[发明专利]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

说明书

本发明公开了一种根据负载重量自适应的叉车势能回收系统，包括由举升油缸、泵‑马达和油箱构成的液压油路系统，还包括蓄能器、第二电磁比例节流阀、第一电磁比例节流阀、压力传感器、流量传感器、双作用电机、逆变器、蓄能‑放能部件和总控装置；本发明在叉车势能回收过程中，优先选用蓄能器回收，提高了势能回收效率；在叉车货叉提升过程中优先选用蓄能器放能，能够短时间内提供强大的能量供应；当选用以电能形式回收过程中，优先选用超级电容进行电能回收，能够保证短时间大功率的电能回收和释放，保护蓄电池、延长蓄电池寿命。

技术领域

本发明涉及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。

背景技术

叉车在举升重物时，主要是将发动机燃烧产生的化学能转化为重物提升的势能，当下放重物的时候，重物的势能就白白浪费了。目前，最为普遍的叉车势能回收方式有两种，利用蓄能器回收和发电机回收。

中国专利CN 105236317 A是利用蓄能器将货物下降过程中的势能转化为液压能进行回收，用于下一个起升作业中，提高能源利用率，减少能源浪费。并且，同时减轻泵电机或者液压泵的负担，有助于避免油温过高。因为该发明仅仅使用蓄能器回收，所以要求蓄能器能够存储较大的回收势能，那么就存在着蓄能器体积大压力大，有一定安全隐患，并且当半载或者较轻负载的时候，随着货叉的下降，进入蓄能器的液压油增多压力增大，货叉有可能无法正常下降到指定位置，就会严重影响生产效率。

中国专利CN 106006484 A是利用电机将势能转化为电能进行回收，举升缸在下降过程中，液压驱动泵-马达反转，泵-马达带动电机反转进行发电，再通过蓄电池进行电能的存储。因为货叉上的重物下降是一个非常短暂的过程，如果不对下落速度进行控制，那么电机发电是一个大电流、大功率的短暂过程，会对电池造成不可逆的损伤甚至出现安全隐患；如果对下落速度根据蓄电池能量回收的过程进行控制，就会严重影响叉车正常工作的效率。

中国专利CN 108302074 A是利用蓄能器加锂电池的复合回收方式，该方式能够通过蓄能器、发电机进行复合的回收方式，该发明首先选用蓄能器进行能量的回收，然后在下一个举升工作周期推动泵- 马达，从而实现节能的目的。该发明的复合回收方式一定程度上提高了能量回收效率，但是蓄能器的能量回收是依靠经验进行人工调节比例节流阀，对蓄能器的能量回收程度无法实时精准把控，而且利用发电机发电锂电池进行回收的时候仍然会出现重载造成大功率短时间放电造成的安全隐患，此外，蓄能器进行放能过程中没有液压流量的控制，如果放油过快就会让举升缸过快提升，或者依靠泵-马达改变转矩进行控制，又造成一定的能源浪费，装置作为一个封闭回路，只能泄油不能补油，无法及时补充油路内的液压油损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供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。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种根据负载重量自适应的叉车势能回收系统，包括由举升油缸、泵-马达和油箱构成的液压油路系统，还包括蓄能器、第二电磁比例节流阀、第一电磁比例节流阀、压力传感器、流量传感器、双作用电机、逆变器、蓄能-放能部件和总控装置；

蓄能器的油口分别与举升油缸和泵-马达相连，在举升油缸与蓄能器之间设有第二电磁比例节流阀；举升油缸与货叉相连，货叉上连接有压力传感器，压力传感器与总控装置相连；总控装置是由PLC 控制系统组成；总控装置与逆变器通过电路相连，控制逆变器内的三极管导通，总控装置与蓄能-放能部件通过电路相连，控制蓄能-放能部件内继电器的开关；举升油缸液压油出口管道上连接有流量传感器，流量传感器与总控装置相连；第一电磁比例节流阀一端与举升油缸相连，另一端与泵-马达相连，泵-马达与双作用电机直接相连，双作用电机与逆变器相连，逆变器连接蓄能放能部件；