JP5914517B2 - 輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム - Google Patents

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関連出願の相互参照
本願は2010年12月28日に中国国家知的財産権局に提出した「輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム」(出願番号:201010607792.0)発明特許出願の優先権を主張する。
本発明は、輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムに関し、具体的には、バッテリーフォークリフトのエネルギー再生発電システムに関するものである。
バッテリーフォークリフトの作業装置部分は、通常、バッテリーと、コントローラ及び可変周波数駆動モジュールと、可変周波数可変速度非同期交流ポンプモーターと、油圧ポンプと、制御弁と、油圧実行部から構成される。貨物の持ち上げ・卸しを例とし、その作業を説明する。即ち、1、貨物のリフティング操作を行う場合に主に、マルチウェイバルブ(4)のリフティングブロックハンドル(3)を操作する→マルチウェイバルブ(4)がリフティング電気信号を送信する→コンバーター(21)のコントローラがスマートディスプレイ(19)の入力信号を検出して可変周波数駆動モジュールによってモーター(16)を起動させる→モーター(16)により油圧ポンプ(7)を作動させて圧油を出力する→圧油は方向切換優先弁(8)のEF管路を通過してマルチウェイバルブ(4)のリフティングブロックP1、A1ポートに入る→速度制限弁(17)→リフティングシリンダ(9)→貨物を持ち上げる、2、貨物を高所から下ろす操作を行う場合、主に、マルチウェイバルブ(4)のリフティングブロックハンドル(3)を操作する→マルチウェイバルブ(4)がリフティングブロックのT1ポートがA1ポートに連通される→リフティングシリンダ内の圧油が速度制限弁(17)、マルチウェイバルブA1、T1ポートを通過してフィルター(10)のフィルター(10)によってフィルタリングしてオイルタンク(5)に入る→貨物は一定の速度で落ちる。同時に別の動作を行わないと、この時にポンプモーターは起動されない。上述したように、一定の高さに位置し一定の重さを有する貨物を高所から下ろす場合、そのポテンシャルエネルギーはすべて熱エネルギーに変換されてから消耗されてしまう。
本発明は、システムの発熱を減少させエネルギーを節約できる輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムを提供することを目的とする。
本発明の技術案は以下のようである。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、出力管路に圧力センサユニットと、圧力センサユニットにより制御される方向切換弁とが設けられるリフティングシリンダを含み、方向切換弁の第1の排出口は操作ハンドル付きのマルチウェイバルブの一つを経由してオイルタンクに接続され、方向切換弁の第2の排出口から流出する圧油はモーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプを経由してからマルチウェイバルブを経由して最終的にオイルタンクに戻り、モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプによってモーターは電気エネルギーを出力し、モーターの電気エネルギー出力端はコンバーターを介してエネルギー蓄積装置に接続される。
また、エネルギー蓄積装置は、バッテリー、容量又はリチウム電池である。
また、操作ハンドル付きのマルチウェイバルブは、機械的操作式のマルチウェイバルブ、電気制御操作式のマルチウェイバルブ又はオイル圧制御操作式のマルチウェイバルブである。
また、圧力センサユニットは、圧力スイッチ又は圧力センサーである。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、リフティングブロックハンドルボタンと、貨物低下検出イネーブル信号発生スイッチ及び速度制御信号ポテンショメータと、第1の常開型スイッチ及び第2の常開型スイッチを含むリレーとをさらに含み、圧力センサユニットが圧力スイッチとリフティングシリンダフル拡張検出スイッチを含み、前記リフティングブロックハンドルボタン、前記貨物低下検出イネーブル信号発生スイッチ、前記圧力スイッチ、前記リレーのコイルが直列されて第1の制御分岐回路を形成し、前記リレーの第2の常開型スイッチと制御前記方向切換弁の電磁石のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成する。
また、モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプの吸入口とオイルタンクとの間の管路にチェックバルブが設けられる。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、方向切換弁は、第1の方向転換ユニットと第2の方向転換ユニットを含み、モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプのオイル排出口、マルチウェイバルブ、方向切換弁とリフティングシリンダの作業チェンバーとの間にオイル供給通路を形成し、リフティングシリンダの作業チェンバー、方向切換弁の第1の方向転換ユニット、マルチウェイバルブとオイルタンクとの間に第1のオイル排出通路を形成し、リフティングシリンダの作業チェンバー、方向切換弁の第1の方向転換ユニットと第2の方向転換ユニット、モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプのオイル供給口との間に第2のオイル排出通路を形成し、第1のオイル排出通路と第2のオイル排出通路が、リフティングシリンダからオイルが排出される時に方向切換弁によって選択的にONされる。