔的实际压力大于升降油缸15的无杆腔的预设 最小压力值且储能装置27的实际储能容量小于储能装置27的最大储能容 量且升降油缸15的目标下降速度大于第一预设下降速度同时小于或等于第 二预设下降速度时，即P1＞Pmin且Y1<Y≤Y2且SOC＜SOCmax时，控制器26控制势能回收系统进入复合调速下降模式，此时升降油缸15的下降速度 较快，同时对升降油缸15的下降速度的控制精度具有一定要求，升降油缸 15的压力油一部分流至阀控模块，并经阀控模块回流至油箱1，另一部分 压力油经能量回收模块实现势能的回收；在此过程中可以通过对阀控模块 的调节以及能量回收模块的调节对升降油缸15的下降速度进行调节，可在 升降油缸15下降速度较快的情况下，提高升降油缸15下降速度的控制精 度；升降油缸15下降一段距离后，需要保持在特定位置时，控制升降油缸 15的无杆腔的液压液无法流出，使升降油缸15的位置保持固定；控制阀控 模块中的相关阀体移动至阻止压力油继续流入油箱1的位置，使升降油缸 15保持在所需高度。
需要进行说明的是，本具体实施例中升降油缸15的数量可以为一个、 两个或多个，具体根据实际情况确定。当升降油缸15为多个时，一般将多 个升降油缸15并联设置。
需要进行说明的是，储能装置27可以为电池，也可以为其它满足要求 的充放电装置，储能装置27的容量信号通过线路传递至控制器26。
相比于现有技术，本具体实施例所提供的势能回收系统具有多种速度 控制模式，可根据实际工况自由选择，避免了因能量回收本身造成的能量 损失，提高了节能效果和势能回收效率；在慢速下降的过程中，通过阀控 模块控制升降油缸15的下降速度，提高了下降速度的控制精度。势能回收 系统可根据工况自动判断下降过程是否具备势能回收价值，响应速度块， 回收过程智能高效。
在一具体实施例中，如图1所示，能量回收模块包括回收切换阀19、 液压马达22和发电机21，阀控模块、液压马达22、升降油缸15的无杆腔 均与回收切换阀19连接；
液压马达22带动发电机21转动，回收切换阀19、发电机21均与控制 器26连接，发电机21与储能装置27连接。
能量回收模块包括并联设置于液压马达22的进油口和出油口的补油单 向阀24、设置于液压马达22的进油口的第二压力传感器20以及设置于液 压马达22的出油口的第三压力传感器23；
第二压力传感器20用于检测液压马达22的进油口的压力，第三压力 传感器23用于检测液压马达22的出油口的压力；
在液压马达22吸空时，压力油由油箱1经补油单向阀24补油至液压 马达22。
在升降油缸15下降的过程中，可能碰到其他阻力，在阻力的作用下， 升降油缸15的下降速度会减小，若液压马达22的转速仍为先前转速，会 导致液压马达22的进油口压力急剧下降，进而导致液压马达22出现吸空 现象，为防止液压马达22吸空，在液压马达22进油口和出油口处并联有 补油单向阀24，出现吸空现象时，可从油箱1补油进入液压马达22的进油 口处，避免液压马达22的进油口处压力的急剧下降，有效避免吸空现象的 出现。
若势能回收过程中第三压力传感器23所测压力P3大于中第二压力传感 器20所测压力P2，表明液压马达22处于吸空状态，应对发电机21控制转 速ng进行修正。
优选的，发电机21与液压马达22同轴连接，且两者的转速一致，液 压马达22为定量马达，发电机21具有转速传感器可实时读取发电机21的 实时转速。
优选的，回收切换阀19为两位两通的电液比例节流阀，回收切换阀19 的进油口与升降油缸15的无杆腔连接，回收切换阀19的出油口与液压马 达22的进油口连接，减压组件为回收切换阀19提供减压后的先导油；
在使用的过程中，回收切换阀19通电状态下可根据电信号的大小，调 节阀芯开口，在回收切换阀19断电时，回收切换阀19位于右位，两端截 止，可有效避免压力油流入液压马达22。
