[发明专利]压缩空气和液压混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力装置，具体为一种压缩空气和液压混合动力系统。

背景技术

目前，世界汽车保有量超过10亿辆，并以每年3.6%的速度递增。汽车污染排放给人类环境带来极大的压力，且不断消耗大量的不可再生的矿物资源，人类一直在探索一种污染少而经济实用的新型汽车。

    现有技术中出现了多种使用油电混合动力装置的汽车，例如电池内燃机混合动力汽车或燃料电池混合动力汽车等。这些混合动力装置是将发动机和辅助动力单元进行组合，共同驱动传动装置带动车轮运动。油电混合动力装置包括电动系统和发动机，电动系统中的电池为电动机提供动力，辅助发动机驱动车轮运转，可以有效降低发动机的功耗，减少污染排放。但是车用电池存在功率小、体积大的特点，循环寿命低，充电时间长，造价高，而且电池本身也存在着严重的二次污染，限制了油电混合动力装置的广泛使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能环保、安全可靠的压缩空气和液压混合动力系统。

本发明的技术解决方案是：一种压缩空气和液压混合动力系统，它包括由压缩空气储气罐内压缩空气驱动的气动泵/马达组、第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达、低压蓄能器和负载，其中气动泵/马达组用于驱动第一液压泵/马达，第一液压泵/马达、高压蓄能器、第二液压泵/马达和低压蓄能器串联设置构成液压循环回路，且第二液压泵/马达用于驱动负载。

压缩空气储气罐提供高压空气，驱动气动泵/马达组运转，将气压能转换成机械能，气动泵/马达组驱动第一液压泵/马达运转，使液压循环回路中的液体受压，驱动第二液压泵/马达运动，液体进入低压蓄能器内储存或直接返回第一液压泵/马达受压缩，这样，通过液体将机械能传递给负载，同时受压后的液体可以储存在高压蓄能器内，在加速或需要高扭矩工况时，通过释放高压蓄能器内的液体，进而提高负载处的扭矩，增加动力；当减速或制动时，在惯性作用下，负载驱动第二液压泵/马达转动，将液体从低压蓄能器内抽出并压缩后送入高压蓄能器内储存，从而实现制动能量的回收，以减少制动器的使用次数和强度。整个系统以压缩空气为动力源，无污染，节能环保，液压回路功率密度大，充放能量速度高，使用安全可靠。

在所述第一液压泵/马达和所述高压蓄能器之间的液压循环回路上设有换热器。用于降低液体温度，防止气泡产生，提高其使用寿命和效能。

所述气动泵/马达组的压缩空气入口管道通过所述换热器，用于提高入口压缩空气的温度。利用膨胀降温后的低压压缩空气将液压循环回路中的液体降温，防止气泡产生，提高其使用寿命和效能。低压压缩空气吸热后升温，提高了做功能力，避免了空气过度降温造成的结冰等问题，利用压缩空气降温，也避免了液压循环回路冷却风扇的损耗，提高了系统效率。

它还设有用于控制所述气动泵/马达组、第一液压泵/马达和第二液压泵/马达运转的控制系统。可以用来进行动力分配和调节。

它还设有用于驱动所述气动泵/马达组的辅助动力装置。提供后备动力源。

所述辅助动力装置为天然气发动机、燃油发动机或电动机。技术成熟，可靠性高。

所述辅助动力装置为天然气发动机或燃油发动机，且天然气发动机或燃油发动机的排气管道通过所述换热器，用于提高所述气动泵/马达组入口压缩空气的温度。压缩空气还可以通过吸收发动机排气的热量升温，进一步提高了做功能力。

本发明的优点是：无污染，节能环保；液压蓄能功率密度大，充放能量速度快，高效回收制动能，价格便宜，而且使用寿命长，可在各型机动车辆以及游艇、农用机械等动力装置上使用，应用前景广阔。

附图说明

附图1为本发明实施例1的结构示意图；

附图2为本发明实施例2的结构示意图；

1、压缩空气储气罐，2、气动泵/马达组，3、控制系统，4、第一液压泵/马达，5、换热器，6、高压蓄能器，7、第二液压泵/马达，8、低压蓄能器，9、负载，10、辅助动力装置。

具体实施方式

实施例1