本实用新型属于汽车冲压技术领域，具体涉及一种汽车冲压热回收系统。
背景技术：
随着机动车数量猛增，道路建设发展速度和安全系数并没有与之匹配，使得道路发生事故的概率骤然上升；此外，汽车所用燃料约60％消耗于汽车自重。为了满足机动车安全性和轻量化方面的要求，超高强度钢成为汽车车身结构件用材的主流选择。但在传统冷冲压过程中，由于超高强度钢存在加工成形载荷要求高、成形性差、易开裂或产生翘曲以及成形精度差(回弹难以控制，易产生各种表面缺陷)等瓶颈，热冲压技术应运而生。热冲压技术主要是指一种将钢板在高温奥氏体区冲压成形、淬火强化后转化为高强度马氏体的技术。热冲压工艺流程为，首先把常温下抗拉强度为400～600MPa的钢板加热到奥氏体温度Ac3(通常为950℃)，使之均匀奥氏体化，然后快速送入模具内冲压成形，保压并通过模具水冷实现淬火强化，使之转化为均匀马氏体组织，抗拉强度可大幅度提升至1500MPa。现有的工艺流程中，对热冲压零件进行水冷后，热冲压零件的热能自行散发掉，没有被收集利用，增加了能源消耗和加工成本，不利于节能环保。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种加工成本低，节能环保的汽车冲压热回收系统。
本实用新型提供了如下的技术方案：
一种汽车冲压热回收系统，包括控制系统和分别与控制系统连接的冲压系统和能量回收系统，所述控制系统包括第三判断单元和控制单元，所述冲压系统包括市电电源、电加热炉、冲压机和水冷装置，所述能量回收系统包括蒸汽轮机和储能装置；
所述市电电源分别连接所述电加热炉、所述冲压机和所述储能装置；所述电加热炉连接所述冲压机；所述冲压机连接所述水冷装置；所述水冷装置连接所述蒸汽轮机；所述蒸汽轮机和所述储能装置分别连接所述电加热炉；
所述第三判断单元连接所述蒸汽轮机，用于判断蒸汽轮机是否处于工作状态；所述第三判断单元连接所述控制单元，向控制单元发送判断结果；所述控制单元分别连接所述蒸汽轮机、所述储能装置和所述市电电源，控制蒸汽轮机、储能装置、市电电源的启停以及蒸汽轮机、储能装置与市电电源三者之间的电能走向。如果蒸汽轮机处于工作状态时，控制单元控制蒸汽轮机将回收的电能向电加热炉供电，并且控制市电电源或者储能装置向电加热炉补充供电。
优选地，所述控制系统还包括第一判断单元，所述第一判断单元连接所述市电电源，用于判断当前时间是否处于用电高峰期；所述控制单元连接所述第一判断单元，根据第一判断单元的判断结果控制所述蒸汽轮机与所述储能装置一起向电加热炉供电、或者所述蒸汽轮机与所述市电电源一起向所述电加热炉供电。如果当前处于用电高峰期，所述控制单元优先控制所述储能装置为所述电加热炉补充供电；如果当前处于非用电高峰期，所述控制单元优先控制所述市电电源为所述电加热炉补充供电。
优选地，所述控制系统还包括第二判断单元，所述第二判断单元连接所述储能装置，如果当前处于非用电高峰期时，则第二判断单元判断储能装置的电量是否储满；所述控制单元连接所述第二判断单元，如果储能装置的电量已储满，则控制市电电源与蒸汽轮机一起向电加热炉供电；如果储能装置的电量未储满，则控制市电电源或者蒸汽轮机向储能装置充电。
优选地，所述控制系统还包括第四判断单元，所述第四判断单元连接所述储能装置，如果当前处于用电高峰期时，则所述第四判断单元判断储能装置的电量是否达到放电设定值；所述控制单元连接所述第四判断单元；如果储能装置的电量未达到放电设定值，则控制储能装置停止向电加热炉补充供电，同时控制市电电源向电加热炉补充供电；如果储能装置的电量达到放电设定值，则控制储能装置向电加热炉补充供电，同时控制市电电源停止向电加热炉补充供电。
优选地，储能装置包括储能电池和双向A/D转换器，市电电源连接双向A/D转换器，双向A/D转换器与储能电池互相连接，双向A/D转换器还连接电加热炉。
本实用新型的有益效果是：
1.冲压零件水冷淬火产生的热能回收转化为电能在热回收系统内部循环利用，减少了市电电源对电加热炉的供电量，节约了加工成本，减少了水冷淬火过程中的能源浪费。
2.储能装置将储存的电能为电加热炉供电，减少了用电高峰期时市电电源对电加热炉的供电量，进一步降低了用电成本。
