电气式能量回收技术优化

电气式能量回收方法采用电池或超级电容作为电量储存单元。如图4-24所示，对于做直线运动的执行元件，其可回收能量一般通过液压马达-发电机生成电能后储存在蓄电池或超级电容中，系统需要时再释放出来转化为机械能对外做功。而对于做旋转运动的执行元件，可以采用电动机直接代替液压马达驱动旋转运动惯性负载，直接通过电动机的二四象限工作，保证两个方向的旋转运动均可以工作在发电模式。当然旋转运动负载也可以和做直线运动的负载一样，将液压马达-发电机作为能量转换单元。详细介绍参考第5章。

图4-24 电气式能量回收系统示意图(www.xing528.com)

a）油缸-液压马达-发电机 b）液压马达-液压马达-发电机 c）电动机/发电机回收

蓄电池的主要特点是具有较高的能量密度，使得系统整体移动灵活，但功率密度不大，充电时间长，电池难以实现短时间大功率，且充放电次数（深度充放电90%）仅为数百次，限制了使用寿命，因此适合于能量回收负载变化较为缓和的场合，比如小轿车、电动叉车、起重机等。和蓄电池相比，超级电容的功率密度高，其储能可以短时迅速地放出能量；由于超级电容的充放电过程为物理过程，因而其循环充放电次数可以达到数百万次；同时超级电容的内阻低，效率高；其充电方式比起其他的储能系统来说简单多了，控制也相对容易。但超级电容的能量密度较低，电容成本较高，一定程度上限制了该回收方式的应用。因此，超级电容能量回收一般适用于充放电频繁且充放电电流较大的场合，比如重型卡车、大型公交车、液压挖掘机等。