本發(fā)明主要屬于大容量車載液壓蓄能器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多容器式循環(huán)蓄能器及其儲(chǔ)釋能方法。
背景技術(shù):
蓄能器是液壓系統(tǒng)中常用的儲(chǔ)能、緩沖裝置。近年來,由于環(huán)境污染和能源枯竭的問題,世界各國都在大力推廣新能源汽車。液壓蓄能器由于其結(jié)構(gòu)簡單可靠、功率密度大、成本低,而被廣泛用作液壓及混動(dòng)車輛的儲(chǔ)能裝置。
目前,車載液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是單一蓄能器或高壓-低壓雙蓄能器組合結(jié)構(gòu),在上述車載液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用過程中,蓄能器中的氣體做一定的體積變化,就需要等量的液壓油。因而對(duì)于大容量車載液壓蓄能系統(tǒng),除了蓄能器自身,還要考慮大體積液壓油的儲(chǔ)存,這嚴(yán)重降低了液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度,縮小了液壓混動(dòng)車輛的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服了現(xiàn)有產(chǎn)品需要存儲(chǔ)與蓄能器氣體變化體積等量液壓油的問題。本發(fā)明提供一種多容器式循環(huán)蓄能器及其儲(chǔ)釋能方法。本發(fā)明所述多容器式循環(huán)蓄能器只需存儲(chǔ)少量的液壓油,極大地提高了液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度,擴(kuò)展了液壓混動(dòng)車輛的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種多容器式循環(huán)蓄能器,所述循環(huán)蓄能器包括液壓油箱、至少兩個(gè)體積相同的活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、液壓泵/馬達(dá)、固定式儲(chǔ)氣裝置;所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的一端為液壓接口,另一端為充氣接口,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的所述液壓接口通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的所述充氣接口通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;
通過所述液壓閥組和所述充氣閥組控制所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的儲(chǔ)釋能過程,以循環(huán)利用所述蓄能器中的液壓油。
進(jìn)一步地,所述液壓油箱中存儲(chǔ)的液壓油的體積為單個(gè)所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置體積的1-1.3倍。
進(jìn)一步地,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置采用活塞式蓄能器,所述固定式儲(chǔ)氣裝置采用一獨(dú)立的氣瓶。
進(jìn)一步地,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置包括第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
一種多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法,所述方法使用所述多容器式循環(huán)蓄能器,所述多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法包括儲(chǔ)能過程和釋能過程,在整個(gè)所述儲(chǔ)能和釋能過程中,氣體壓縮及氣體膨脹過程在各個(gè)所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置中循環(huán)交替進(jìn)行;
進(jìn)一步地,所述多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)能方法包括以下步驟:
(1)第一次儲(chǔ)能步驟:所述液壓泵/馬達(dá)從所述液壓油箱吸取液壓油,壓入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
(2)第二次儲(chǔ)能步驟:所述液壓泵/馬達(dá)從所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
(3)第三次儲(chǔ)能步驟:所述液壓泵/馬達(dá)從液壓泵從所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;完成全部的能量儲(chǔ)存。
進(jìn)一步地,所述多容器式循環(huán)蓄能器的釋能方法包括以下步驟:
(1)第一次釋能步驟:所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
(2)第二次釋能步驟:所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
(3)第三釋能步驟:所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述液壓油箱,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;完成全部的能量釋放。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明只需存儲(chǔ)少量的液壓油,極大地提高了液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度,擴(kuò)展了液壓混動(dòng)車輛的應(yīng)用范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中所述多容器式循環(huán)蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明所述多容器式循環(huán)蓄能器所需液壓油體積與蓄能器總體積之比和活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置數(shù)量的關(guān)系圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中所述三容器式循環(huán)蓄能器第一次儲(chǔ)能及第三次釋能狀態(tài)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中所述三容器式循環(huán)蓄能器第二次儲(chǔ)能及第二次釋能狀態(tài)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中所述三容器式循環(huán)蓄能器第三次儲(chǔ)能及第一次釋能狀態(tài)示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例3中所述雙容器式循環(huán)蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例4中所述雙容器式循環(huán)蓄能器第一次儲(chǔ)能及第二次釋能狀態(tài)示意圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例4中所述雙容器式循環(huán)蓄能器第二次儲(chǔ)能及第一次釋能狀態(tài)示意圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例5中所述四容器式循環(huán)蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例6中所述四容器式循環(huán)蓄能器第一次儲(chǔ)能及第四次釋能狀態(tài)示意圖。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例6中所述四容器式循環(huán)蓄能器第二次儲(chǔ)能及第三次釋能狀態(tài)示意圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例6中所述四容器式循環(huán)蓄能器第三次儲(chǔ)能及第二次釋能狀態(tài)示意圖。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例6中所述四容器式循環(huán)蓄能器第四次儲(chǔ)能及第一次釋能狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