3.控制系统针对当前时间是否处于用电高峰期、储能电池的电量是否储满、蒸汽轮机是否处于工作状态、储能电池的电量是否达到放电设定值等各种的供电状况分别发出相应的控制指令，充分优化了电能的使用，增强了本实用新型的工作灵活性和稳定性，提高了工作效率，进一步节约了加工成本。
4.设置储能电池的放电设定值，当储能电池的电能小于放电设定值，控制系统快速启动市电电源作为电加热炉的能量补充单元，提高了工作稳定性和工作效率，并且通过设定储能电池的放电设定值，避免储能电池的电能耗尽，延长了储能电池的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的热回收系统的结构示意图；
图2是本实用新型的热回收系统的装置连接示意图；
图3是本实用新型的热回收系统的一种控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种汽车冲压热回收系统，包括控制系统和分别与控制系统连接的冲压系统和能量回收系统，所述控制系统包括第三判断单元和控制单元，所述冲压系统包括市电电源、电加热炉、冲压机和水冷装置，所述能量回收系统包括蒸汽轮机和储能装置；
所述市电电源分别连接所述电加热炉、所述冲压机和所述储能装置；所述电加热炉连接所述冲压机；所述冲压机连接所述水冷装置；所述水冷装置连接所述蒸汽轮机；所述蒸汽轮机和所述储能装置分别连接所述电加热炉；
所述第三判断单元连接所述蒸汽轮机，用于判断蒸汽轮机是否处于工作状态；所述第三判断单元连接所述控制单元，向控制单元发送判断结果；所述控制单元分别连接所述蒸汽轮机、所述储能装置和所述市电电源，控制蒸汽轮机、储能装置、市电电源的启停以及蒸汽轮机、储能装置与市电电源三者之间的电能走向。
市电电源为电加热炉供电使其加热，汽车冲压零件在电加热炉中加热后，快速进入冲压机内的模具内冲压成型，然后进入水冷装置内淬火强化，淬火时产生的水蒸气驱动蒸汽轮机发电。第三判断单元判断蒸汽轮机当前处于工作状态，向控制单元发送判断结果，控制单元将蒸汽轮机产生的电能反馈到电加热炉为其供电。根据能量守恒原则，水冷淬火会造成能量损失，蒸汽轮机回收的电能小于电加热炉所需要的电能，不足以满足电加热炉的供电需求，因此，控制单元控制市电电源或者储能装置向电加热炉补充供电。冲压结束后，第三判断单元判断蒸汽轮机处于非工作状态，控制单元停止市电电源或者储能装置对电加热炉供电。水冷淬火产生的热能由蒸汽轮机转化为电能后，控制系统控制蒸汽轮机为电加热炉供电，并且使市电电源或者储能装置向电加热炉补充供电，节能降耗，降低了生产成本，保证了热回收系统的工作连续性和稳定性。
优选地，所述控制系统还包括第一判断单元，所述第一判断单元连接所述市电电源，用于判断当前时间是否处于用电高峰期；所述第一判断单元连接所述控制单元，向控制单元发送判断结果。若当前时间处于非用电高峰期并且蒸汽轮机处于工作状态，控制单元优先使用市电电源向电加热炉补充供电；若当前时间处于用电高峰期并且蒸汽轮机处于工作状态，控制单元优先使用储能装置向电加热炉补充供电。
控制系统通过判断当前时间是否处于用电高峰期，选择不同的供电方案。若处于非用电高峰期时，充分利用市电电源为电加热炉补充供电；若处于用电高峰期时，充分利用储能装置为电加热炉补充供电，节约了用电成本，降低了用电负荷。
优选地，所述控制系统还包括第二判断单元，所述第二判断单元连接所述储能装置，用于判断若当前时间处于非用电高峰期时，储能装置的电量是否储满；所述第二判断单元连接所述控制单元，向控制单元发送判断结果；
若蒸汽轮机处于非工作状态，且储能装置的电量未储满，控制单元控制市电电源向储能装置充电备用；若储能装置的电量已储满，控制单元控制市电电源停止向储能装置充电；
若蒸汽轮机处于工作状态，储能装置的电量已储满，控制单元控制蒸汽轮机向电加热炉供电，市电电源向电加热炉补充供电；若储能装置的电量未储满，控制单元控制蒸汽轮机向储能装置充电。
通过非用电高峰期内检测蒸汽轮机的工作状态和储能装置的电量是否储满，及时控制市电电源向储能装置充电或者向电加热炉供电。在非用电高峰期内及时向储能装置充电，进一步降低了用电成本，并且使储能装置始终保持较高的电量，提高了本热回收系统的自动化程度，生产节拍连续、稳定、高效。