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、第1の方向転換ユニットが、第1のカートリッジバルブと、電磁方向切換弁と、第1のカートリッジバルブと電磁方向切換弁に接続された第1のダンピングオリフィスとを含み、第2の方向転換ユニットが、第2のカートリッジバルブと、電磁方向切換弁と、第2のカートリッジバルブと第2の制御オイルポートに接続された第2のダンピングオリフィスとを含み、第1のカートリッジバルブの第IIポートは第IVポートに常時連通され、第Iポートはいつも第IIポートと第IVポートに連通され、第IIポートと第IVポートから第Iポートへの連通可否は電磁方向切換弁によって制御され、第2のカートリッジバルブの第iポートは第ivポートに常時連通され、第iポートはいつも第iiポートと第ivポートに連通され、第iiポートと第ivポートから第iポートへの連通可否は電磁方向切換弁によって制御され、電磁方向切換弁のOFF又はONはそれぞれ、第1のカートリッジバルブ又は第2のカートリッジバルブの制御ポートのON状態を制御する。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムによると、圧力スイッチセルフロック弁から構成される制御モード1をさらに含み、リフティングブロックハンドルボタン、イネーブル信号発生スイッチ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチが直列されて第1の分岐回路を形成し、第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチの一端に、圧力スイッチとリレーが直列されてなる第1の分岐回路と、圧力スイッチセルフロック弁の電磁石のコイルから構成される第2の分岐回路が並列されて第1の制御分岐回路を形成し、第1の常開型スイッチと方向切換弁2の電磁方向切換弁の電磁石のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、第2の常開型スイッチは下降イネーブル信号を提供し、速度制御信号のポテンショメータによって下降速度制御信号を提供し、下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ又はコンバーターのコントローラにアクセスされる。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、時間リレーと中間リレーから構成される制御モード2をさらに含み、時間リレーは第1の常閉型スイッチを含み、中間リレーは第3の常開型スイッチと第2の常閉型スイッチを含み、リフティングブロックハンドルボタン、イネーブル発生スイッチ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチが直列されて第1の分岐回路を形成し、第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ側に、圧力スイッチ、第1の常閉型スイッチ、中間リレーのコイルが直列されてなる第Iの分岐回路と、第3の常開型スイッチとリレーのコイルが直列されてなる第IIの分岐回路と、第2の常閉型スイッチと時間リレーコイルが直列されてなる第IIIの分岐回路とが並列されて第3の制御分岐回路を形成し、第1の常開型スイッチと方向切換弁の電磁方向切換弁の電磁石のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、第2の常開型スイッチによって下降イネーブル信号を提供し、速度制御信号ポテンショメータによって下降速度制御信号を提供し、下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ又はコンバーターのコントローラにアクセスされる。
また、本発明による輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、中間リレー、抵抗、トランジスターから構成される制御モード3をさらに含み、中間リレーは第1の常閉型スイッチと第2の常閉型スイッチを含み、リフティングブロックハンドルボタン、イネーブル信号発生スイッチ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチが直列されて第1の分岐回路を形成し、第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ側に、常閉型スイッチとリレーのコイルが直列されてなる第iの分岐回路と、抵抗、圧力スイッチ、第2の常閉型スイッチが直列されてなる第iiの分岐回路と、中間リレーのコイル、トランジスターのコレクター、エミッターが直列されてなる第iiiの分岐回路とが並列され、トランジスターのベースが第2の分岐回路の抵抗と圧力スイッチとの間に接続されて第4の制御分岐回路を形成し、第1の常開型スイッチと方向切換弁の電磁方向切換弁の電磁石のコイルが直列接続されて第2の制御分岐回路を形成し、第2の常開型スイッチによって下降イネーブル信号を提供し、速度制御信号ポテンショメータによって下降速度制御信号を提供し、下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ又はコンバーターのコントローラにアクセスされる。
本発明によると、以下の効果を実現できる:
本発明はバッテリーフォークリフト種類のエネルギー再生発電システムに関し、方向切換弁とモーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプによって圧油でオイルポンプとモーターを駆動し、モーターに発電させ、貨物のポテンシャルエネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電装置内に蓄え、当該装置は原理が簡単で、制御が容易で、機能が安定的であり、コストパフォーマンスが高い。本発電システムによると、一回充電した後のバッテリーの使用時間を延ばすことができると共に、システムの発熱時間を減少し、省エネルギーを実現できる。
具体的な実施形態の構造を示す図である。 具体的な実施形態の切換制御モジュールの原理を示す図である。 具体的な実施形態の電気信号送信制御原理を示す図である。 実施例1の原理を示す図である。 実施例2の原理を示す図である。 実施例3の原理を示す図である。