当然，回收切换阀19还可以是其它满足要求的阀体结构，在此不做赘 述。
在一具体实施例中，如图1所示，供油组件包括电动机3、变量泵2以 及设置于变量泵2出油口处的第一单向阀4，第一单向阀4与阀控模块连接， 电动机3与变量泵2连接，并驱动变量泵2转动；
电动机3与控制器26连接。
优选的，电动机3与变量泵2同轴相连，电动机3驱动变量泵2工作 进行供油，两者转速一致。变泵量具备负载敏感功能，可依据工作所需流 量自动调节排量，达到节能效果；在变量泵2出油口设置第一单向阀4，可 有效防止压力油倒灌至变量泵2中。
在实际使用的过程中，可以通过控制器26控制电动机3转速，从而对 供油的流量进行调节。
在一具体实施例中，阀控模块包括压力补偿器6、先导减压阀12、第 一电比例减压阀8、第二电比例减压阀9以及节流换向阀5，压力补偿器6 和先导减压阀12均与供油组件连接，第一电比例减压阀8、第二电比例减 压阀9和能量回收模块均与先导减压阀12的出油口连接；
第一电比例减压阀8的工作油口、第二电比例减压阀9的工作油口分 别与节流换向阀5的上端、下端连接，以驱动节流换向阀5换向，压力补 偿器6与节流换向阀5连接；
第一电比例加压阀和第二电比例加压阀均与控制器26连接。
先导减压阀12的输出端设置有第二单向阀11和第一蓄能器10，第二 单向阀11的一端与先导减压阀12的输出端连接，另一端与第一蓄能器10 连接，第一电比例减压阀8和第二电比例减压阀9均与第一蓄能器10连接。
在电动机3不转动的情况下，第一蓄能器10可以为第一电比例减压阀 8、第二电比例减压阀9提供先导油源，实现升降油缸15的下放功能；第 二单向阀11的设置，可以有效防止第一蓄能器10中的压力油倒灌至先导 减压阀12中。
还包括与节流换向阀5并联连接的溢流阀7，溢流阀7用于限制节流换 向阀5的工作油口压力。
溢流阀7的设置，可有效限制节流换向阀5的工作油口的压力，当油 压大于溢流阀7的预设值时，压力油经溢流阀7回流至油箱1。
在使用的过程中，变量泵2为先导减压阀12、压力补偿器6提供压力 油，变量泵2所提供的压力油经压力补偿器6进入节流换向阀5，节流换向 阀5工作油口与负载保持阀13相连。进一步地，将节流换向阀5工作油口 压力通过管路引入压力补偿器6的弹簧腔一侧，将压力补偿器6出油口的 压力油通过管路引入压力补偿器6的无弹簧腔一侧，组成负载敏感系统， 使得节流换向阀5所提供的流量与阀芯位移成正比，保证对流量的控制精 度。
变量泵2所提供的压力油经先导减压阀12减压后为回收切换阀19、第 一电比例减压阀8和第二电比例减压阀9提供先导油；第一电比例减压阀8 和第二电比例减压阀9为节流换向阀5的先导阀，当第一电比例减压阀8 得电时可驱动节流换向阀5阀芯下移，当第二电比例减压阀9得电时可驱 动节流换向阀5阀芯上移，位移大小由所得电信号(电流或电压)决定。
如图2所示，为第一电比例减压阀8电信号与目标上升流量QS关系图， 图2中横轴为目标上升流量QS，单位为L/min，纵轴为第一电比例减压阀8 控制电流，单位为mA，由图中可以看出，随着目标上升流量QS的增加， 第一电比例减压阀8控制电流不断升高，在实际控制的过程中，控制器26 可以根据目标上升流量QS控制第一电比例减压阀8的电流或电压。
如图3所示，为第二电比例减压阀9电信号与目标下降流量Qj关系图， 图3中横轴为目标下降流量Qj，单位为L/min，纵轴为第二电比例减压阀9 控制电流，单位为mA，由图中可以看出，随着目标下降流量Qj的增加， 第二电比例减压阀9控制电流不断升高，在实际控制的过程中，可以根据 所测的压力数值选择对应的控制曲线，并根据目标下降流量Qj控制第二电 比例减压阀9的电流或电压。
在一具体实施例中，势能回收系统设置有用于控制升降油缸15下降速 度的操作手柄25，操作手柄25具有多种不同的开度，以对应升降油缸15 不同的下降速度；操作手柄25与控制器26连接。