相反,本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步,為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解,在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種多容器式循環(huán)蓄能器,所述循環(huán)蓄能器包括液壓油箱、至少兩個(gè)體積相同的活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、液壓泵/馬達(dá)、固定式儲(chǔ)氣裝置;所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的一端為液壓接口,另一端為充氣接口,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的所述液壓接口通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的所述充氣接口通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;通過所述液壓閥組和所述充氣閥組控制所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的儲(chǔ)釋能過程,以循環(huán)利用所述蓄能器中的液壓油。所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置采用活塞式儲(chǔ)能器,所述固定式儲(chǔ)氣裝置采用一獨(dú)立的氣瓶。
所述液壓油箱中存儲(chǔ)的液壓油的體積為單個(gè)所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置體積的1-1.3倍;其中活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置數(shù)量可選,蓄能器總體積一定時(shí)活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置數(shù)量越多,系統(tǒng)需要的液壓油越少,其關(guān)系如圖2所示,理論上,當(dāng)活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置數(shù)量趨近于無窮大時(shí),所需液壓油體積趨近于0。所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置采用活塞式儲(chǔ)能器,所述固定式儲(chǔ)氣裝置采用一獨(dú)立的氣瓶。
在本實(shí)施例中,如圖1所示,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置包括第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
實(shí)施例2
一種多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法,本實(shí)施例應(yīng)用實(shí)施例1所述多容器式循環(huán)蓄能器,所述多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法包括儲(chǔ)能過程和釋能過程,在整個(gè)所述儲(chǔ)能(釋能)過程中,氣體壓縮和氣體膨脹過程在所述各活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置中循環(huán)交替進(jìn)行;
所述多容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)能方法包括以下步驟:
(1)第一次儲(chǔ)能步驟(如圖3所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述液壓油箱吸取液壓油,壓入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第一次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次儲(chǔ)能步驟(如圖4所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第二次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(3)第三次儲(chǔ)能步驟(如圖5所示):所述液壓泵/馬達(dá)從液壓泵從所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第三次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱和所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;完成全部的能量儲(chǔ)存。
所述多容器式循環(huán)蓄能器的釋能方法包括以下步驟:
(1)第一次釋能步驟(如圖5所示):所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第一次釋能步驟中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱和所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次釋能步驟(如圖4所示):所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第二次釋能程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(3)第三次釋能步驟(如圖3所示):所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述液壓油箱,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第三次釋能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;完成全部的能量釋放。
實(shí)施例3
一種雙容器式循環(huán)蓄能器,本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,唯不同之處在于,本實(shí)施例中,如圖6所示,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置包括第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置。所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
實(shí)施例4
一種雙容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法,本實(shí)施例應(yīng)用實(shí)施例3所述雙容器式循環(huán)蓄能器,所述雙容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法包括儲(chǔ)能過程和釋能過程,在整個(gè)所述儲(chǔ)能(釋能)過程中,氣體壓縮和氣體膨脹過程在所述各活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置中循環(huán)交替進(jìn)行;
所述雙容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)能方法包括以下步驟:
(1)第一次儲(chǔ)能步驟(如圖7所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述液壓油箱吸取液壓油,壓入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第一次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次儲(chǔ)能步驟(如圖8所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;完成全部的能量儲(chǔ)存。
在第二次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱的接口為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。完成全部的能量儲(chǔ)存。
所述雙容器式循環(huán)蓄能器的釋能方法包括以下步驟:
(1)第一次釋能步驟(如圖8所示):所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第一次釋能步驟中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱的接口為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次釋能步驟(如圖7所示):所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述液壓油箱,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;完成全部的能量釋放。
在第二次釋能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;完成全部的能量釋放。
實(shí)施例5
一種四容器式循環(huán)蓄能器,本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,唯不同之處在于,本實(shí)施例中,如圖9所示,所述活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置包括第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均通過液壓閥組與所述液壓泵/馬達(dá)以及所述液壓油箱連接;所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均通過充氣閥組與大氣以及所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
實(shí)施例6
一種四容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法,本實(shí)施例應(yīng)用實(shí)施例5所述四容器式循環(huán)蓄能器,所述四容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)釋能方法包括儲(chǔ)能過程和釋能過程,在整個(gè)所述儲(chǔ)能及釋能過程中,氣體壓縮和氣體膨脹過程在所述各活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置中循環(huán)交替進(jìn)行;
所述四容器式循環(huán)蓄能器的儲(chǔ)能方法包括以下步驟:
(1)第一次儲(chǔ)能步驟(如圖10所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述液壓油箱吸取液壓油,壓入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第一次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次儲(chǔ)能步驟(如圖11所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第二次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(3)第三次儲(chǔ)能步驟(如圖12所示):所述液壓泵/馬達(dá)從所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;
在第三次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱、所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(4)第四次儲(chǔ)能步驟(如圖13所示):所述液壓泵/馬達(dá)從液壓泵從所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸吸取液壓油壓入所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的高壓氣體被壓縮直至活塞到達(dá)最右端;完成全部的能量儲(chǔ)存;
在第四次儲(chǔ)能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱、所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接;
所述四容器式循環(huán)蓄能器的釋能方法包括以下步驟:
(1)第一次釋能步驟(如圖13所示):所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第一次釋能步驟中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱、所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(2)第二次釋能步驟(如圖12所示):所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第二次釋能程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱、所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口為關(guān)閉狀態(tài)以及所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(3)第三次釋能步驟(如圖11所示):所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞缸,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口接入大氣,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的活塞到達(dá)最右端,所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;
在第三次釋能程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,另一端與所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述液壓油箱所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口與大氣連接,并通過控制充氣閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
(4)第四次釋能步驟(如圖10所示):所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的活塞受氣體高壓推動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)所述液壓泵/馬達(dá)后進(jìn)入所述液壓油箱,所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置活塞缸內(nèi)的高壓氣體膨脹直至活塞到達(dá)最左端;完成全部的能量釋放;
在第四次釋能過程中,通過控制所述液壓閥組使所述液壓泵/馬達(dá)的一端與所述液壓油箱連接,另一端與所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口連接,并通過控制所述液壓閥組使所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的液壓接口均為關(guān)閉狀態(tài);通過控制充氣閥組使所述第一活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第二活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置、所述第三活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置和所述第四活動(dòng)儲(chǔ)氣裝置的充氣接口均與所述固定式儲(chǔ)氣裝置連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明只需存儲(chǔ)少量的液壓油,極大地提高了液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度,擴(kuò)展了液壓混動(dòng)車輛的應(yīng)用范圍。此外,本發(fā)明還能應(yīng)用于壓縮空氣儲(chǔ)能恒壓控制系統(tǒng)以及壓縮空氣-液壓復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)等氣液儲(chǔ)能系統(tǒng),以較小的系統(tǒng)體積增量,實(shí)現(xiàn)了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的恒壓控制以及氣液耦合及復(fù)合儲(chǔ)能,顯著提高了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率。