JP2010531947A - 機械エネルギーを電気エネルギーに変換するための変換器および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (31)
- 自然力によって駆動されるポンプ(4)を備えた流体圧/電気変換器であって、
前記ポンプ(4)を介して、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するための電気機器(10)に結合された流体機械システム(6)が駆動されるように構成されている、流体圧/電気変換器において、
前記流体機械システムの流体機械(6)は調整可能に構成されており、
前記ポンプ(4)には、該ポンプ(4)に所定の力(F)または所定の圧力が印加されるように前記流体機械(6)を調整するために構成された制御回路(8)が配属されていることを特徴とする、流体圧/電気変換器。 - 前記ポンプはピストンポンプであり、有利には一定挙動シリンダ(4)であり、
前記ピストンポンプまたは一定挙動シリンダ(4)の圧力室(24,26)はそれぞれ、圧力管路(28,30)を介して前記流体機械(6)のジョイントに接続されている、請求項1記載の流体圧/電気変換器。 - 前記圧力管路(28,30)のうち少なくとも1つに流体蓄圧器(36,38)が設けられている、請求項2記載の流体圧/電気変換器。
- 前記流体機械システムは、前記電気機器(10)を駆動するための第2の流体機械(44)を有する、請求項1から3までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記第2の流体機械(44)はトルク制御される、請求項4記載の流体圧/電気変換器。
- 前記2つの流体機械(6,44)は異なって駆動制御できるように構成されている、請求項4または5記載の流体圧/電気変換器。
- 前記第2の流体機械(44)は、前記第1の流体機械(6)が最大吸入容量に調整された後に駆動制御できるように構成されている、請求項6記載の流体圧/電気変換器。
- 前記2つの流体機械(6,44)は同期して駆動制御される、請求項4または5記載の流体圧/電気変換器。
- 前記第2の流体機械(44)には高圧側に、蓄圧器(102)および流体圧整流器(104)が配属されている、請求項4から8までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記圧力管路(28,30)をタンク(T)または供給ポンプ(52)に接続するために供給フラッシュユニット(48)を備えている、請求項1から9までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記2つの圧力管路(28,30)間に高圧保護部(50)が設けられている、請求項1から10までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記流体機械(6,44)と前記電気機器(10)との間の接続系統(32)に連結部(34)が設けられている、請求項1から11までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記接続系統(32)にフライホイール質量体(42)が設けられている、請求項4記載の流体圧/電気変換器。
- 少なくとも1つの流体機械(6,44)が4象限モードで作動できるか、または0を超えて旋回できるように構成されている、請求項1から13までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記電気機械(10)はほぼ一定の回転数で回転する、請求項1から14までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記自然力は、前記ポンプ(4)を駆動するために設けられた浮動体(2)に作用する脈動挙動である、請求項1から15までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記力(F)は、下降方向に作用する前記浮動体(2)の比重が補償されるように調整される、請求項1から16までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記ピストンポンプ(4)の環状スペース(24,26)内の圧力を検出するための圧力センサ(37,39)が設けられている、請求項2から17までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記電気機械(10)は非同期機である、請求項1から18までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 前記流体機械システムの1つまたは双方の流体機械(6,44)を調整するための制御ユニット(46,122)が設けられている、請求項1から19までのいずれか1項記載の流体圧/電気変換器。
- 自然力によって駆動されるポンプ(4)と、該ポンプ(4)の力/圧力制御部とを備えた変換器(1)によって、機械エネルギーを電気エネルギーに変換するための方法であって、
前記ポンプ(4)は、0を超えて旋回可能な流体機械(6,44)を駆動するために設けられており、
前記流体機械(6,44)は電気機器(10)に結合されている方法において、
前記自然力の運動パラメータに依存して前記流体機械(6,44)を調整することにより、前記ポンプ(4)のピストン(22)に及ぼされる力(F)を調整することを特徴とする方法。 - 前記ポンプ(4)の力/圧力制御を、前記ピストンポンプ(4)のピストン速度、ストローク、該ピストンポンプ(4)の圧力室(24,26)内の圧力および/または前記自然力の振幅および周波数に依存して行う、請求項21記載の方法。
- 前記流体機械(6,44)の旋回角(α)を調整することによって前記力を調整する、請求項21または22記載の方法。
- 前記ピストン(22)が該ピストンの死点の領域で制動されるように、前記力を調整する、請求項21から23までのいずれか1項記載の方法。
- 前記電気機器(10)を別の流体機械(44)によって駆動し、前記流体機械(6)と該別の流体機械(44)とを同期で駆動制御する、請求項21から24までのいずれか1項記載の方法。
- 前記電気機器(10)を別の流体機械(44)によって駆動し、前記流体機械(6)と該別の流体機械(44)とを異なって駆動制御する、請求項21から24までのいずれか1項記載の方法。
- 前記流体機械(6)および前記別の流体機械(44)のうち一方(6)を力制御し、他方(44)をトルク制御する、請求項26記載の方法。
- 前記トルク制御される流体機械(44)に流体蓄圧器(102)および整流器が配属されており、
前記力制御される他方の流体機械(6)が最大吸入容量に調整されると、前記トルク制御される流体機械(44)の旋回角によって、前記流体蓄圧器(102)内でも作用するシステム圧を調整することができる、請求項26または27記載の方法。 - 圧力手段体積流が小さい場合、まずは前記流体機械および前記別の流体機械のうち一方(6)のみを調整し、
前記一方の流体機械(6)が最大吸入/圧送容量に調整されると、他方の流体機械(44)を駆動制御する、請求項26記載の方法。 - 前記流体機械(6,44)を駆動制御するための制御信号には、制御ユニット(46,122)の出力信号と、該流体機械(6,44)をパイロット調整するためのパイロット値とが含まれる、請求項21から29までのいずれか1項記載の方法。
- 非線形の適合を介して、前記出力信号と前記パイロット値とから得られる制御信号を、流体機械(6,44)を調整するための制御信号に変換する、請求項30記載の方法。
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