操作手柄25与控制器26连接，可向控制器26传递上升信号、下降信 号、开度信号等信息，在操作手柄25的过程中，控制器26根据操作手柄 25传递的信息获取升降油缸15的目标下降速度，并获取升降油缸15的上 升或下降情况。
优选的，为了便于操作系统配有操作手柄25，操作手柄25开度信号通 过线路传递给控制器26，手柄开度的大小对应升降速度的快慢。升降的快 慢取决于操作员对手柄的操作，手柄开度Y的大小对应升降速度的快慢， 手柄开度Y的大小与升降速度V一一对应，因此手柄开度Y是对升降速度 控制的一个重要参数，手柄通常有一定的死区，因此对手柄开度Y有最大 值和最小值的要求，即Ymin<Y<Ymax。
在本具体实施例中，可以升降油缸15升降速度的方向、升降速度的大 小和速度控制方式将控制策略分为四种模式，分别为上升模式、节流下降 模式、复合调速下降模式和变转速容积调速下降模式。依据手柄开度的大 小将下降速度分为三个区域，当Ymin<Y≤Y1时，为微动下降；当Y1<Y≤Y2时，为中速下降；当Y2<Y≤Ymax时，为快速下降，其中Y1≥Ymin且Y1≤Y2≤Ymax。 若Y1＝Ymin，则无节流下降模式；若Y1＝Y2，则无复合调速模式；Y2＝Ymax， 则无变转速容积调速下降模式；若Y1＝Y2＝Ymin，则仅有变转速容积调速下 降模式；若Y1＝Y2＝Ymax，则仅有节流下降模式。
在一具体实施例中，势能回收系统还包括负载保持阀13和连接于升降 油缸15无杆腔的限速阀14，负载保持阀13的一端与阀控模块连接、另一 端与限速阀14连接；负载保持阀13与控制器26连接。
负载保持阀13和限速阀14之间并联有截止阀18，在升降油缸15应急 下降时，无杆腔中的压力油依次流经限速阀14、截止阀18，进入油箱1；
和/或，限速阀14和负载保持阀13之间并联设置有第二蓄能器17。
优选的，负载保持阀13为两位两通的单向截止阀18，设置在节流换向 阀5与限速阀14之间，当升降油缸15需要保持在特定位置时，负载保持 阀13失电位于右位，放置升降油缸15下滑；当需要有压力油导通时，负 载保持阀13得电位于左位，使压力油可由升降油缸15的无杆腔回流至节 流换向阀5，或使压力油由节流换向阀5流至升降油缸15的无杆腔。
限速阀14的设置可有效防止升降油缸15出现失速现象，可用于限定 升降油缸15下降的最大速度。
当升降油缸15需要急速下降时，可手动调节截止阀18阀芯开度，使 升降油缸15内部的压力油直接经限速阀14、截止阀18回流至油箱1，避 免升降油缸15内油压过大，起到一定的保护作用。
第二蓄能器17的设置可有效缓冲负载的波动，使升降油缸15的下降 过程更加平稳。
在一具体实施例中，如图1所示，势能回收系统包括油箱1、变量泵2、 电动机3、第一单向阀4、节流换向阀5、压力补偿器6、溢流阀7、第一电 比例减压阀8、第二电比例减压阀9、第一蓄能器10、第二单向阀11、先 导减压阀12、负载保持阀13、限速阀14、升降油缸15、第一压力传感器 16、第二蓄能器17、截止阀18、回收切换阀19、第二压力传感器20、发 电机21、液压马达22、第三压力传感器23、补油单向阀24、操作手柄25、 控制器26、储能装置27等。
具体连接关系如下：