以下、図面及び具体的な実施形態を結合して本発明を詳しく説明する。
図1〜図3に示すように、マルチウェイバルブとリフティングシリンダとの間に圧力スイッチSPと電磁方向切換弁を備える切換制御ブロックを設け、図2に示すように、圧力スイッチSPは、貨物が発電時に一部の電気エネルギーを消耗するので、発電量が発電によって消耗される電気量を超える貨物のみが発電に利用可能な貨物で、最も軽い利用可能な貨物の重さを分画点としてSPを設定する役割を果たし、方向切換弁は、貨物を持ち上げる作業を行う場合、方向切換弁の電磁石1DTに電気が供給されないので、マルチウェイバルブのリフティングブロックから排出された圧油は方向切換弁Aポート、Pポートを通過してリフティングシリンダに入ってリフティング作業を行い、貨物を下ろす作業を行う場合、方向切換弁の電磁石に電気を供給するか否かはコマンドによって行うことができ、供給されない場合、リフティングシリンダの中の圧油は速度制限弁、方向切換弁Pポート、Aポートを通過してマルチウェイバルブに入り、この時は発電装置を備えていない場合と操作が同じであって、方向切換弁の電磁石に電気が供給されることは、方向切換弁の電磁石に電気を供給するか否かを圧力スイッチによって制御する場合、リフティングシリンダの中の圧油は速度制限弁、方向切換弁Pポート、Bポートを通過してポンプ充填ポートFに入って発電し、
図4に示すように、制御弁のリフティング連動操作ハンドル又は弁レバーに貨物の下ろしを検出する信号発生スイッチSQを設けて、(操作がリフティングブロックの下降作業であるか否かを検出して、YESであると、スイッチをONし、発電の準備をする役割を果たす。
図4に示すように、リフティング連動操作ハンドルにボタンSを設けて(操作者によって下降作業を行う時に、システムが発電状態になることを防止しようとする場合、操作者がボタンSを押している同時に操作する。これは、発電装置を備えていない場合との操作が同じである。
エネルギー収集プロセスにおいて、バッテリーフォークリフトがフォークを貨物に差し込みおき高所から下ろそうとする場合、1、操作者がハンドルを前に押す時にマルチウェイバルブのリフティングブロックハンドルボタンSを押さなく、この際に、ハンドルがリフティングブロック側の下降検出スイッチSQをトリガーしてONにし、貨物に対応する圧力が圧力スイッチSPの設定圧力以上である場合、圧力スイッチSPがONになり、電流は当該二つの直列に接続されたスイッチを通してリレーコイルに入り、コイルに電気が供給されると、リレーの二対の常開型スイッチK1、K2を閉じさせ、K1が閉じられると、スマートディスプレイ又は駆動モジュールのピンに電気信号を入力し、スマートディスプレイ又は駆動モジュールプログラムによってピンの信号が検出されると、当該ピンに対応する所定周波数の交流電気を出力してポンプモーターを起動させ、ギヤポンプを回転させ、K2が閉じられると、制御モジュールの方向切換弁の電磁石1DTに電気が供給され、電磁弁が方向切換されて右側に進入し、方向切換弁PポートとBポートが連通され、リフティングシリンダ内の圧油が速度制限弁、方向切換弁Pポート、Bポート、ポンプFポートを通してポンプに充填され、この時のチェックバルブはポンプからオイルタンク入口までを切断し、充填される圧油の流量はポンプをモーター回転速度以上の速度で回転させるに充分であって、この時のポンプは、実際上、モーター状態で作業し、モーターを回転させており、モーターは発電状態で作業し、モーターから輸出される電流は駆動モジュールによる変換を経てバッテリーに充填され、貨物のポテンシャルエネルギーを収集する目的を実現できる。発電中において、他の操作を行うこともできるが、他の操作を行わない場合、ポンプ排出口のオイルは負荷検出優先弁EF、マルチウェイバルブの中間絞り機能を有しない下降オイル通路を通過してオイルタンクに入り、この時の電気消耗量が最も小さく、発電量は最も大きい。貨物に対応する圧力が圧力スイッチSPの設定圧力値未満であると、圧力スイッチSPはONされず、リレーコイルにも電気が供給されず、リレーの常開型スイッチK1、K2も閉じられず、スマートディスプレイ又は駆動モジュールのピンに信号がなく、ポンプモーターも起動されず、方向切換弁の電磁石1DTに電気が供給されず、方向切換弁は方向切換を行わず、この時に発電装置を備えていない場合の操作と同じ操作を行って貨物を下ろすことができる。2、操作者がマルチウェイバルブのリフティングブロックハンドルボタンSを押してハンドルを押すと、この時に発電装置を備えていない場合の操作と同じ操作を行って貨物を下ろすことができ、当該機能は主に少し下降する作業を行う場合に用いられる。
フォーク横移動イネーブルスイッチとして走行加速装置側にスイッチK3を設け、フォークを横移動させる時にK3がOFFされ、可変周波数駆動モジュールが方向転換周波数でモーターを起動させてポンプを動かせて横移動操作を行い、元に横移動スイッチK1に接続されたピンを発電ピンとし、当該ピンに対応する周波数を設定することによって下降発電時の貨物の下降速度を制御できる。
方向切換弁2は、第1のカートリッジバルブC1、電磁方向切換弁201、前記第1のカートリッジバルブC1と電磁方向切換弁201に接続された第1のダンピングオリフィスh1から構成される第1の方向転換ユニット2aと、第2のカートリッジバルブC2、電磁方向切換弁201、前記第2のカートリッジバルブC2と第2の制御オイルポートPS2に接続された第2のダンピングオリフィスh2から構成される第2の方向転換ユニット2bと、を備え、前記第1のカートリッジバルブC1の第II口ポートは第IVポートに常時連通され、第Iポートからはいつも第IIポートと第IVポートに通じることができ、第IIポートと第IVポートから第Iポートへの連通可否は前記電磁方向切換弁201により決められる。前記第2のカートリッジバルブC2の第iiポートは第ivポートに常時連通され、第iポートからはいつも第iiポートと第ivポートに通じることができ、第iiポートと第ivポートから第iポートへの連通可否は前記電磁方向切換弁201により決められる。前記電磁方向切換弁201は第1のポートd1と、第2のポートd2と、第3のポートd3と、第4のポートd4と、を備え、前記電磁方向切換弁201に電気が供給されない場合、第1のポートd1と第3のポートd3が連通され、第2のポートd2と第4のポートd4が連通され、この時、前記第1のカートリッジバルブC1の第IVポートからは第Iポートに通じることができ、前記第2のカートリッジバルブC2の第ivポートから第iポートに通じることができない。前記第1の電磁方向切換弁201に電気が供給される場合、第1のポートd1と第4のポートd4が連通され、第2のポートd2と第3のポートd3が連通され、この時、前記第1のカートリッジバルブC1の第IVポートから第Iポートに通じることができず、前記第2のカートリッジバルブC2の第ivポートから第iポートに通じることができる。従って、前記電磁方向切換弁201のOFF又はONによってそれぞれ、第1のカートリッジバルブC1又は第2のカートリッジバルブC2の制御ポートのON状態を制御する。
