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CN110645231A - 蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统 - Google Patents

蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统 Download PDF

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CN110645231A
CN110645231A CN201911080919.5A CN201911080919A CN110645231A CN 110645231 A CN110645231 A CN 110645231A CN 201911080919 A CN201911080919 A CN 201911080919A CN 110645231 A CN110645231 A CN 110645231A
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valve
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motor
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沈新民
钱立新
李宏伟
李峰
王强
周震伟
高磊
涂群章
赵玮
张涛
李思升
徐婷
周建钊
唐建
周春华
薛金红
刘晴
张详坡
李治中
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Wuxi Hongqi Shipyard Co ltd
PLA University of Science and Technology
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Wuxi Hongqi Shipyard Co ltd
PLA University of Science and Technology
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Abstract

本发明提供一种蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统，包括主油路、第一油路、第二油路和第三油路；以及第一蓄能器、第二蓄能器、流量传感器、压力传感器、电比例马达、惯性飞轮、磁粉制动器、第一扭矩转速传感器、油箱、换向阀、电磁溢流阀、过滤器、变量柱塞泵、电机、第二扭矩转速传感器、单向阀、精密过滤器、蓄能器安全阀、第一双位二通阀和第二双位二通阀。本发明具有多种功能，能够对车辆液压驱动过程和制动能量回收过程进行实验研究，分析不同实验条件下的能量转化率和制动能量回收率。

