[发明专利]一种电动叉车用外接节能装置及节能控制方法

说明书

本发明公开了一种电动叉车用外接节能装置，其特征在于，包括液压组件、储能供能组件、控制组件；液压组件与储能供能组件连接；控制组件与储能供能组件连接；控制组件控制液压组件和储能供能组件中的元件；储能供能组件为控制组件提供所需电源；本发明外接节能装置只有四根引出线，通过在原系统上连接外接节能装置，简化了原系统的改造，避免了直接利用原系统进行节能改造方法对原系统电路或原系统装置性能产生影响；并且配有节能装置总开关，可以一键关断，操作简单方便；在叉车下降时采用蓄能器‑超级电容联合回收能量，上升启动时超级电容‑蓄电池联合放电，通过三种联合能量源节能方法，提高了回收效率，适应不同工况。

技术领域

本发明属于电动叉车节能技术领域，具体涉及一种电动叉车用外接节能装置及节能控制方法。

背景技术

叉车主要用于大型货物的搬运、装卸与堆垛，在仓储、港口、物流行业有着广泛应用，现在这一需求仍在增长。叉车具有频繁举升与下降、频繁启动与停车以及搬运负载质量大的特点，叉车在货叉下降与停车阶段具有很大的能量浪费，在启动上升阶段也有短时的大功率供电需求。现在已生产的电动叉车大多未装有势能回收节能装置或只有刹车过程的能量再生系统。因此，对叉车的节能系统进行设计与研究尤为关键。

目前针对电动叉车的节能设计现有技术如下：(1)以中国专利 201510772125.0为例，通过蓄能器回收下降过程中的能量，在货叉上升阶段再将蓄能器回收的高压油直接推动液压缸举升，但是蓄能器有最低开启压力，在低负载时能量难以回收，而且此方法只用蓄能器回收所有下降能量，蓄能器能量密度低，所需蓄能器体积大。(2)以中国专利201711437196.0为例，通过双作用泵-马达与双作用电机-发电机结合蓄电池-超级电容提高势能回收率，但是已生产叉车大多是单作用泵与单作用马达，此方法需改变原系统，对已有电路会产生影响，而且存在高负载回收效率低，低负载不能回收问题。(3)以中国专利201810322010.5为例，通过蓄能器-蓄电池联合回收两种速度下的能量，但是此方法也用到双作用泵-马达与双作用-发电机，不适用已生产叉车的节能改造，而且采用蓄电池回收能量，回收充电效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动叉车用外接节能装置及节能控制方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种电动叉车用外接节能装置，包括液压组件、储能供能组件、控制组件；液压组件与储能供能组件连接；控制组件与储能供能组件连接；控制组件控制液压组件和储能供能组件中的元件；储能供能组件为控制组件提供所需电源；

所述液压组件包括第一液压引出线、第二液压引出线、二位二通电磁换向阀、单向阀、蓄能器、流量计、单作用电控变量马达、发电机；第一液压引出线与二位二通电磁换向阀相连；二位二通电磁换向阀通过单向阀与单作用电控变量马达相连；二位二通电磁换向阀连接第二液压引出线；蓄能器和流量计并联连接在单向阀与单作用电控变量马达进油口之间；单作用电控变量马达出油口连接第二液压引出线；单作用电控变量马达旋转机构与发电机相连，带动发电机旋转；

所述储能供能组件包括电气正极引出线、电气负极引出线、DC/DC双向升降压直流变换器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第一超级电容、第二超级电容、制动电阻；电气负极引出线与节能装置中所有电气元件的负极相连；电气正极引出线通过第一继电器与DC/DC双向升降压直流变换器相连；DC/DC双向升降压直流变换器通过第二继电器、第三继电器、第四继电器分别与第一超级电容、第二超级电容、制动电阻相连；

所述控制组件包括控制器；控制器主要由控制芯片STM32F767 和数字量I/O输入/输出接口、模拟I/O输入/输出接口构成。

进一步地，液压组件通过二极管与储能供能组件连接，储能供能组件通过电气正极引出线、电气负极引出线与控制器连接。