专利名称：一种变频液压油泵的控制方法
技术领域：
本发明属于汽车加气站技术领域，特别是提供了一种变频液压油泵的控制方法， 根据需求变换液压油泵输出流量的大小，适用于液压式天然气汽车加气子站的主液压油泵 的控制。
背景技术：
天然气是无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。压缩式天然气 (CNG)作为城市公交、出租车、短途运输的替代燃料，它有着价格便宜，无污染等很多优点已 经在全国得到了越来越多的应用。在天然气气源处建立母站，将天然气压缩为20MPa，再由 子站拖车转运到城市的子站。由液压式天然气汽车加气子站，通过主液压油泵不断地补充 压力，靠着主液压油泵泵出来的液压油，把子站拖车内的天然气维持在21MPa左右，连续不 断地补充到用户的设备中去。主液压油泵是液压式天然气汽车加气子站的核心，是它的动力源泉。通常在给用 户加气的开始，由于子站拖车内的天然气气压比用户设备中的天然气气压大很多，所以流 入用户设备的天然气流量很大，子站拖车内的气压下降很快，随着用户设备中的天然气气 压不断升高，流入用户设备的天然气流量逐渐降低，子站拖车内的气压的下降速度逐渐降 低，主液压油泵的流量也会从开始的很高，逐步降低。多余部分的液压油，就会溢流回子站 的油箱内。如果使用工频的电动机驱动主液压油泵，那么电动机的功率必须要高于以上工 作范围的上限值，这样在实际的运行中，电动机效率低，产生浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频液压油泵的控制方法，解决了上述多余部分的液 压油溢流回子站的油箱内，电动机效率低，产生浪费的问题；并且随着变频技术和变频器的 广泛应用，考察不同工况需要主液压油泵的流量之间的关系，针对液压式天然气汽车加气 子站，本发明种能够在变化的天然气流量范围内，提供均勻的排气量，提升电动机的效率， 节约电能。本发明所述的变频式液压天然气汽车加气子站包括子站拖车、子站撬体、主液压 油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。控制方法如下首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站 拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液 压泵的工作方式分为四个不同的工况区间全功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率> IMpa/s，这时需要主液压泵工 作在额定状态下，也就是主液压泵的电动机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功 率到子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 6MPa/s，然后转到符合的工作状态下。4/5功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率彡0. 6Mpa/s,并且彡IMPa/s，这 时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在40赫兹的频
3率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 6MPa/s，然后转到符合的 工作状态下。3/5功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率彡0. 3Mpa/s,并且< 0. 6MPa/s, 这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在30赫兹的 频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 3MPa/s，然后转到符合 的工作状态下。零功率运行，即子站拖车内的天然气压力变化率< 0.3MPa/s，并且子站拖车内的 天然气压力彡21MPa，并且保持30s不变，主液压泵停机。此时子站拖车内的天然气压力已 经达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。主液压泵的液压泵工作区间为19Mpa彡子站拖车内的天然气压力彡2IMPa0子站拖车内的天然气瞬时压力值的变化率=(Pl_P2)/(At)，取At = 1秒。(Pl =时间At末的压力值，P2 =时间At始的压力值)主液压油泵的工作状态按照上面的四个区间划分，由PLC控制柜自动控制，调节 工作状态。
图1为本发明电气部分的检测控制流程图。其中，子站拖车天然气气压传感器1、 系统中的PLC2、系统中的变频器3、主液压油泵的电动机4。图2为本发明液压部分的流程图。其中，子站拖车的进油阀台5、子站拖车的回油 阀台6、子站拖车的出气阀台7、子站撬体的油箱8、子站的主液压油泵的电机9、子站撬体 10、售气机11。
具体实施例方式本发明所述的变频式液压天然气汽车加气子站包括子站拖车、子站撬体、主液压 油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。控制方法如下首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站 拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液 压泵的工作方式分为四个不同的工况区间全功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率> IMpa/s，这时需要主液压泵工作 在额定状态下，也就是主液压泵的电动机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功率 到子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；4/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率彡0. 6Mpa/s，并且彡IMPa/s，这时 需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在40赫兹的频率 下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率<0. 6MPa/s，然后转到符合的工 作状态下；3/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率彡0. 3Mpa/s，并且< 0. 6MPa/s，这 时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在30赫兹的频 率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 3MPa/s，然后转到符合的 工作状态下；
零功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率< 0. 3MPa/s，并且子站拖车内的天 然气压力彡21MPa，并且保持30s不变，主液压泵停机；此时子站拖车内的天然气压力已经 达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。
权利要求
一种变频液压油泵的控制方法，所述的变频式液压天然气汽车加气子站包括子站拖车、子站撬体、主液压油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备；其特征在于，首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间全功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥1Mpa/s，这时需要主液压泵工作在额定状态下，也就是主液压泵的电动机工作在50赫兹的额定转速下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；4/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥0.6Mpa/s，并且≤1MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在40赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率＜0.6MPa/s，然后转到符合的工作状态下；3/5功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率≥0.3Mpa/s，并且＜0.6MPa/s，这时需要主液压泵工作在额定功率的4/5状态下，也就是液压泵的电动机工作在30赫兹的频率下，并保持此工作功率到子站拖车内的天然气压力变化率≤0.3MPa/s，然后转到符合的工作状态下；零功率运行，子站拖车内的天然气压力变化率＜0.3MPa/s，并且子站拖车内的天然气压力≥21MPa，并且保持30s不变，主液压泵停机；此时子站拖车内的天然气压力已经达到设定的最大值，不需要继续往子站拖车内泵液压油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主液压泵的液压泵工作区间为19Mpa^ 子站拖车内的天然气压力彡2 IMPa0
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，子站拖车内的天然气瞬时压力值的变化 率=(Pl_P2)/(At)，取At= 1秒，其中，Pl =时间At末的压力值，P2 =时间Δ t开始 的压力值。
全文摘要
一种变频液压油泵的控制方法，属于汽车加气站技术领域。变频式液压天然气汽车加气子站包括子站拖车、子站撬体、主液压油泵、液压油泵电机、PLC控制柜、变频控制柜、风气源设备。首先由PLC控制柜处理子站拖车内的天然气气压的压力信号，通过计算得出子站拖车内的天然气气压的1秒时间内瞬时压力，通过对这个瞬时压力值的变化率，子站主液压泵的工作方式分为四个不同的工况区间分别为全功率运行、4/5功率运行、3/5功率运行、零功率运行。解决了上述多余部分的液压油溢流回子站的油箱内，电动机效率低，产生浪费的问题；能够在变化的天然气流量范围内，提供均匀的排气量，提升电动机的效率，节约电能。
文档编号F04B49/06GK101915231SQ201010237830
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者姚振龙, 杨杰, 王汝通, 韩红娟 申请人:邯郸新兴重型机械有限公司