一种液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置及能源车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于流体压力控制机构领域，具体涉及一种液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置及能源车。
【背景技术】
[0002]随着全球能源危机与环境问题的日益突出，可再生能源的开发和利用已成为世界各国争相追逐的热点。风能、太阳能发电在过去的可再生能源利用中扮演了重要角色，给电力能源行业带来新的发展机遇。然而，利用可再生能源发电会受到较多因素的限制，如风力、场地等自然环境因素，以及一次性大规模投入等经济因素。因此，拓宽其应用范围是进一步开发和利用可再生能源的有效途径。可再生能源车以其零消耗零污染的独特环保优势成为可再生能源利用的一个重要方向。以风能为例，若车辆能回收风能作为动力则可摆脱燃料的限制，从流动的空气中获得能量。由于地面附近的风速和风向变化不定，难以持续供能，给车辆前进所需动力的连续性造成影响，因此研制适用于不同工况环境条件下的风能回收装置是解决该类应用的关键问题。同时，能量的收集存储与驱动负载所需动力的分配均存在较大的随机性，因此必须采取有效措施使得在不影响能量回收与分配的情况下消除二者的相互干扰。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置及能源车，该装置结构设计合理，能够有效提高系统能量传输和利用效率。
[0004]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0005]本发明公开了一种液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置，包括第一定量栗、第二定量栗、变量马达、二位三通换向阀、三位四通换向阀、两级蓄能器、若干用于控制油液导通的单向阀及储存油液的油箱；
[0006]第一定量栗和第二定量栗均与二位三通换向阀相连，二位三通换向阀能够通过切换工作位确定第一定量栗和第二定量栗串联或并联；
[0007]所述两级蓄能器包括用于储能的第一蓄能器、第二蓄能器，以及用于供能的第三蓄能器、第四蓄能器；第二定量栗的出油口通过管路与第一蓄能器相连，第一蓄能器的出油口通过管路与第二蓄能器的进油口相连，第二蓄能器通过管路与二位三通换向阀相连；第三蓄能器和第四蓄能器均与三位四通换向阀相连；三位四通换向阀的回油口与变量马达的进油口相连，变量马达的出油口与第一定量栗的进油口相连；
[0008]第一定量栗的输出轴端设有集风装置，第二定量栗的输出轴端设有叶轮，变量马达的输出轴端设有传动装置。
[0009]第一定量栗的进油口与第一单向阀的出油口、第二单向阀的进油口相连，第一定量栗的出油口与第三单向阀的进油口、二位三通换向阀的进油口相连；
[0010]第二定量栗的进油口与第四单向阀的出油口、二位三通换向阀的出油口相连，第二定量栗的出油口与第五单向阀的进油口及第六单向阀的进油口相连；
[0011]第三单向阀的出油口与第五单向阀的出油口均通过管路与溢流阀的进油口相连。
[0012]第一单向阀的进油口、第二单向阀的出油口、第四单向阀的进油口及溢流阀的出油口分别通过管路连接油箱。
[0013]在第二定量栗与第一蓄能器相连的管路上设有第六单向阀，第六单向阀的出油口与第一蓄能器及第七单向阀的进油口相连；
[0014]在第二蓄能器与二位三通换向阀相连的管路上设有第八单向阀，第八单向阀和第七单向阀之间设有第九单向阀；二位三通换向阀的出油口与第八单向阀的进油口相连，第八单向阀的出油口、第九单向阀的进油口分别与第二蓄能器相连；第七单向阀的出油口分别与第九单向阀的出油口及三位四通换向阀进油口相连。
[0015]还包括与第三蓄能器相连的第一压力继电器，与第四蓄能器相连的第二压力继电器，所述三位四通换向阀的第一出油口与第三蓄能器和第一压力继电器连接，第二出油口与第四蓄能器和第二压力继电器连接。
[0016]所述的集风装置包括两组对称设置的叶片和两组对称设置的楔形导风槽；第一叶片和第三叶片的形状相同，迎风面朝上，沿回转轴线反对称布置；第二叶片和第四叶片的形状相同，迎风面朝下，沿回转轴线反对称布置；第一楔形导风槽和第三楔形导风槽形状相同，能够使收集的风流动方向向下倾斜，沿回转轴线反对称布置，分别收集前后两个方向的风推动第一叶片和第三叶片逆时针转动；第二楔形导风槽和第四楔形导风槽形状相同，能够使收集的风流动方向向上倾斜，沿回转轴线反对称布置，分别收集左右两个方向的风推动第二叶片和第四叶片逆时针转动。
