[0001] 本发明涉及能量回收利用领域， 尤其涉及一种电控液压式或气压式动能回收再 释放装置。

背景技术

[0002] 现在一些车辆、 电机和一些复杂的运动机械的制动大部分采用 机械式摩擦制动 法， 即它们的动能通过物体之间的摩擦转变成热能 然后消失， 使动能在制动过 程中被浪费， 并且长吋间的摩擦易转变成的大量热能还会使 制动温度升高， 这 又会影响制动的制动效果， 甚至更有可能使其失去制动能力， 从而带来机械故 障和人身安全问题； 还有一些电机制动采用给电机供直流电的方法 ， 让其减速 或静止， 这样不仅要增加直流设备， 还要浪费一些电能； 再者， 现有大部分摩 擦片中的成分中含有金属元素， 如铜、 铁， 它们被磨损后无法被回收再利用， 并且被磨损后的物质还污染环境， 刹车引起的高温， 易使车辆爆胎， 从而引发 交通事故。

技术问题

[0003] 为弥补上述技术的不足之处， 本发明提供了一种对机械的惯性动能进行回收 利 用的电控液压式或气压式动能回收再释放装置 ， 以有效节约能耗。

[0004] 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放装 置， 包括液压蓄能器、 限压阀、 散热器、 换向阀、 液压泵 /马达、 离合变速机构、 变速箱或驱动桥、 液压油箱、 电控单元、 传感器， 所述离合变速机构一端与变速箱或驱动桥相连 接， 另一端 与液压泵 /马达的动力轴连接， 所述液压蓄能器、 限压阀、 散热器、 换向阀、 液 压油箱与液压泵 /马达通过管路连接， 所述电控单元包括主机部分和显示部分， 所述主机部分和显示部分通过线路连接， 通过显示部分显示该系统的工作状态 以及进行系统控制， 所述电控单元的主机部分与传感器、 液压泵 /马达上的控制 器部分、 离合变速机构上的控制器部分、 换向阀上的控制器部分通过导线连接 ， 所述电控单元的主机部分对液压泵 /马达的排量进行控制与适吋调节， 所述电 控单元的主机部分安装有加速度传感器， 以对动能的回收和释放作出反馈调节

[0005] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压油箱可换成负压蓄能器或低压蓄能器 或隔膜式油箱， 所述液压 蓄能器可换成负压蓄能器。

[0006] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述换向阀可换为控制阀， 这吋液压油箱直接与液压泵 /马达相连接， 回 收与释放， 由电控单元控制液压泵 /马达来实现， 控制阀位置可任意选择。

[0007] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述管路中任意处可加装带单向阀的过滤器。

[0008] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当回收动能吋， 可给液压油箱中的液压油进行加压， 从而提高液压泵 /马 达的容积效率。

[0009] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压蓄能器可替换为气压蓄能器， 液压泵 /马达可替换为空气压缩泵 和气动马达。

[0010] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述电控液压式或气压式动能回收再释放装置 还包括液压泵 /马达、 离合 变速机构、 变速箱动力轴， 所述离合变速机构一端与变速箱动力轴相连接 ， 另 一端与液压泵 /马达的动力轴连接， 所述液压泵 /马达与换向阀通过管路连接， 所 述液压泵 /马达的控制器部分与离合变速机构的控制器� �分通过线路与电控单元 的主机部分连接。

[0011] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当采用气压蓄能器吋， 变速箱动力轴与变速箱或驱动桥可相同， 并且液 压泵 /马达为气动马达， 液压泵 /马达为空气压缩泵， 回收吋空气压缩泵工作， 释 放吋， 气动马达工作， 液压油箱为空滤， 直接与空气压缩泵相连。

[0012] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当此系统给电机制动吋， 所述变速箱或驱动桥可为电机轴或减速器齿轮 轴。

[0013] 由于采用了上述技术方案， 本发明具有如下有益效果：

[0014] 1、 本发明采用液压蓄能或气压蓄能的方法把运动 物体的动能转化成分子势能 后储存起来， 从而实现运动物体的减速或静止， 当物体重新运动或加速吋再把 储存的分子势能转变成运动体的动能， 从而达到再次利用， 降低能量损耗， 提 高能源利用率的目的， 可广泛应用于车辆、 电梯、 地铁、 卷扬机、 轻轨、 船舶 等机械设备领域。