前記第1のカートリッジバルブC1の第IVポートに接続された第1のオイル供給ポートP3は、速度制限弁17を介して前記リフティングシリンダ9の作業チェンバーと間接的に連通され、
前記第1のカートリッジバルブC1の第Iポートに接続された第1のオイル排出ポートP2は、前記マルチウェイバルブ4のA1ポートに連通され、
前記第1のカートリッジバルブC1の第IIポートに接続された第2のオイル排出ポートP4は、前記第2の方向転換ユニット2bの第2のオイル供給ポートP5に連通され、
電磁方向切換弁201の第1のポートd1に接続された第1の制御オイルポートPS1は、前記第2の方向転換ユニット2bの第2の制御オイルポートPS2に連通され、
前記第1のカートリッジバルブC1の第IIIポートに接続された第1のダンピングオリフィスh1は、前記電磁方向切換弁201の第2のポートd2に連通され、
前記第2のカートリッジバルブC2の第ivポートに接続された第2のオイル供給ポートP5は、前記第2のオイル排出ポートP4に連通され、
前記第2のカートリッジバルブC2の第iポートに接続された第3のオイル排出ポートP6は、前記ポンプ/モーター7のオイル供給ポートに連通され、
前記第2のカートリッジバルブC2の第iiiポートに接続された第2の制御オイルポートPS2は、前記第1の制御オイルポートPS1に連通され、
前記第2のカートリッジバルブC2の第iiiポートに接続された第2のダンピングオリフィスh2は、前記第2の制御オイルポートPS2に連通され、
前記電磁方向切換弁201の第1のポートd1は、前記第1の制御オイルポートPS1に接続され、
前記電磁方向切換弁201の第2のポートd2は、前記第1のダンピングオリフィスh1に接続され、
前記電磁方向切換弁201の第3のポートd3は、前記第1のオイル供給ポートP3、第2のオイル排出ポートP4の通路と第1のノードAで接続され、
前記電磁方向切換弁201の第4のポートd4は、前記オイルタンクに接続される。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、前記マルチウェイバルブ4は、
前記リフティングブロックP1、サブポートLC1に連通されると共に前記ポンプ/モーター7のオイル排出ポートOUTに接続されるメインオイル供給ポートPと、メインオイル供給ポートの最高圧力を制御するリリーフバルブ401aと、を含むオイル供給ブロック401と、
前記メインオイル供給ポートPに連通されるオイル供給ポートP1と、前記第1の方向転換ユニット2aの第1のオイル排出ポートP2に接続される作業ポートA1と、前記メインオイル戻しポートTに連通されるオイル戻しポートT1と、サブポートLC1と、前記サブポートLC3に連通されるサブポートLC2と、を含むリフティングブロック402と、
前記メインオイル供給ポートPに連通されるオイル供給ポートP2と、作業ポートA2、B2と、前記メインオイル戻しポートTに連通されるオイル戻しポートT2と、サブポートLC3と、前記メインオイル戻しポートTに連通されるサブポートLC4と、を含む傾斜ブロック403と、
前記オイルタンク5に接続されるメインオイル戻しポートTを含むオイル戻しポート404と、を含む。
その中、前記リフティングブロックの弁体が中間位置0Pに位置する場合、前記サブポートLC1、LC2は連通された後にメインオイル戻しポートTに連通される。前記リフティングブロックの弁体が貨物のリフティング位置1Pに位置する場合、前記オイル供給ポートP1は前記作業ポートA1に連通され、サブポートLC1、LC2は連通されない。前記リフティングブロックの弁体が貨物の下降位置2Pに位置する場合、前記作業ポートA1は前記オイル戻しポートT1に連通され、サブポートLC1、LC2は連通される。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムは、前記圧力スイッチセルフロックバルブ18から構成される制御モード1をさらに含み、リフティングブロックハンドルボタンS、イネーブル信号発生スイッチSQ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTが直列、形成された第1の分岐回路と、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTの一端に、圧力スイッチSPとリレーK1が直列、形成されてなる第1の分岐回路と、圧力スイッチセルフロックバルブ18の電磁石2DTのコイルから構成される第2の分岐回路から第1の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチK1ー1と前記方向切換弁2の電磁方向切換弁201の電磁石1DTのコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチK1ー2は下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号のポテンショメータDWによって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ19又はコンバーター21のコントローラにアクセスされる。