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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN104963903B(45)授权公告日2018.05.25(21)申请号201510190304.3F15B1/027(2006.01)(22)申请日2015.04.12审查员陈从连(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN104963903A(43)申请公布日2015.10.07(73)专利权人吉林大学地址130022吉林省长春市人民大街5988号(72)发明人汪长虹王继新韩云武张云辉张宇(74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙)22103代理人张建成(51)Int.Cl.F15B1/04(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图13页(54)发明名称基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统及其控制方法,蓄能器系统将飞轮和液压蓄能器的功能合为一体,构成一个新的复合能量存储单元,即液压飞轮蓄能器。其构成的液压飞轮蓄能器系统包括液压飞轮蓄能器、双向定量泵/马达、高速开关阀、溢流阀、油箱、传感器以及控制器。适用于任何需要进行能量存储的液压系统。针对该能量存储系统存在的多种工作模式,本发明提出了一种使其充能和放能速率最优的控制方法。该方法是在保证系统转速范围和压力范围的条件下,通过控制离合器的通断以及三个高速开关阀的工作与否,选择使系统充能或放能功率最大的模式,来实现系统高效的充放能特性,满足系统的瞬时大功率需求。CN104963903BCN104963903B权利要求书1/1页1.一种基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统,其特征在于:包括液压飞轮蓄能器(12)、双向定量泵/马达(16)、离合器(15)、高速旋转接头(11)、三个高速开关阀、溢流阀(8)、油箱(9)、控制器以及传感器;所述的传感器包括两个压力传感器、流量传感器(5)以及转速传感器(13),分别用来测液压系统(1)和液压飞轮蓄能器出口的压力信号、液压系统流量信号及液压飞轮蓄能器转速信号;所述双向定量泵/马达(16)的轴端、离合器(15)及液压飞轮蓄能器(12)依次机械连接;所述双向定量泵/马达(16)的高压油口与三个高速开关阀及高速旋转接头(11)依次液压连接,构成液压飞轮蓄能器系统(3)的液压回路;所述的液压飞轮蓄能器系统控制器(17)接收来自液压系统及各个传感器的信号并发出控制信号,控制离合器(15)的通断以及三个高速开关阀的工作与否。2.根据权利要求1所述的一种基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统,其特征在于:包括五种工作模式,分别是:液压飞轮蓄能器充能或放能模式、飞轮充能或放能模式、联合充能或放能模式、稳态模式、自循环模式。3.一种实现如权利要求1或2所述的基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统的控制方法,其特征在于:该方法基于“转速优先、压力次之、速率最大”的顺序控制原则,在保证设定的转速范围的条件下,通过控制高速开关阀的工作与否、离合器的通断实现各工作模式的切换,将压力维持在一个范围内,同时实现系统储能速率最大。4.一种如权利要求2所述的基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统的五种工作模式的设置方法,其特征在于:分别是第一、三高速开关阀工作、第二高速开关阀不工作且离合器断开时为液压飞轮蓄能器充能或放能模式,第一、第二高速开关阀工作、第三高速开关阀不工作且离合器接通时为飞轮充能或放能模式,第一、第二、第三高速开关阀都工作且离合器接通时为联合充能或放能模式,第一、第二、第三高速开关阀都不工作且离合器断开时为稳态模式,第一高速开关阀不工作、第二、第三高速开关阀都工作且离合器接通时为自循环模式。2CN104963903B说明书1/9页基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及蓄能系统的控制方法领域,特别涉及一种基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统及其控制方法。背景技术[0002]液压系统中,传统蓄能器能量密度较低,难以满足大型系统的蓄能需求,且蓄能器出口压力依赖于蓄能器的能量存储量,当蓄能器压力较低时无法满足系统的瞬时大功率需求。[0003]已有的机液联合能量存储装置(如中国发明专利申请,申请公布号:CN102897012A,公布日:2013.01.30)是将相互独立的飞轮和蓄能器同时用在一个系统中,是两种能量存储装置的简单叠加。虽然提高了蓄能装置的能量存储量,但系统的质量和体积也较大,导致液压系统质量大大增加,不利于零部件的布置;蓄能元件的个数增多,系统控制困难。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种基于储能速率最大的液压飞轮蓄能器系统及其控制方法。[0005]本发明采用一个可旋转的筒形压力容器,将飞轮和液压蓄能器的功能合为一体,构成一个新的复合能量存储单元,即液压