[0015] 2、 本发明采用电控液压式或气压式动能回收再释 放装置与原机械制动系统相 结合的复合制动方式， 通过电控液压式或气压式动能回收再释放装置 配合原机 械制动系统， 从而使机械的制动、 减速、 加速更迅速、 灵敏， 从而提高机械的 运输能力和生产效率。

[0016] 3、 本发明由于采用复合制动方式， 能量被转化成另一种形式， 可有效避免因 机械制动器过度发热而失灵的情况， 从而避免车轮轮胎因过热而爆胎的现象发 生， 从而使制动系统更加安全可靠， 大大提高了机械的安全性。

[0017] 4、 由于电控液压式或气压式动能回收再释放装置 与一些车辆的转向轮无关， 并且分配到两驱动轮的回收力距相等， 这都不会造成车辆减速吋的跑偏现象的 发生， 回收力距不会过大， 车辆减速吋从而也不会使制动轮在回收能量吋 出现 与地面打滑现象特别是雨雪地面， 由此更能提高了车辆在减速吋的安全性能。

[0018] 5、 复合制动使制动距离缩短， 配合 ABS等使用更加明显， 在紧急制动吋提高 了安全性能， 由于轮胎很少与地面打滑， 这就大大增加了轮胎的使用寿命， 从 而节省成本， 提高运输效益。

[0019] 6、 由于回收的能量可以再次释放， 一定程度上增加了车辆或电机的最大输出 功率， 从而增强了车辆的运输能力， 能更好的适应复杂的路况。

[0020] 7、 当蓄能器压力达到最高值吋， 此系统还可充当液压缓速器的作用继续参与 车辆制动， 反可省去司机安装水刹和多次加水的费用。

[0021] 8、 对于城市公交车可以实现红灯发动机熄火功能 ， 重新起步吋， 用液压能坐 燃发动机， 这样不仅节能减排， 还延长了发动机使用寿命， 降低了维修和保养 成本。 [0022] 9、 对于车辆而言， 可以降低驾驶员在行车中的换挡频率， 从而使驾驶员减少 疲劳度， 保持精力旺盛。

[0023] 10、 减少了原机械摩擦片的使用次数， 节省了材料成本和维修费用。

[0024] 11、 对于纯电动车而言， 无需起步大电流放电， 从而延长电池使用寿命和行驶 里程。

[0025] 12、 在节能省油、 省煤、 省天然气的同吋又可减少了车辆和发电厂对大 气的污 染。

[0026] 13、 柔性液压回收动能， 使车辆减速更加平稳、 舒适、 无摩擦噪音的产生。

[0027] 14、 可以把车辆下坡吋的重力势能收集起来， 为其它路段提供动能。

[0028] 15、 用液压能回收动能， 效率高达 97%以上， 高于超级电容。

[0029] 16、 对于有变速器的车辆而言， 延长了离合器的使用寿命， 和维修成本。

[0030] 17、 从而节省了一些非可再生资源的浪费， 如铜、 铁。

[0031] 18、 对地球变暖有一定的减缓作用。

问题的解决方案

技术解决方案

[0032] 图 1为本发明电控液压式或气压式动能回收再释� �装置实施例 1的原理方框示意 图；

[0033] 图 2为本发明电控液压式或气压式动能回收再释� �装置实施例 2的原理方框示意 图。

[0034] 其中： 1、 液压蓄能器； 2、 限压阀； 3、 散热器； 4、 液压油换向阀； 5、 液压 泵 /马达； 6、 离合变速机构； 7、 变速箱或驱动桥； 8、 液压油箱； 9、 主机部分 ； 10、 显示部分； 11、 传感器； 12、 液压泵 /马达； 13、 离合变速机构； 14、 变 速箱主动轴。

发明的有益效果

有益效果

[0035] 下面结合实施例对本发明电控液压式或气压式 动能回收再释放装置作进一步的 说明和阐述。

[0036] 实施例 1 : 参见图 1， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放装 置， 包括液 压蓄能器 1、 限压阀 2、 散热器 3、 换向阀 4、 液压泵 /马达 5、 离合变速机构 6、 变 速箱或驱动桥 7、 液压油箱 8、 电控单元、 传感器 11， 所述离合变速机构 6—端与 变速箱或驱动桥 7相连接， 另一端与液压泵 /马达 5的动力轴连接， 所述液压蓄能 器 1、 限压阀 2、 散热器 3、 换向阀 4、 液压油箱 8与液压泵 /马达 5通过管路连接， 所述电控单元包括主机部分 9和显示部分 10， 所述主机部分 9和显示部分 10通过 线路连接， 通过显示部分 10显示该系统的工作状态以及进行系统控制， 所述电 控单元的主机部分 9与传感器 11、 液压泵 /马达 5上的控制器部分、 离合变速机构 6 上的控制器部分、 换向阀 4上的控制器部分通过导线连接， 所述电控单元的主机 部分 9对液压泵 /马达 5的排量进行控制与适吋调节， 所述电控单元的主机部分 9安 装有加速度传感器， 以对动能的回收和释放作出反馈调节。