[0017]本发明还公开了基于上述的液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置的能源车，包括车身，液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置的集风装置置于车身顶部，用于回收流过车辆顶部的风能；在集风装置顶部设置太阳能板，用于回收太阳能为电控系统提供电源；叶轮安装于车身的前端，用于收集车行进过程中迎面流过的风能。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0019]本发明公开的液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置，采用(定量栗)液压栗与两级蓄能器作为能量回收和存储元件，提高了整个系统能量传输和利用效率，同时储能与放能环节独立工作消除了外界工作环境对驱动负载的动力源释放能量过程的干扰。定量栗串并联可切换工作模式配合专门设计的集风装置使得应用现场环境条件对能量回收利用的影响降到了最低。具体优势体现如下:
[0020]1、以定量栗作为能量回收元件、蓄能器作为能量储存元件和负载动力源直接驱动负载，整个系统能量传递和转化效率高、损失小；
[0021]2、通过适时切换二位三通换向阀可实现两个风动定量栗的串联与并联工作模式互换，通过改变定量栗的串并联方式以适应更宽风能密度范围下的能量回收操作，从而更好地适应低风速与高风速的工况环境，降低了风速变化对能量回收系统的影响；
[0022]3、采用两级蓄能器分别作为能量回收和动力源输出装置，使得储能环节与供能环节相互独立，消除了储能过程对输出动力蓄能器供油压力的影响，消除了能量回收过程中因随机因素对能量输出的干扰，便于实施负载控制。
[0023]进一步地，集风装置包括两组对称设置的叶片和两组对称设置的楔形导风槽，特殊设计的集风装置可以使通过车顶部任意方向的风力都能够被收集并驱动叶片向同一方向转动，从而简化了液压系统的设计。
[0024]本发明公开的基于上述液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置的能源车，车顶部装有太阳能板以及车顶部和前面装有风机叶片，可分别回收太阳能转化为电能储存以及风能转化为液压能储存，前者满足控制系统的供电需求，后者为整车提供主动力。采用本发明所述液压系统的可再生能源车无需燃料，使得整个可再生能源车实现了零消耗零排放，十分环保，且其工作不受风速风量限制，应用广泛，特别适合于中低载荷中低速的轻型车，如旅游景区的小型摆渡车、观光车等。
【附图说明】
[0025]图1为本本发明的液压系统原理图；
[0026]图2为本发明的集风装置结构示意图；
[0027]图3为本发明的能源车结构示意图。
[0028]其中，1为油箱；2为第一单向阀；3为第一定量栗；4为集风装置；4.1为第一叶片；4.2为第二叶片；4.3为第三叶片；4.4为第四叶片；5为二位三通换向阀；6为第四单向阀；7为第二定量栗；8为叶轮；9.1为第三单向阀；9.2为第五单向阀；10为溢流阀；11为第六单向阀；12为第一蓄能器；13为第二蓄能器；14.1为第七单向阀；14.2为第九单向阀；15为第八单向阀；16为三位四通换向阀；17为第三蓄能器；18为第四蓄能器；19为第一压力继电器；20为第二压力继电器；21为变量马达；22为传动装置；23为第二单向阀；24.1为第一楔形导风槽；24.2为第二楔形导风槽；24.3为第三楔形导风槽；24.4为第四楔形导风槽；25为太阳能板；26为车身。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0030]如图1所示，本发明的液压驱动的可再生能源车能量回收与利用装置中，第一定量栗3的进油口与第一单向阀2的出油口 B2、第二单向阀23进油口 A23、变量马达21出油口相连，第一定量栗3的出油口与第三单向阀9.1的进油口 A9.1、二位三通换向阀5的进油口 P5相连，第一定量栗3的输出轴与集风装置4刚性连接；第二定量栗7的进油口