电动机3与变量泵2同轴相连且转速相同，在变量泵2的出油口安装 第一单向阀4，防止系统中的压力油反向流入变量泵2；变量泵2所提供的 压力油经第一单向阀4后，通过管路分别与先导减压阀12的进油口、压力 补偿器6的进油口相连。压力油经先导减压阀12减压后，通过管路分别与 第一电比例减压阀8的进油口、第二电比例减压阀9的进油口和回收切换 阀19的进油口连通，为第一电比例减压阀8、第二电比例减压阀9和回收 切换阀19提供动作所需的先导压力油。第一电比例减压阀8的工作油口、 第二电比例减压阀9的工作油口分别与节流换向阀5的上端、下端相连， 用于驱动节流换向阀5上下移动。在先导减压阀12提供的先导油管路中设 有第一蓄能器10和第二单向阀11，在电动机3不工作时，如果升降油缸 15需要下降，第一蓄能器10中储存的油液，可以保证升降油缸15能够正 常下降；第二单向阀11可防止第一蓄能器10中的油液进入先导减压阀12。 压力补偿器6通过管路与节流换向阀5的进油口相连，节流换向阀5的工 作油口通过管路与升降油缸15无杆腔相连，将压力补偿器6的出油口压力 通过管道引入压力补偿器6的无弹簧腔一侧，将节流换向阀5的出油口压 力引入压力补偿器6的弹簧腔一侧，组成负载敏感系统，使得节流换向阀5 所提供的流量与阀芯位移成正比，保证对流量的控制精度。在节流换向阀5 的工作油口并联有溢流阀7，用于限制节流换向阀5的最大工作压力。
在节流换向阀5和升降油缸15的无杆腔底部通过管路之间依次串联有 负载保持阀13和限速阀14，在升降油缸15的无杆腔底部并联有第一压力 传感器16，用于监测升降油缸15的无杆腔的实际压力，升降油缸15的有 杆腔通过管路与油箱1相连。第二蓄能器17并联在负载保持阀13和限速 阀14之间的管路上，且与截止阀18连通，回收切换阀19的进油口与负载 保持阀13的出油口连通，回收切换阀19的出油口与液压马达22的进油口 连通，液压马达22的出油口通过管路与油箱1相连。发电机21与液压马 达22同轴相连转速相同。液压马达22的进油口、出油口分别装有第二压 力传感器20和第三压力传感器23，第二压力传感器20和第三压力传感器 23分别用于监测液压马达22的进油口压力和出油口压力。同时在液压马达 22进出油口两侧并联有补油单向阀24，防止液压马达22吸空。电动机3、 第一电比例减压阀8、第二电比例减压阀9、负载保保持阀、第一压力传感 器16、回收切换阀19、第二压力传感器20、发电机21、第三压力传感器 23、操纵手柄、以及储能装置27均通过线路分别与控制器26相连，用于 传递控制信号。
使用如图1所示的势能回收系统时，当操作手柄25给出上升信号时，势能 回收系统切换至上升模式，电动机3带动变量泵2转动，变量泵2从油箱1 中吸油，压力油经减压阀减压后为第一电比例减压阀8提供先导油，在控 制电信号的作用下，第一电比例减压阀8阀芯会产生相应位移，先导油经 过进一步减压后作用在节流换向阀5的上端，驱使节流换向阀5下移，使 得节流换向阀5工作在上位。此时压力油依次经第一单向阀4、压力补偿器 6、节流换向阀5、进入升降油缸15的无杆腔，驱使升降油缸15上升。在 此过程中控制器26根据手柄开度Y换算出对应的起升速度Vs，经计算可得 上升所需的目标上升流量Qs，同时控制器26根据目标上升流量Qs大小调节 第一电比例减压阀8的控制电信号，目标上升流量Qs与第一电比例减压阀8 的控制电信号的关系，如图2所示。当升降油缸15上升至预定位置时，操作手柄25回到中位，第一电比例减压阀8失电复位，节流换向阀5也随即 回到中位，停止向升降油缸15供油，负载保持阀13失电位于右位，升降 油缸15中的油液无法流出，保持所在位置不动，电动机3保持待命转速。 在此过程中控制器26根据操作手柄25的开度Y换算出对应的起升速度上 升所需的目标上升流量Qs后，进一步换算得到电动机3的控制转速np，具体的，QS＝a*A1*VS，其中，a为升降油缸15个数，A1为升降油缸15无杆腔 缸底有效作用面积，Vs为升降油缸15的起升速度。
根据目标上升流量Qs，设置变量泵2转速，变量泵2转速等于电动机3 的控制转速np。
Figure BDA0003617065920000201
其中，Vmax为变量泵2的最大排量，ηpv为变量泵2容积效率。