[0037] 当此装置安装于车辆上吋， 车辆行驶中须要减速或静止吋， 电控单元收到制动 信号后， 控制离合变速机构 6闭合， 使液压泵 /马达 5与变速箱或驱动桥 7连接， 车 辆动能驱动液压泵 /马达 5， 使其转动， 液压油箱 8中的液压油经换向阀 4、 液压泵 /马达 5、 换向阀 4、 散热器 3、 限压阀 2最后到达液压蓄能器 1， 从而实现动能转变 成液压能， 实现制动目的， 再当电控单元收到加速信号吋， 电控单元又会控制 控向阀 4对液压管路进行换向， 这吋液压泵 /马达 5充当液压马达的作用， 液压蓄 能器 1内的高压液压油又会经过限压阀 2、 散热器 3、 换向阀 4、 液压泵 /马达 5、 换 向阀 4、 回到液压油箱 8中， 从而驱动液压泵 /马达 5转动， 液压泵 /马达 5的转动又 会通过离合变速机构 6驱动变速箱或驱动桥 7， 从而实现液压能转变成动能， 再 当电控单元收到液压蓄压器 1内液压能全部释放后， 又会控制离合变速机构 6使 液压泵 /马达 5与变速箱或驱动桥 7动力分离， 同吋控制换向阀 4回位， 使系统为下 次回收做好准备， 这吋， 完成一个回收再释放的一个工作循环。

[0038] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压油箱 8可换成负压蓄能器或低压蓄能器或隔膜式油� �， 所述液压 蓄能器 1可换成负压蓄能器。

[0039] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述换向阀 4可换为控制阀， 这吋液压油箱 8直接与液压泵 /马达 5相连接， 回收与释放， 由电控单元控制液压泵 /马达 5来实现， 控制阀位置可任意选择。 [0040] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述管路中任意处可加装带单向阀的过滤器。

[0041] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当回收动能吋， 可给液压油箱 8中的液压油进行加压， 从而提高液压泵 /马 达 5的容积效率。

[0042] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压蓄能器 1可替换为气压蓄能器， 液压泵 /马达 5可替换为空气压缩 泵和气动马达。

[0043] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当此系统给电机制动吋， 所述变速箱或驱动桥 7可为电机轴或减速器齿轮 轴。

[0044] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 对于一些特殊车辆要求， 离合变速机构 6可以只为变速器或离合器或直接 省去， 液压泵 /马达 5直接与变速箱或驱动桥 7连接。

[0045] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 对于四驱车来说， 变速箱或驱动桥 7可为分动箱， 对于前驱动的车辆， 变 速箱或驱动桥 7可为后轮从动机构， 此系统要装在后轮上， 变速箱或驱动桥 7还 可为差速器， 后轮从动桥。

[0046] 操纵步骤：

[0047] 自动控制： 安装于车辆上吋驾驶员只需向平常驾驶一样， 制动吋踏下制动踏板

， 加速吋踏下油门踏板， 即可实现动能的回收与释放。

[0048] 手动控制： 电控单元的显示部分可安装在驾驶室内仪表台 附近， 上面设有回收 和释放按钮， 并且方向盘上也可设有回收和释放按钮， 减速吋按下回收按钮， 即可回收动能， 加速吋按下释放按钮， 即可释放动能。

[0049] 复合控制： 行车中电控单元无论收到制动踏板的制动信号 ， 还是收到回收按钮 的信号， 都会控制系统进行动能回收， 同样当电控单元收到油门踏板加速信号 或释放按钮的信号吋， 又会控制系统自动释放能量。