优选地，所述控制系统还包括第四判断单元，所述第四判断单元连接所述储能装置，用于判断若当前时间处于用电高峰期并且蒸汽轮机处于工作状态时，储能装置的电量是否达到放电设定值；所述第四判断单元连接所述控制单元，向控制单元发送判断结果；
若储能装置的电量达到放电设定值时，控制单元控制储能装置继续向电加热炉补充供电；
随着储存装置中的电能逐渐减少，若储能装置的电量低于放电设定值时，蒸汽轮机回收的电能和储能装置提供的总电能不足以满足电加热炉的供电需求时，控制单元控制储能装置停止向电加热炉供电，市电电源作为补充供电单元向电加热炉供电，维持电加热炉的正常加热温度，保证本装置的工作稳定性和连续性。
当汽车冲压零件冲压完毕，控制系统断开市电电源对电加热炉的供电，并且在非用电高峰期内接通市电电源对储能装置供电，储能装置为下次开机提供备用电能，以备遇到用电高峰时优先使用储能装置的电能为电加热炉供电；储能装置储满电能后，控制系统断开市电电源和储能装置的连接，增强了本控制方法的工作灵活性和稳定性，进一步节约了用电成本。同时，通过设定储能电池的放电设定值，避免储能电池的电能耗尽，延长了储能电池的使用寿命。
优选地，储能装置包括双向A/D转换器和储能电池，储能装置向电加热炉供电的优选方法为：控制系统将储能电池中的直流电通过双向A/D转换器转换为交流电后，连接到电加热炉为其补充供电；市电电源向储能装置充电的方法为：双向A/D转换器将市电电源的交流电转换为直流电储存到储能电池中。
如图3所示，以上汽车冲压热回收系统的一种优选的控制方法，包括：
S01：所述市电电源对所述电加热炉和所述冲压机供电；
S02：汽车冲压零件在所述电加热炉中加热后，进入所述冲压机内冲压成形；
S03：汽车冲压零件送入所述水冷装置内淬火强化，同时淬火时产生的水蒸气驱动所述蒸汽轮机发电；
S04：所述第一判断单元判断当前时间是否处于用电高峰期；若当前处于用电高峰期时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机将回收的电能对所述电加热炉进行加热，控制所述储能装置向所述电加热炉补充供电；若当前处于非用电高峰期时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机将回收的电能对所述储能装置充电，控制所述市电电源向所述电加热炉供电。
优选地，所述步骤S04还包括：若当前处于用电高峰期时，设置所述储能装置的放电设定值，所述第四判断单元判断所述储能装置当前的电量是否大于所述放电设定值，当所述储能装置的电量大于所述放电设定值时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机将回收的电能对所述电加热炉进行加热，控制所述储能装置继续向所述电加热炉补充供电；当所述储能装置的电量小于或者等于所述放电设定值时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机将回收的电能对所述电加热炉进行加热，控制所述市电电源向所述电加热炉补充供电。
优选地，所述步骤S04还包括：若当前处于非用电高峰期时，所述第二判断单元判断所述储能装置的电量是否储满，当所述储能装置的电量未储满时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机继续将回收的电能对所述储能装置充电；当所述储能装置的电量已储满时，所述控制单元控制所述蒸汽轮机将回收的电能对所述电加热炉供电，控制所述市电电源向所述电加热炉补充供电。
优选地，若当前处于非用电高峰期，并且所述储能装置的电量未储满时，所述第三判断单元判断所述蒸汽轮机是否处于工作状态，当蒸汽轮机处于非工作状态时，所述控制单元控制所述市电电源对所述储能装置充电；直到所述储能装置的电量储满时，所述控制单元停止所述市电电源对所述储能装置充电。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。