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムは、前記時間リレーKTと中間リレーK2から構成される制御モード2をさらに含み、前記時間リレーKTは常閉型スイッチKTー1を含み、前記中間リレーK2は常開型スイッチK2ー1と常閉型スイッチK2ー2を含み、前記リフティングブロックハンドルボタンS、イネーブル信号発生スイッチSQ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTが直列されて第1の分岐回路を形成し、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTの一端に、圧力スイッチSP、常閉型スイッチKTー1、中間リレーK2のコイルが直列されてなる第Iの分岐回路と、常開型スイッチK2ー1とリレーK1コイルが直列されてなる第IIの分岐回路と、常閉型スイッチK2ー2と時間リレーKTコイルが直列されてなる第IIIの分岐回路とが並列されて第3の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチK1ー1と前記方向切換弁2の電磁方向切換弁201の電磁石1DTのコイルが直列接続されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチK1ー2によって下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号のポテンショメータDWによって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ19又はコンバーター21のコントローラにアクセスされる。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムは、前記中間リレーK2、抵抗R、トランジスターVTから構成される制御モード3をさらに含み、前記中間リレーは常閉型スイッチK2ー1と常閉型スイッチK2ー2を含み、前記リフティングブロックハンドルボタンS、イネーブル信号発生スイッチSQ、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTが直列されて第1の分岐回路を形成し、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチSTの一端に、常閉型スイッチK2ー1とリレーK1のコイルが直列されてなる第iの分岐回路と、抵抗R、圧力スイッチSP、常閉型スイッチK2ー2が直列されてなる第iiの分岐回路と、中間リレーK2コイル、トランジスターVTのコレクター、エミッターが直列されてなる第iiiの分岐回路とが並列され、トランジスターVTのベースが第2の分岐回路の抵抗Rと圧力スイッチSPとの間に接続されて第4の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチK1ー1と前記方向切換弁2の電磁方向切換弁201の電磁石1DTのコイルが直列接続されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチK1ー2によって下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号のポテンショメータDWによって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ19又はコンバーター21のコントローラにアクセスされる。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、前記エネルギー蓄積装置は、バッテリー、容量又はリチウム電池である。
輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システムにおいて、前記モーター又はポンプ入口と前記オイルタンクとの間の管路にチェックバルブが設けられている。
実施例1:
図4に示すように、オイルポンプ7としてモーター機能付きの油圧ギヤポンプを用いて、オイル吸入ポートにチェックバルブ6を設ける。チェックバルブ6は、
ギヤポンプをポンプとして利用する場合、チェックバルブ6を介してオイルタンクからオイルを吸い込むことができる役割と、
ギヤポンプをモーターとして利用する場合、チェックバルブ6によって方向切換弁2の第2ユニット2bから充填される圧油がオイルタンクへ流れ込むのを切断し、高圧オイルがオイルポンプ7を通過せずに直接オイルタンクに戻ることを防止する役割とを果たす。
速度制限弁17とリフティングシリンダ9との間に圧力付きスイッチ1SPを設け、マルチウェイバルブ4と速度制限弁17との間に方向切換弁2の第1ユニット2aを設け、モーター又はポンプ7の入口に方向切換弁2の第2ユニット2bを設け、
圧力スイッチ1SPは、貨物が発電時に一部の電気エネルギーを消耗するので、下降発電量が発電自身消耗量を超える貨物のみが発電に利用可能な貨物で、最軽量の利用可能な貨物の重みを分画点として圧力スイッチ1SP圧力を設定する役割を果たし、
方向切換弁2は、貨物を持ち上げる作業を行う時、方向切換弁2の第1ユニット2aの電磁方向切換弁201の電磁石1DTに電気が供給されず、マルチウェイバルブ4のリフティングブロックから流出する圧油が第1ユニット2aを通過してリフティングシリンダ9に入ってリフティング作業を行い、第2のユニット2bがリフティング圧油のモーター又はオイルポンプ7の入口への流れ込みを切断する役割と、
貨物を下ろす作業を行う時、方向切換弁2の第1ユニット2aの電磁方向切換弁201の電磁石1DTに電気が供給されるか否かはコマンドに基づいて行われ、供給されない場合、第2のユニット2bは圧油のモーター又はオイルポンプ7の入口への流れ込みを切断し、リフティングシリンダ9中の圧油は速度制限弁17、方向切換弁2の第1ユニット2aを通過してマルチウェイバルブ4に流れ込むしかできず、この時、発電装置を備えていない場合の操作と同じであり、電磁石1DTに電気が供給され圧力スイッチ1によって供給可否を制御する場合、リフティングシリンダ9中の圧油は速度制限弁17、方向切換弁2の第1のユニット2a、方向切換弁2の第2のユニット2bを通過してモーター又はオイルポンプ7のオイル吸込ポートに充填されて発電する役割を果たし、
その中、二つのダンピングオリフィスh1、h2は、主に、方向切換弁2の第1のカートリッジバルブC1、第2のカートリッジバルブC2の開閉速度を制御し、方向切換時のショックを低減する役割を果たす。
圧力スイッチセルフロック弁18は、
