一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法

技术领域

本发明属于新能源电动重型矿山车液压储能系统领域，更具体地说，尤其涉及一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法。

背景技术

液压储能系统能够将系统中的能量转变为压缩能或位能进行储存，当系统需要时可以将储存的能量释放出来，补给系统，液压储能装置在液压体统中主要用来系统保压、缓和冲击压力、吸收脉冲压力和充当应急能源，现有的矿山自卸车上一般设置有液压蓄能式WEC发电系统配合矿山自卸车的供电系统使用，但是，现有的液压蓄能式WEC发电系统仅仅能把车辆下坡和刹车时的势能转化为电能，而无法把车辆上坡时的重力势能也转化为电能，因此，我们提出一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法，包括如下步骤：

S1、重型矿山车液压储能系统部件安装，将重型矿山车液压储能系统部件安装要求安装于重型矿山车体上，所述重型矿山车液压储能系统部件包括，第一液压活塞泵、第二液压活塞泵、蓄能器、油箱、液压发电机和电力变换器，其中，第一液压活塞泵和第二液压活塞泵对称安装于重型矿山车体上，且第一液压活塞泵位于重型矿山车前进方向，第二液压活塞泵位于重型矿山车倒车方向，所述第一液压活塞泵和第二液压活塞泵的活塞杆端均贴合于重型矿山车的货箱外表面，货箱铰接于重型矿山车体的内部；

S2、重型矿山车时对重型矿山车液压储能系统中的蓄能器充能，

1）当重型矿山车上坡时，重型矿山车体整体向后倾斜，其货箱由于铰接于重型矿山车体的内部，由于重力作用会保持垂直，此时，货箱的下端与重型矿山车体的倒车方向的间距缩小，货箱挤压第二液压活塞泵的活塞杆，通过第二液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

2）当重型矿山车下坡时，重型矿山车体整体向前倾斜，其货箱由于铰接于重型矿山车体的内部，由于重力作用会保持垂直，此时，货箱的下端与重型矿山车体的前进方向的间距缩小，货箱挤压第一液压活塞泵的活塞杆，通过第一液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

S3、将液压能转换成电能，通过蓄能器带动液压发电机运转，从而实现将重型矿山车上坡和下坡的重力势能都转化为电能。

优选的，步骤S1所述的第一液压活塞泵和第二液压活塞泵均通过连接管与油箱内部连通，且两组连接管上分别设置有第一自控式平衡阀和第二自控式平衡阀，第一液压活塞泵和第二液压活塞泵与油箱液路的通闭依靠第一自控式平衡阀和第二自控式平衡阀控制，具体控制方式为，

1）当重型矿山车上坡时：第一自控式平衡阀关闭，此时，第一液压活塞泵与油箱之间的连接管路关闭，而第二液压活塞泵与油箱之间的连接管路开启，当货箱挤压第二液压活塞泵的活塞杆，则能通过第二液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

2）当重型矿山车下坡时：第一自控式平衡阀开启，此时，第一液压活塞泵与油箱之间的连接管路开启，而第二液压活塞泵与油箱之间的连接管路关闭，当货箱挤压第一液压活塞泵的活塞杆，则能通过第一液压活塞泵对蓄能器进行蓄能。

优选的，步骤S1所述的第一液压活塞泵、第二液压活塞泵和油箱均与蓄能器输入端连通，所述蓄能器的输出端与液压发电机输入端连接，所述液压发电机的输出端与电力变换器的输入端电性连接。

优选的，步骤S2所述的重型矿山车体内壁上对称内嵌有转动轴承，其货箱的外壁上固定焊接有两组支撑柱，两支撑柱分别固定插接于转动轴承的内圈，从而实现重型矿山车在上坡或者下坡时，货箱部会跟随重型矿山车体倾斜。

优选的，步骤S1所述的重型矿山车液压储能系统部件还包括储能电池，所述储能电池的输入端与电力变换器电性连接，所述所述储能电池的输出端与重型矿山车的动力组件电性连接，用于对重型矿山车的动力组件提供一定的电力。

优选的，所述重型矿山车体的内部固定有用于对货箱进行防撞缓冲的弹性缓冲器，通过弹性缓冲器有效的缓解在上坡或者下坡时，货箱转动过快对第一液压活塞泵和第二液压活塞泵造成破坏。

优选的，所述弹性缓冲器主要由缓冲器体、弹性介质件、支撑件、联结件等组成，所述弹性介质件具体设置为弹簧，在货箱转动时，产生弹力，缓冲武器对装架的力和冲量作用，所述弹簧装于缓冲器体内，支撑在支撑件上，有一定的预压力。

优选的，步骤S2所述的货箱设置为下表面带半圆形支撑块的货箱。

本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法，与传统的液压储能系统相比，本发明在矿山自卸车行驶时，可以把车辆上坡和下坡的重力势能都转化为电能，并且该方式在车辆上坡和下坡都可以把势能转化为电能，可以弥补电动汽车重车上坡时的巨大的电能损耗，提升车辆的重车上坡的续航能力。