当操作手柄25开度处在微动下降区间时，即Ymin<Y≤Y1时，对速度的 控制精度要求很高，由于发电机21在低转速时控制精度差同时发电效率也 较低，因此采用节流下降模式，不进行能量回收。当手柄开度处在快速下 降区间时，即Y2<Y≤Ymax时，仅要求机构可快速下降，对速度的控制精度 要求不高，切换成变转速容积调速模式，下降速度通过调节液压马达22的 入口流量来控制。当手柄开度处在中速下降区间时，即Y1<Y≤Y2时，下降 速度较大，同时又对下降的速度有一定的要求，为提高控制精度，可通过 调节通过液压马达22的流量与通过节流换向阀5的流量进行复合调速。复 合调速的本质是通过阀控系统弥补变转速容容积调速的不足，所以在控制 精度上优于变转速容积调速，略差于阀控节流调速。
当操作手柄25传递至控制器26下降信号时，若P1≤Pmin或Ymin<Y≤ Y1或SOC≥SOCmax，即升降油缸15的无杆腔的实际压力小于或等于升降 油缸15的无杆腔的预设最小压力值或储能装置27的实际储能容量大于或 等于储能装置27的最大储能容量或升降油缸15的目标下降速度大于预设 最小下降速度同时小于或等于第一预设下降速度时，进入节流下降模式； 在控制电信号的作用下，第二电比例减压阀9的阀芯会产生相应位移，先 导油经过进一步减压后作用在节流换向阀5的下端，驱使节流换向阀5上 移，使得节流换向阀5工作在下位。此时升降油缸15的无杆腔的油液依次 经限速阀14、负载保持阀13、节流换向阀5进入油箱1，升降油缸15得以 下降。在此过程中控制器26根据操作手柄25的开度Y换算出对应的起升 速度Vj，进一步计算可得下降所需的目标下降流量Qj。
Qj＝a·A1·Vj
其中，Qj为升降油缸15下降过程中的目标下降流量，Vj为升降油缸15 下降过程中的起升速度，a为升降油缸15个数，A1为升降油缸15无杆腔 缸底有效作用面积。
根据下降目标流量Qj和升降油缸15无杆腔压力P设置第二电比例减压 阀9的电信号，升降油缸15的无杆腔的实际压力P1下，目标下降流量Qj与 第二电比例减压阀9的关系可通过实验获得，具体如图3所示。当升降油 缸15下降一段距离后，需要保持在特定位置时，负载保持阀13失电工作 在右位，升降油缸15的无杆腔油液无法流出，位置保持固定，同时第二电 比例减压阀9失电复位，节流换向阀5随即回到中位。
若P1＞Pmin且Y2<Y≤Ymax且SOC＜SOCmax时，即升降油缸15的无杆 腔的实际压力大于升降油缸15的无杆腔的预设最小压力值且储能装置27 的实际储能容量小于储能装置27的最大储能容量且升降油缸15的目标下 降速度大于第二预设下降速度同时小于或等于预设最大下降速度时，进入 变转速容积调速下降模式。负载保持阀13得电工作在左位，回收切换阀19 得电全开工作在左位。升降油缸15的无杆腔的油液依次经限速阀14、负载 保持阀13、回收切换阀19进入液压马达22，带动液压马达22转动进行发 电，压力油经压马达放入出油口流回油箱1。在此过程中控制器26根据操 作手柄25的开度换算出下降所需的目标下降流量Qj后，进一步换算得到发 电机21控制转速ng。当升降油缸15下降一端距离后，需要保持在特定位 置时，负载保持阀13失电工作在右位，升降油缸15无杆腔油液无法流出， 位置保持固定，同时回收切换失电复位，工作在左位。
Figure BDA0003617065920000211
也即
Figure BDA0003617065920000212
其中，Vm为液压马达22排量，ηmv为液压马达22容积，Qj为升降油缸 15下降过程中的目标下降流量，Vj为升降油缸15下降过程中的起升速度，a为升降油缸15个数，A1为升降油缸15无杆腔缸底有效作用面积。