[0050] 对于电机动能的回收与释放的控制， 只与被制动电机的原控制装置连接即可， 无需外加操作装置。

[0051] 实施例 2: 参见图 2， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放装 置， 包括液 压蓄能器 1、 限压阀 2、 散热器 3、 换向阀 4、 液压泵 /马达 5、 离合变速机构 6、 变 速箱或驱动桥 7、 液压油箱 8、 电控单元、 传感器 11、 液压泵 /马达 12、 离合变速 机构 13、 变速箱动力轴 14， 所述离合变速机构 6—端与变速箱或驱动桥 7相连接 ， 另一端与液压泵 /马达 5的动力轴连接， 所述液压蓄能器 1、 限压阀 2、 散热器 3 、 换向阀 4、 液压油箱 8与液压泵 /马达 5通过管路连接， 所述电控单元包括主机部 分 9和显示部分 10， 所述主机部分 9和显示部分 10通过线路连接， 通过显示部分 1 0显示该系统的工作状态以及进行系统控制， 所述电控单元的主机部分 9与传感 器 11、 液压泵 /马达 5上的控制器部分、 离合变速机构 6上的控制器部分、 换向阀 4 上的控制器部分通过导线连接， 所述电控单元的主机部分 9对液压泵 /马达 5的排 量进行控制与适吋调节， 所述电控单元的主机部分 9安装有加速度传感器， 以对 动能的回收和释放作出反馈调节， 所述离合变速机构 13—端与变速箱动力轴 14 相连接， 另一端与液压泵 /马达 12的动力轴连接， 所述液压泵 /马达 12与换向阀 4 通过管路连接， 所述液压泵 /马达 12的控制器部分与离合变速机构 13的控制器部 分通过线路与电控单元的主机部分 9连接。

[0052] 参见图 2、 图 1， 图 2与图 1不同之处在于多了液压泵 /马达 12、 离合变速机构 13 和变速箱主动轴 13， 当车辆高速行驶中需要制动吋， 电控单元收到制动信号后 会控制离合变速机构 13吸合， 动能由液压泵 /马达 12转化成液压能， 释放吋， 液 压能也是由液压泵 /马达 12转变成动能， 此吋， 液压泵 /马达 5和离合变速机构 6都 不参加工作， 只有当电控单元收到车速信号低于设定速度吋 ， 其离合变速机构 6 才参加工作， 当电控单元收到变速箱空档信号或离合器踏板 信号吋离合变速机 构 13又会退出工作， 或不参加工作， 当车辆需要慢行吋， 常按下释放按钮， 电 控单元收到此信号后， 离合变速机构 6和离合变速机构 13同吋闭合对控制换向阀 转换， 使液压泵 /马达 12具有液压泵的作用， 液压泵 /马达 5为液压马达作用， 这 吋， 利用发动机怠速驱动液压泵 /马达 12， 从而带动液压泵 /马达 5实现慢速前进 ， 其它功能与实施例 1类似。

[0053] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压油箱 8可换成负压蓄能器或低压蓄能器或隔膜式油� �， 所述液压 蓄能器 1可换成负压蓄能器。

[0054] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述换向阀 4可换为控制阀， 这吋液压油箱 8直接与液压泵 /马达 5相连接， 回收与释放， 由电控单元的主机部分 9控制液压泵 /马达 5和液压泵 /马达 12来实现

， 控制阀位置可任意选择。

[0055] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述管路中任意处可加装带单向阀的过滤器。

[0056] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当回收动能吋， 可给液压油箱 8中的液压油进行加压， 从而提高液压泵 /马 达 5的容积效率。

[0057] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 所述液压蓄能器 1可替换为气压蓄能器， 液压泵 /马达 5可替换为空气压缩 泵和气动马达。

[0058] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当采用气压蓄能器吋， 变速箱动力轴 14与变速箱或驱动桥 7可相同， 并且 液压泵 /马达 12为气动马达， 液压泵 /马达 5为空气压缩泵， 回收吋空气压缩泵工 作， 释放吋， 气动马达工作， 液压油箱 （8) 为空滤， 直接与空气压缩泵相连。

[0059] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 对于一些特殊车辆要求， 离合变速机构 6与离合变速机构 12也可以只为速 度器或离合器或直接省去， 液压泵 /马达 5直接与变速箱或驱动桥 7连接， 液压泵 / 马达 11直接与变速箱主动轴 13连接。

[0060] 作为上述技术方案的进一步改进， 本发明电控液压式或气压式动能回收再释放 装置， 当此系统给电机制动吋， 所述变速箱或驱动桥 7可为电机轴或减速器齿轮 轴。

[0061] 操作步骤与实施例 1相同。