重み圧力が圧力スイッチ1SPの設定値に接近する貨物を下ろした直後に、ハンドル3を操作する速度が速すぎて、リフティングシリンダ9から速度制限弁17までの管路内の圧力が変動して圧力スイッチ1SPがONになったりOFFになったりして方向切換弁2がとどまらずに方向切換を行って、最終的に貨物が下ろし中で震動してしまうことがあり、当該状況を解消するため、圧力スイッチ1SPの入口にセルフロック弁18を設け、貨物を下ろす時の圧力スイッチ1SPの圧力をロックし、圧力の変動による影響を防止する役割を果たす。
リフティングシリンダ9のフル拡張検出スイッチSTは、リフティングシリンダ9が完全に伸長された時、リフティングシリンダ9の圧力はマルチウェイバルブ4のリリーフバルブ401aの設定圧力に達し、この時に負荷がなくて下ろすと、圧力スイッチ1により取得された信号はオーバーフロー圧力信号で、当該信号は発電条件を満たすので、モーター16を起動させて発電を行うが、負荷がないと回収できるエネルギーがなく、実際、電気を消耗するだけであって、このような状況を解消するため、リフティングシリンダ9のフル拡張検出スイッチSTを設けた。
制御弁リフティングブロックの操作ハンドル3又はバルブレバー側に貨物の下降を検出するイネーブルスイッチSQを設ける。当該イネーブルスイッチSQは、操作がリフティングブロックの下降作業であるか否かを識別し、YESであると、スイッチをONし、発電の準備をする役割を果たし、
制御弁リフティングブロックの操作ハンドル3側にボタンSを設け、操作者が下降作業を行う時に、システムが発電状態にならないようにしようとする場合、操作者がボタンSを押しながら操作することができ、この時は発電装置を備えていない場合の操作と同じである。
エネルギー収集プロセスは以下のとおりである。即ち、バッテリーフォークリフトが貨物を差し込んで高所から下ろそうとする時、操作者は必要に応じて選択することができる:1、操作者がボタンSを押さずにマルチウェイバルブ4のリフティングブロック操作ハンドル3を押すと、操作ハンドル3はリフティングブロック側の下降イネーブル検出スイッチSQをトリガーしてONにし、貨物に対応する圧力が圧力スイッチ1の設定値未満であると、圧力スイッチ1SPはONできず、リレーK1コイルにも電気が供給されず、リレーK1の常開型スイッチK1ー1、K1ー2は閉じられず、スマートディスプレイ19又はコンバーター21のコントローラのピンに信号を入力せずに、ポンプモーター16は起動されず、方向切換弁2の第1のユニット2aの電磁弁201の電磁石1DTに電気が供給されず、この時、方向切換弁2の第1のユニット2a中のP3ポートとP2ポートが連通され、方向切換弁2の第2のユニット2bとモーター又はオイルポンプ7のオイル入口とは切断され、この時に発電装置を備えていない場合の操作と同じ下降作業を行って貨物を下ろすことができる。貨物に対応する圧力が圧力スイッチ1SPの設定値以上であると、圧力スイッチ1SPはONされ、電流は当該二つの直列に連通されたスイッチを通過してリレーK1のコイルに入り、コイルに電気が供給されると、リレーの二対の常開型スイッチK1ー1、K1ー2が閉じ、K1ー2が閉じると、スマートディスプレイ19又はコンバーター21のコントローラのピンに電気信号を入力し、駆動プログラムによってピン信号を検出して対応する周波数の交流電気を出力し、ポンプモーター16を起動させてモーター又はオイルポンプ7を回転させ、K1ー1が閉じると、方向切換弁2の第1のユニット2a中の電磁方向切換弁201の電磁石1DTに電気が供給され、電磁弁が方向切換して左側に入り、この時、方向切換弁2の第1のユニット2a中のP3ポートとP2ポートは切断され、方向切換弁2の第2ユニット2b中のP5ポートとP6は連通され、リフティングシリンダ9内の圧油は速度制限弁17、方向切換弁2の第1のユニット2a中のP3とP4ポート、方向切換弁2の第2のユニット2bを通過してモーター又はオイルポンプ7の入口に充填され、モーター又はオイルポンプ7の入口のチェックバルブ6によってモーター又はオイルポンプ7の入口からオイルタンク5の排出ポートまでのオイル通路を切断し、充填された圧油流量はモーター又はオイルポンプ7をモーター16の同期回転速度を超える速度で回転させるに充分であって、この時のモーター又はオイルポンプ7は実際上、モーター状態で作業し、モーター16の回転子を回転させ、モーター16は発電状態で作業し、モーター16から出力した電流はコンバーター21によって変換されて蓄電装置20に充填されることで、貨物のポテンシャルエネルギーを収集する目的を実現できる。発電する時の貨物の下降速度を制御するため、操作ハンドル3を操作する箇所に当該ハンドルの進行行程に制御されるポテンショメータDWを設け、ポテンショメータDWから出力された信号によってモーター16の同期回転速度を制御し、操作ハンドル3を前進させる行程が小さい場合、ポテンショメータDWから出力された信号でモーター16の同期回転速度が低く、操作ハンドル3を前進させる行程が大きい場合、ポテンショメータDWから出力された信号でモーター16の同期回転速度が高く、下降発電時、モーター又はオイルポンプ7の最高回転速度は、モーター16の同期回転速度によって制御されるので、貨物を下ろす速度も最終的に操作ハンドル3により制御されてしまう。下降発電時にモーター16の回転方向は変わらないので、元の操作に影響を与えることはない。下降発電中に他の操作を行わないと、モーター又はオイルポンプ7の排出口のオイルは負荷検知方向切換弁8EF、マルチウェイバルブ4の中間絞り機能のない下降オイル通路を通過してオイルタンク5に流れ込み、この時の電気消耗量が最小で、発電量は最大である。2、操作者がボタンSを押しながら操作ハンドル3を前に押す時、発電装置を備えていない場合の操作と同じ操作を行って、貨物を下ろすことができ、当該ボタンは下降発電機能を取り消する役割を果たす。
実施例2、3:
図5、図6に示すように、オイル圧回路に圧力スイッチセルフロック弁を設けていない点で図4と異なっているが、圧力スイッチセルフロック弁に類似する機能を実現するため、図5、図6に示すように、以下の電気原理を実現している。即ち、重み圧力が圧力スイッチ1の設定値に接近する貨物を下ろした直後、操作ハンドルの速度が速すぎて、リフティングシリンダ9から速度制限弁17までの管路内の圧力変動を起こし、圧力スイッチ1SPがONになったりOFFになったりして方向切換弁2がとどまらずに方向切換を行って、最終的に貨物が下ろし中で震動してしまうことがあって、当該状況を解消するため、図2、図3における電気原理によると、圧力スイッチ1SPのOFFのみをロックし、貨物が下ろされた瞬間及び継続するプロセスにおいて圧力スイッチ1SPがOFFされると、電気制御によってすぐに圧力スイッチ1SPが位置する電気分岐回路を切断し、圧力スイッチ1SPの状態を検出しなく、リレーK1に電気が供給されず、貨物のポテンシャルエネルギーも回収できず、これによって上記の不利要素を解消する。他の制御プロセスについて、図5、図6が図4に類似するため、詳細な説明を省略する。
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に様々な修正や変形が可能である。本発明の精神や原則内での如何なる修正、置換、改良などは本発明の保護範囲内に含まれる。
1 圧力スイッチ
2 方向切換弁
3 操作ハンドル
4 マルチウェイバルブ
5 オイルタンク
6 チェックバルブ
7 オイルポンプ
8 負荷検出優先弁
9 リフティングシリンダ
10 フィルター
11 方向切換弁コイル
12 リレーコイル
K1 スマートディスプレイの駆動モジュールに接続するためのピン
13 ポンプ吸入口
14 圧力充填ポート
15 ポンプオイル排出口
2a 第1のユニット
2b 第2のユニット
201 電磁方向切換弁
401 オイル供給ブロック
401a リリーフバルブ
402 リフティングブロック
403 傾斜ブロック
404 オイル戻しブロック
16 モーター
17 速度制限弁
18 圧力スイッチセルフロック弁
19 スマートディスプレイ
20 蓄電装置
21 コンバーター(コントローラ付き)

Claims (9)

  1. 出力管路に圧力センサユニット(1)と、前記圧力センサユニット(1)により制御される方向切換弁(2)とが設けられるリフティングシリンダ(9)を含み、前記方向切換弁(2)の第1の排出口は操作ハンドル付きのマルチウェイバルブ(4)の一つ通路を経由してオイルタンク(5)に接続され、前記方向切換弁(2)の第2の排出口から流出する圧油はモーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプ(7)を経由してから前記マルチウェイバルブ(4)を経由して最終的にオイルタンク(5)に戻り、前記モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプ(7)によってモーター(16)は電気エネルギーを出力し、前記モーター(16)の電気エネルギー出力端はコンバーター(21)を介してエネルギー蓄積装置(20)に接続され
    リフティングブロックハンドルボタン(S)と、貨物低下検出イネーブル信号発生スイッチ(SQ)及び速度制御信号ポテンショメータ(DW)と、第1の常開型スイッチ(K1ー1)及び第2の常開型スイッチ(K1ー2)を含むリレー(K1)とをさらに含み、圧力センサユニットが圧力スイッチ(SP)とリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)を含み、前記リフティングブロックハンドルボタン(S)、前記貨物低下検出イネーブル信号発生スイッチ(SQ)、前記圧力スイッチ(SP)、前記リレー(K1)のコイルが直列されて第1の制御分岐回路を形成し、前記リレー(K1)の第2の常開型スイッチ(K1ー2)と制御前記方向切換弁(2)の電磁石のコイル(11)が直列されて第2の制御分岐回路を形成する
    ことを特徴とする輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  2. 前記操作ハンドル付きのマルチウェイバルブ(4)が、機械的操作式のマルチウェイバルブ、電気制御操作式のマルチウェイバルブ又は油圧制御操作式のマルチウェイバルブであることを特徴とする請求項1に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  3. 前記圧力センサユニット(1)が、圧力スイッチ(SP)又は圧力センサーであることを特徴とする請求項1に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  4. 前記モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプ(7)の吸入口と前記オイルタンク(5)との間の管路にチェックバルブが設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  5. 前記方向切換弁(2)は、第1の方向転換ユニット(2a)と第2の方向転換ユニット(2b)を含み、前記モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプ(7)のオイル排出口、前記マルチウェイバルブ(4)、前記方向切換弁(2)と前記リフティングシリンダ(9)の作業チェンバーとの間にオイル供給通路を形成し、前記リフティングシリンダ(9)の作業チェンバー、前記方向切換弁(2)の第1の方向転換ユニット(2a)、前記マルチウェイバルブ(4)と前記オイルタンク(5)との間に第1のオイル排出通路を形成し、前記リフティングシリンダ(9)の作業チェンバー、前記方向切換弁(2)の第1の方向転換ユニット(2a)と第2の方向転換ユニット(2b)、前記モーター又はオイル吸入口付きの耐圧ポンプ(7)のオイル供給口との間に第2のオイル排出通路を形成し、前記第1のオイル排出通路と前記第2のオイル排出通路が、前記リフティングシリンダ(9)からオイルが排出される時に前記方向切換弁(2)によって選択的にONされることを特徴とする請求項1に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  6. 