若P1＞Pmin且Y1<Y≤Y2且SOC＜SOCmax时，即升降油缸15的无杆腔 的实际压力大于升降油缸15的无杆腔的预设最小压力值且储能装置27的 实际储能容量小于储能装置27的最大储能容量且升降油缸15的目标下降 速度大于第一预设下降速度同时小于或等于第二预设下降速度时，控制器 26控制势能回收系统进入复合调速下降模式，若发电机21的实际转速 ng＝nm，表明下降速度与目标速度一致，则控制状态与复合调速下降模式 一致。若转速ng＞nm，控制器26经计算可得需从节流换向阀5流回油箱1 的流量Qj2。
控制器26可计算得出此时经液压马达22流回油箱1的流量Qj1为：
Figure BDA0003617065920000221
进一步计算可得下降不足的流量Qj2为：Qj2＝Qj-Qj1；即：
Figure BDA0003617065920000222
其中，nm为发电机21实际转速，Vj为升降油缸15下降过程中的起升速 度，a为升降油缸15个数，A1为升降油缸15无杆腔缸底有效作用面积，Vm为液压马达22排量，ηmv为液压马达22容积。
在变转速容积调速下降模式的基础上，根据下降目标流量Qj2和升降油 缸15的无杆腔的压力P设置第二电比例减压阀9的电信号，使得节流换向 阀5部分开启，这样Qj1大小的流量进入液压马达22，进行能量回收。Qj2大 小的流量经节流换向阀5流回油箱1，确保控制精度。当升降油缸15下降 一段距离后，需要保持在特定位置时，负载保持阀13失电工作在右位，升 降油缸15的无杆腔的压力油无法流出，位置保持固定，同时回收切换阀19 和第二电比例减压阀9失电复位。
在势能回收过程中，在外载荷的干扰下，可能造成ng＜nm，此时发电 机21会增加作用在液压马达22上的阻力距，使得下降流量变小，直至 ng＝nm。
从节流下降模式切换至变转速容积调速下降模式或复合调速下降模式 时，发电机21得电参与控制，回收切换阀19先缓慢开启然后迅速全开。 从变转速容积调速下降模式或复合调速下降模式切换至节流下降模式时， 发电机21断电，回收切换阀19阀口先迅速关小然后缓慢关闭。从复合调 速下降模式切换至变转速容积调速下降模式时，若ng＝nm，则表明此时与 变转速容积调速下降模式一致，保持控制状态不变。若ng＞nm，则表明此 时部分下降压力油经节流换向阀5流回至油箱1，应使第二电比例减压阀9 失电，节流换向阀5回到中位，下降油液全部经马达流回油箱1进行势能 回收。
若势能回收过程中第三压力传感器23所测压力P3大于第二压力传感器 20所测压力P2，表明液压马达22处于吸空状态，应对发电机21控制转速ng进行修正：
n′g＝ng-b
其中，b为修正常数，ng′为修正后的发电机21的控制转速。
上式n′g＝ng-b为迭代表达式，若修正T时间后，第三压力传感器23所 测压力P3大于第二压力传感器20所测压力P2(P3＞P2)仍然成立，则进一 步进行迭代，直至第三压力传感器23所测压力P3小于第二压力传感器20 所测压力P2(P3＜P2)。
当升降油缸15因故障无法下降时，可手动打开截止阀18，升降油缸 15饿无杆腔的压力油依次经限速阀14、截止阀18流回油箱1，实现升降油 缸15的下放。
本申请文件中提到的第一电比例减压阀8和第二电比例减压阀9，第一 单向阀4和第二单向阀11，第一蓄能器10和第二蓄能器17，第一压力传 感器16、第二压力传感器20和第三压力传感器23中的“第一”、“第二”、“第 三”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的 都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即 可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内， 在此不做赘述。