Description

蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统
技术领域
本发明属于车辆电控液驱实验台架系统，特别是一种蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统。
背景技术
近年来，伴随着生活水平的不断提高，汽车的保有量急速上升，造成了石油资源的过度消耗，对环境造成了严重污染。液压混合动力技术具有功率密度大、安全可靠、对环境污染小、能量利用率高等诸多优点，受到了企业和高校科研机构的共同青睐。其本身的特点决定了液压混合动力技术在中重型车辆领域有很大的应用前景。
液压混合动力节能汽车技术是一种新型的传动技术，该技术通过改变液压泵/马达的斜盘倾角，从而改变排量来适应负载的变化。利用液压泵/马达的四象限工作特性，能够有效的实现制动动能的回收与再利用。当混合动力汽车各部件的结构及性能特性确定后，整车的燃油经济性和排放水平取决于能量管理策略。目前混合动力汽车在如何通过液压驱动和储能的能量管理策略优化，最大程度的降低整车运行油耗，并对蓄能器SOC进行合理管理等方面还有待深入研究，因此设计车辆电控液驱实验台架系统、开展液压驱动和储能的能量管理策略研究，对于降低混合动力汽车油耗和排放具有重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统，本发明车辆电控液驱实验台架系统以电机作为主动力元件，以蓄能器作为辅助动力元件和制动能量回收储能元件，以磁粉制动器和惯性飞轮组合作为负载，对车辆液压驱动和制动能量回收过程进行实验研究，用于分析蓄能器参与液压传动系统的适时时机和能量管理策略。
本发明提供了如下的技术方案：一种蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统，包括主油路、第一油路、第二油路和第三油路；
以及第一蓄能器、第二蓄能器、流量传感器、压力传感器、电比例马达、惯性飞轮、磁粉制动器、第一扭矩转速传感器、油箱、换向阀、电磁溢流阀、过滤器、变量柱塞泵、电机、第二扭矩转速传感器、单向阀、精密过滤器、蓄能器安全阀、第一双位二通阀和第二双位二通阀；
所述第一到第三油路分别并联于所述主油路上；
所述第一蓄能器和第二蓄能器分别设于两并联连接的第一油路和第二油路上，所述第一油路和第二油路上分别设有第一双位二通阀和第二双位二通阀；
所述主油路上设有所述蓄能器安全阀、流量传感器、压力传感器、电磁溢流阀、换向阀和电比例马达；所述蓄能器安全阀下设有一所述油箱；所述电磁溢流阀下设有一所述油箱；所述换向阀与两所述油箱相连通；所述电比例马达与一所述油箱连通，且与所述磁粉制动器相连接，所述电比例马达与所述磁粉制动器之间设有惯性飞轮；所述磁粉制动器还连接有所述第一扭矩转速传感器；
所述第三油路上依次设有所述精密过滤器、单向阀、变量柱塞泵和过滤器；所述变量柱塞泵与所述电机连接，所述变量柱塞泵与所述电机之间设有第二扭矩转速传感器。
进一步的，所述蓄能器安全阀为电磁溢流阀。
进一步的，所述电磁溢流阀为先导型溢流阀。
进一步的，所述流量传感器和压力传感器与所述主油路的连接处均设有截止阀。
进一步的，所述变量柱塞泵采用斜盘式液压柱塞泵。
进一步的，所述换向阀为三位四通换向阀。
进一步的，所述第一和第二蓄能器为液压蓄能器，所述液压蓄能器为重力加载式和气体加载式的一种或两种。
本发明的有益效果是：本发明具有蓄能器辅助驱动功能、制动能量回收功能、扭矩转速传感功能、压力传感功能、卸荷安全保护功能、清洁过滤功能等。以变量柱塞泵作为主动力元件，蓄能器作为辅助动力元件和储能元件，以惯性飞轮和磁粉制动器组合作为负载，对车辆液压驱动过程和制动能量回收过程进行实验研究，用于分析不同实验条件下的能量转化率和制动能量回收率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统，包括主油路、第一油路、第二油路和第三油路；
以及第一蓄能器101、第二蓄能器102、流量传感器2、压力传感器3、电比例马达4、惯性飞轮5、磁粉制动器6、第一扭矩转速传感器7、油箱、换向阀9、电磁溢流阀10、过滤器11、变量柱塞泵12、电机13、第二扭矩转速传感器14、单向阀15、精密过滤器16、蓄能器安全阀17、第一双位二通阀18和第二双位二通阀19；
第一到第三油路分别并联于主油路上；
第一蓄能器101和第二蓄能器102分别设于两并联连接的第一油路和第二油路上，第一油路和第二油路上分别设有第一双位二通阀18和第二双位二通阀19；
主油路上设有蓄能器安全阀17、流量传感器2、压力传感器3、电磁溢流阀10、换向阀9和电比例马达4；蓄能器安全阀17下设有第七油箱807；电磁溢流阀10下设有第六油箱806；换向阀9与第二油箱802和第三油箱803相连通；电比例马达4与第一油箱801连通，且与磁粉制动器6相连接，电比例马达4与磁粉制动器6之间设有惯性飞轮5；磁粉制动器6还连接有第一扭矩转速传感器7；
第三油路上依次设有所述精密过滤器16、单向阀15、变量柱塞泵12和过滤器11；变量柱塞泵12与电机13连接，变量柱塞泵12与电机13之间设有第二扭矩转速传感器14。
蓄能器安全阀17可以采用电磁溢流阀。
电磁溢流阀10为先导型溢流阀。
流量传感器2和压力传感器3与主油路的连接处均设有截止阀。
变量柱塞泵12采用斜盘式液压柱塞泵。
换向阀9为三位四通换向阀。
第一蓄能器101和第二蓄能器102为液压蓄能器，可以选用重力加载式和气体加载式的一种或两种。
本系统的操作过程如下：
（一）通过油路按照上述连接关系安装各个组件，安装完成后检查系统并准备实验；
（二）通过蓄能器安全阀17给整个系统设定一个最大压力值，并启动电机13；
（三）调节换向阀9置于工作阀口Ⅱ，使电比例马达4以液压马达工况进行工作，此时电机13和变量柱塞泵12作为主动力元件向电比例马达4供能，同时根据实际情况需求适时打开第一双位二通阀18和第二双位二通阀19，使第一蓄能器101、第二蓄能器102进行辅助驱动，进而驱动惯性飞轮5旋转；
（四）调节换向阀9置于工作阀口Ⅰ，使电比例马达4以液压泵工况进行工作，此时电机13停机，打开第一双位二通阀18和第二双位二通阀19，电比例马达4持续向第一蓄能器101和第二蓄能器102充能，直到惯性飞轮5完全停止，多余的能量通过蓄能器安全阀17流向油箱；
（五）电比例马达4的输出轴连接惯性飞轮5，等效车辆的转动惯量，可通过改变惯性飞轮5的转动惯量来模拟改变车辆的载荷状态，电比例马达4驱动惯性飞轮5旋转；
（六）运用磁粉制动器6模拟车辆在实时路面上的行驶阻力，并且额外加载转矩来模拟原车的摩擦制动系统的制动转矩，通过调节电磁溢流阀10来改变系统压力值，通过流量传感器2、压力传感器3和第一扭矩转速传感器7、第二扭矩转速传感器14实时监测系统的状态，得到系统实验时的状态数据；
（七）通过后期数据处理得到该系统在不同实验条件下的能量转化率和制动能量回收率。
本发明具有蓄能器辅助驱动功能、制动能量回收功能、扭矩转速传感功能、压力传感功能、卸荷安全保护功能、清洁过滤功能等。车辆电控液驱实验台架系统以变量柱塞泵作为主动力元件，蓄能器作为辅助动力元件和储能元件，以惯性飞轮和磁粉制动器组合作为负载，对车辆液压驱动过程和制动能量回收过程进行实验研究，用于分析不同实验条件下的能量转化率和制动能量回收率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.蓄能器辅助驱动与回收的车辆电控液驱实验台架系统，其特征在于，包括主油路、第一油路、第二油路和第三油路；
以及第一蓄能器、第二蓄能器、流量传感器、压力传感器、电比例马达、惯性飞轮、磁粉制动器、第一扭矩转速传感器、油箱、换向阀、电磁溢流阀、过滤器、变量柱塞泵、电机、第二扭矩转速传感器、单向阀、精密过滤器、蓄能器安全阀、第一双位二通阀和第二双位二通阀；
所述第一到第三油路分别并联于所述主油路上；
所述第一蓄能器和第二蓄能器分别设于两并联连接的第一油路和第二油路上，所述第一油路和第二油路上分别设有第一双位二通阀和第二双位二通阀；
所述主油路上设有所述蓄能器安全阀、流量传感器、压力传感器、电磁溢流阀、换向阀和电比例马达；所述蓄能器安全阀下设有一所述油箱；所述电磁溢流阀下设有一所述油箱；所述换向阀与两所述油箱相连通；所述电比例马达与一所述油箱连通，且与所述磁粉制动器相连接，所述电比例马达与所述磁粉制动器之间设有惯性飞轮；所述磁粉制动器还连接有所述第一扭矩转速传感器；
所述第三油路上依次设有所述精密过滤器、单向阀、变量柱塞泵和过滤器；所述变量柱塞泵与所述电机连接，所述变量柱塞泵与所述电机之间设有第二扭矩转速传感器。
2.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄能器安全阀为电磁溢流阀。
3.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁溢流阀为先导型溢流阀。
4.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述流量传感器和压力传感器与所述主油路的连接处均设有截止阀。
5.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述变量柱塞泵采用斜盘式液压柱塞泵。
6.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述换向阀为三位四通换向阀。
7.如权力要求1所述的系统，其特征在于，所述第一和第二蓄能器为液压蓄能器，所述液压蓄能器为重力加载式和气体加载式的一种或两种。
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