附图说明

图1为本发明的新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1的一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法，包括如下步骤：

S1、重型矿山车液压储能系统部件安装，将重型矿山车液压储能系统部件安装要求安装于重型矿山车体上，重型矿山车液压储能系统部件包括，第一液压活塞泵、第二液压活塞泵、蓄能器、油箱、液压发电机和电力变换器，其中，第一液压活塞泵和第二液压活塞泵对称安装于重型矿山车体上，且第一液压活塞泵位于重型矿山车前进方向，第二液压活塞泵位于重型矿山车倒车方向，第一液压活塞泵和第二液压活塞泵的活塞杆端均贴合于重型矿山车的货箱外表面，货箱铰接于重型矿山车体的内部；

S2、重型矿山车时对重型矿山车液压储能系统中的蓄能器充能，

1）当重型矿山车上坡时，重型矿山车体整体向后倾斜，其货箱由于铰接于重型矿山车体的内部，由于重力作用会保持垂直，此时，货箱的下端与重型矿山车体的倒车方向的间距缩小，货箱挤压第二液压活塞泵的活塞杆，通过第二液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

2）当重型矿山车下坡时，重型矿山车体整体向前倾斜，其货箱由于铰接于重型矿山车体的内部，由于重力作用会保持垂直，此时，货箱的下端与重型矿山车体的前进方向的间距缩小，货箱挤压第一液压活塞泵的活塞杆，通过第一液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

该步骤将货箱及货物的重力势能转换城电能，可以解决矿山车在上坡时无能量补充，电池快速耗尽的问题，提高车辆能量回收的能力，增加电动矿山车的续航能力，节省重车上坡对能量的消耗；扩大电动矿山车的使用工况，改变电动矿山车只能在下坡工况使用的局限性，进一步做到矿山运输过程中的节能降耗；可以为矿山运输企业节约大量的燃油费用；

S3、将液压能转换成电能，通过蓄能器带动液压发电机运转，从而实现将重型矿山车上坡和下坡的重力势能都转化为电能。

其中，步骤S1的第一液压活塞泵和第二液压活塞泵均通过连接管与油箱内部连通，且两组连接管上分别设置有第一自控式平衡阀和第二自控式平衡阀，第一液压活塞泵和第二液压活塞泵与油箱液路的通闭依靠第一自控式平衡阀和第二自控式平衡阀控制，具体控制方式为，

1）当重型矿山车上坡时：第一自控式平衡阀关闭，此时，第一液压活塞泵与油箱之间的连接管路关闭，而第二液压活塞泵与油箱之间的连接管路开启，当货箱挤压第二液压活塞泵的活塞杆，则能通过第二液压活塞泵对蓄能器进行蓄能；

2）当重型矿山车下坡时：第一自控式平衡阀开启，此时，第一液压活塞泵与油箱之间的连接管路开启，而第二液压活塞泵与油箱之间的连接管路关闭，当货箱挤压第一液压活塞泵的活塞杆，则能通过第一液压活塞泵对蓄能器进行蓄能。

其中，步骤S1的第一液压活塞泵、第二液压活塞泵和油箱均与蓄能器输入端连通，蓄能器的输出端与液压发电机输入端连接，液压发电机的输出端与电力变换器的输入端电性连接。

其中，步骤S2的重型矿山车体内壁上对称内嵌有转动轴承，其货箱的外壁上固定焊接有两组支撑柱，两支撑柱分别固定插接于转动轴承的内圈，从而实现重型矿山车在上坡或者下坡时，货箱部会跟随重型矿山车体倾斜。

其中，步骤S1的重型矿山车液压储能系统部件还包括储能电池，储能电池的输入端与电力变换器电性连接，储能电池的输出端与重型矿山车的动力组件电性连接，用于对重型矿山车的动力组件提供一定的电力。

其中，重型矿山车体的内部固定有用于对货箱进行防撞缓冲的弹性缓冲器，通过弹性缓冲器有效的缓解在上坡或者下坡时，货箱转动过快对第一液压活塞泵和第二液压活塞泵造成破坏。

其中，弹性缓冲器主要由缓冲器体、弹性介质件、支撑件、联结件等组成，弹性介质件具体设置为弹簧，在货箱转动时，产生弹力，缓冲武器对装架的力和冲量作用，弹簧装于缓冲器体内，支撑在支撑件上，有一定的预压力。

其中，步骤S2所述的货箱设置为下表面带半圆形支撑块的货箱。

综上所述：本发明提供的一种新能源电动重型矿山车液压储能系统的应用方法，与传统的液压储能系统相比，本发明在矿山自卸车行驶时，可以把车辆上坡和下坡的重力势能都转化为电能，并且该方式在车辆上坡和下坡都可以把势能转化为电能，可以弥补电动汽车重车上坡时的巨大的电能损耗，提升车辆的重车上坡的续航能力。

最后应说明的是：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。