以上对本发明所提供的势能回收控制方法及势能回收系统进行了详细 介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以 上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还 可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要 求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种势能回收控制方法，应用于势能回收系统，所述势能回收系统包括升降油缸(15)、油箱(1)、阀控模块以及能量回收模块，所述能量回收模块用于回收由所述升降油缸(15)的无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化为电能存储至储能装置(27)；其特征在于，所述势能回收控制方法包括：
获取所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力、所述储能装置(27)的实际储能容量以及所述升降油缸(15)的目标下降速度；
判断所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力是否大于所述升降油缸(15)的无杆腔的预设最小压力值，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；
判断所述储能装置(27)的实际储能容量是否小于所述储能装置(27)的最大储能容量，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；
判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否大于所述升降油缸(15)的第一预设下降速度，若否，则控制所述阀控模块开启，控制所述升降油缸(15)的压力油经所述阀控模块回流至所述油箱(1)；若是，则进入下一步；
判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否小于或等于第二预设下降速度，若是，则控制所述阀控模块和所述能量回收模块同时开启；若否，则进入下一步；
判断所述升降油缸(15)的目标下降速度是否小于预设最大下降速度，若是，则控制所述能量回收模块开启；
所述第一预设下降速度小于或等于所述第二预设下降速度，所述第二预设下降速度小于或等于所述预设最大下降速度。
2.一种势能回收系统，其特征在于，所述势能回收系统包括：
升降油缸(15)，其有杆腔连接于油箱(1)；
供油模块，设置有油箱(1)和供油组件，所述供油组件用于为势能回收系统供油；
阀控模块，其连接于所述供油模块和所述升降油缸(15)的无杆腔之间，并用于对所述供油组件提供的压力油进行减压以及控制压力油的换向；
能量回收模块，与所述升降油缸(15)的无杆腔连接，且设置有储能装置(27)，所述能量回收模块用于回收由所述无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化为电能存储至所述储能装置(27)；
压力检测组件，用于检测所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力；
控制器(26)，用于接收所述压力检测组件所检测的所述升降油缸(15)的无杆腔的实际压力、计算所述升降油缸(15)的目标下降速度，并检测所述储能装置(27)的实际储能容量；所述升降油缸(15)、所述供油模块、所述阀控模块、所述能量回收模块、所述压力检测组件均与所述控制器(26)连接；
在所述升降油缸(15)下降时，所述控制器(26)根据所述无杆腔的实际压力、所述无杆腔的预设最小压力值、所述升降油缸(15)的目标下降速度、预设下降速度、所述储能装置(27)的实际储能容量以及所述储能装置(27)的最大储能容量控制所述阀控模块和所述能量回收模块中的至少一者开启；
