[发明专利]一种电能液压双向转换的机载储能液压系统及方法

说明书

本申请属于飞机液压系统领域，公开了一种电能液压双向转换的机载储能液压系统及方法，系统包括蓄能器、电磁换向阀、储能控制阀、泵‑马达、变速装置和电动发电机；机载液压系统的供油端与蓄能器连通，蓄能器通过储能控制阀连接泵‑马达作为泵的出油口，蓄能器连接电磁换向阀的P端；机载液压系统的回油端连接泵‑马达作为泵的进油口；泵‑马达通过变速装置分别与机载执行器和电动‑发电机连接。本发明在机载液压系统压力等级的基础上采用电动增压储能，储能效率高于马达增压储能方法，缩短了瞬时大功率机载液压用户作动时间，减小飞机液压系统的装机功率，不必增加系统重量，具有更好经济性还具有电能液压能相互转换功能。

技术领域

本申请属于飞机液压系统领域，涉及一种具有储能功能、电能与液压能双向转换的液压系统，具体涉及一种电能液压双向转换的机载储能液压系统及方法。

背景技术

多电化是现代飞机的发展方向，随着功率电传技术的不断发展和成熟，无人机已广泛应用EMA等大功率用电设备，大型飞机在选用作动系统时，正逐步采用功率电传作动器和液压伺服作动器混合作动的形式，以提升飞机的经济性、安全性、环保性和舒适性。

在飞机全飞行任务剖面内，飞机起落架、前轮转弯、刹车、舱门等液压用户仅在相应的飞行剖面内参与工作，该过程需要液压能源系统提供满足相应任务需求的流量，而在其余飞机飞行任务剖面内，液压能源系统仅需供应满足常规液压用户需求的流量即可，因而采用“主液压系统+增压储能系统”的液压系统能源配置方案很好地解决了瞬时功率需求与装机功率的矛盾，避免了系统重量的大幅提升。另一方面，当上述仅在少数飞行时间工作的液压用户不工作且系统液压流量供应能力超出当前机载液压用户需求时，如果可以将多余的液压能转换为电能，供飞机其他用电用户使用，则可以最大限度提高飞机能源利用效率。

飞机飞行剖面内，起落架、前轮转弯、刹车等液压用户虽然工作时间很短，但却关系着飞机飞行安全，当主液压系统出现故障时，需要备份的液压能源来提供临时供应的液压能源来保证飞机可以安全降落。

综上，需要设计一种具备增压储能、电能液压能转换和应急液压能源的多功能液压系统来满足飞机液压系统的工作需求。专利【申请号：201710554447.7】和专利【申请号：201710554477.8】分别提出了一种基于液压和电动的增压储能舱门作动系统，但是不具备电能液压能相互转换和应急能源功能。专利【申请号：CN202110478639.0】提出一种多模式液压能和电能双向能量转换装置及方法，但是该方法不具备负载适应能力，该系统的主液压系统工作时，液压泵马达单元必须工作在储能或发电模式，会导致某种程度的能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电能液压双向转换的机载储能液压系统及方法，从而实现飞机液压系统的增压储能和电能液压能转换。

本发明通过以下技术方案实现：

一种电能液压双向转换的机载储能液压系统，包括蓄能器、电磁换向阀、储能控制阀、单向变量泵-双向马达、变速装置和电动-发电机；机载液压系统的供油端通过供油单向阀与蓄能器连通，蓄能器通过储能控制阀连接单向变量泵-双向马达作为泵的出油口，蓄能器连接电磁换向阀的P端；机载液压系统的回油端连接单向变量泵-双向马达作为泵的进油口；单向变量泵-双向马达通过变速装置分别与机载执行器和电动-发电机连接。

进一步的，蓄能器还通过电磁换向阀与单向变量泵-双向马达连接，电磁换向阀的A端和B端分别连接单向变量泵-双向马达作为马达的两端。

进一步的，还包括卸荷控制阀，蓄能器通过卸荷控制阀与电磁换向阀连接，电磁换向阀处于中立位置时，电磁换向阀的P端和T端连通，电磁换向阀的的A端和B端封闭；机载液压系统的回油端连接电磁换向阀的T端。

进一步的，还包括梭阀和负载敏感机构，电磁换向阀的A端连接梭阀的一个进油口，电磁换向阀的B端连接梭阀的另一个进油口，梭阀的工作口与负载敏感机构连接，负载敏感机构将油压转化为行程后传递给单向变量泵-双向马达作为其排量控制输入。