前記第1の方向転換ユニット(2a)が、第1のカートリッジバルブ(C1)と、電磁方向切換弁(201)と、前記第1のカートリッジバルブ(C1)と前記電磁方向切換弁(201)に接続された第1のダンピングオリフィス(h1)とを含み、前記第2の方向転換ユニット(2b)が、第2のカートリッジバルブ(C2)と、電磁方向切換弁(201)と、前記第2のカートリッジバルブ(C2)と第2の制御オイルポート(PS2)に接続された第2のダンピングオリフィス(h2)とを含み、前記第1のカートリッジバルブ(C1)の第IIポートは第IVポートに常時連通され、第Iポートはいつも前記第IIポートと前記第IVポートに連通され、前記第IIポートと前記第IVポートから第Iポートへの連通可否は前記電磁方向切換弁(201)によって制御され、前記第2のカートリッジバルブ(C2)の第iiポートは第ivポートに常時連通され、第iポートはいつも前記第iiポートと前記第ivポートに連通され、第iiポートと第ivポートから第iポートへの連通可否は前記電磁方向切換弁(201)によって制御され、前記電磁方向切換弁(201)のOFF又はONはそれぞれ、第1のカートリッジバルブ(C1)又は第2のカートリッジバルブ(C2)の制御ポートのON状態を制御することを特徴とする請求項に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  7. 圧力スイッチセルフロック弁(18)から構成される制御モード1をさらに含み、リフティングブロックハンドルボタン(S)、イネーブル信号発生スイッチ(SQ)、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)が直列されて第1の分岐回路を形成し、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)の一端に、圧力スイッチ(SP)とリレー(K1)が直列されてなる第1の分岐回路と、圧力スイッチセルフロック弁(18)の電磁石(2DT)のコイルから構成される第2の分岐回路が並列されて第1の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチ(K1ー1)と前記方向切換弁2の電磁方向切換弁(201)の電磁石(1DT)のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチ(K1ー2)は下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号のポテンショメータ(DW)によって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ(19)又はコンバーター(21)のコントローラにアクセスされることを特徴とする請求項に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  8. 時間リレー(KT)と中間リレー(K2)から構成される制御モード2をさらに含み、前記時間リレー(KT)は第1の常閉型スイッチ(KTー1)を含み、前記中間リレー(K2)は第3の常開型スイッチ(K2ー1)と第2の常閉型スイッチ(K2ー2)を含み、前記リフティングブロックハンドルボタン(S)、イネーブル発生スイッチ(SQ)、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)が直列されて第1の分岐回路を形成し、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)側に、圧力スイッチ(SP)、第1の常閉型スイッチ(KTー1)、中間リレー(K2)のコイルが直列されてなる第Iの分岐回路と、第3の常開型スイッチ(K2ー1)と前記リレー(K1)のコイルが直列されてなる第IIの分岐回路と、第2の常閉型スイッチ(K2ー2)と前記時間リレー(KT)コイルが直列されてなる第IIIの分岐回路とが並列されて第3の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチ(K1ー1)と前記方向切換弁(2)の電磁方向切換弁(201)の電磁石(1DT)のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチ(K1ー2)によって下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号ポテンショメータ(DW)によって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ(19)又はコンバーター(21)のコントローラにアクセスされることを特徴とする請求項に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
  9. 間リレー(K2)、抵抗(R)、トランジスター(VT)から構成される制御モード3をさらに含み、前記中間リレーは第1の常閉型スイッチ(K2ー1)と第2の常閉型スイッチ(K2ー2)を含み、前記リフティングブロックハンドルボタン(S)、イネーブル信号発生スイッチ(SQ)、リフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)が直列されて第1の分岐回路を形成し、前記第1の分岐回路のリフティングシリンダフル拡張検出スイッチ(ST)側に、常閉型スイッチ(K2ー1)とリレー(K1)のコイルが直列されてなる第iの分岐回路と、抵抗(R)、圧力スイッチ(SP)、第2の常閉型スイッチ(K2ー2)が直列されてなる第iiの分岐回路と、中間リレー(K2)のコイル、トランジスター(VT)のコレクター、エミッターが直列されてなる第iiiの分岐回路とが並列され、トランジスター(VT)のベースが第2の分岐回路の抵抗(R)と前記圧力スイッチ(SP)との間に接続されて第4の制御分岐回路を形成し、前記第1の常開型スイッチ(K1ー1)と前記方向切換弁(2)の電磁方向切換弁(201)の電磁石(1DT)のコイルが直列されて第2の制御分岐回路を形成し、前記第2の常開型スイッチ(K1ー2)によって下降イネーブル信号を提供し、前記速度制御信号ポテンショメータ(DW)によって下降速度制御信号を提供し、前記下降イネーブル信号と速度制御信号はスマートディスプレイ(19)又はコンバーター(21)のコントローラにアクセスされることを特徴とする請求項に記載の輸送・積卸電気自動車に適用するエネルギー再生発電システム。
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