在所述升降油缸(15)上升时，所述控制器(26)控制所述供油模块和所述阀控模块开启。
3.根据权利要求2所述的势能回收系统，其特征在于，所述能量回收模块包括回收切换阀(19)、液压马达(22)和发电机(21)，所述阀控模块、所述液压马达(22)、所述升降油缸(15)的无杆腔均与所述回收切换阀(19)连接；
所述液压马达(22)带动所述发电机(21)转动，所述回收切换阀(19)、所述发电机(21)均与所述控制器(26)连接，所述发电机(21)与所述储能装置(27)连接。
4.根据权利要求3所述的势能回收系统，其特征在于，所述能量回收模块包括并联设置于所述液压马达(22)的进油口和出油口的补油单向阀(24)、设置于所述液压马达(22)的进油口的第二压力传感器(20)以及设置于所述液压马达(22)的出油口的第三压力传感器(23)；
所述第二压力传感器(20)用于检测所述液压马达(22)的进油口的压力，所述第三压力传感器(23)用于检测所述液压马达(22)的出油口的压力；
在所述液压马达(22)吸空时，压力油由所述油箱(1)经所述补油单向阀(24)补油至所述液压马达(22)。
5.根据权利要求2所述的势能回收系统，其特征在于，所述供油组件包括电动机(3)、变量泵(2)以及设置于所述变量泵(2)出油口处的第一单向阀(4)，所述第一单向阀(4)与所述阀控模块连接，所述电动机(3)与所述变量泵(2)连接，并驱动所述变量泵(2)转动；
所述电动机(3)与所述控制器(26)连接。
6.根据权利要求2-5任一项所述的势能回收系统，其特征在于，所述阀控模块包括压力补偿器(6)、先导减压阀(12)、第一电比例减压阀(8)、第二电比例减压阀(9)以及节流换向阀(5)，所述压力补偿器(6)和所述先导减压阀(12)均与所述供油组件连接，所述第一电比例减压阀(8)、所述第二电比例减压阀(9)和所述能量回收模块均与所述先导减压阀(12)的出油口连接；
所述第一电比例减压阀(8)的工作油口、所述第二电比例减压阀(9)的工作油口分别与所述节流换向阀(5)的上端、下端连接，以驱动所述节流换向阀(5)换向，所述压力补偿器(6)与所述节流换向阀(5)连接；
所述第一电比例加压阀和所述第二电比例加压阀均与所述控制器(26)连接。
7.根据权利要求6所述的势能回收系统，其特征在于，所述先导减压阀(12)的输出端设置有第二单向阀(11)和第一蓄能器(10)，所述第二单向阀(11)的一端与所述先导减压阀(12)的输出端连接，另一端与所述第一蓄能器(10)连接，所述第一电比例减压阀(8)和所述第二电比例减压阀(9)均与所述第一蓄能器(10)连接。
8.根据权利要求2-5任一项所述的势能回收系统，其特征在于，所述势能回收系统设置有用于控制所述升降油缸(15)下降速度的操作手柄(25)，所述操作手柄(25)具有多种不同的开度，以对应所述升降油缸(15)不同的下降速度；
所述操作手柄(25)与所述控制器(26)连接。
9.根据权利要求2-5任一项所述的势能回收系统，其特征在于，还包括负载保持阀(13)和连接于所述升降油缸(15)无杆腔的限速阀(14)，所述负载保持阀(13)的一端与所述阀控模块连接、另一端与所述限速阀(14)连接；
所述负载保持阀(13)与所述控制器(26)连接。
10.根据权利要求9所述的势能回收系统，其特征在于，所述负载保持阀(13)和所述限速阀(14)之间并联有截止阀(18)，在所述升降油缸(15)应急下降时，所述无杆腔中的压力油依次流经所述限速阀(14)、所述截止阀(18)，进入所述油箱(1)；
和/或，所述限速阀(14)和所述负载保持阀(13)之间并联设置有第二蓄能器(17)。
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