高级产品开发经理 Jim Hennen 对混合 HPU 技术以及如何尽量发挥其优势进行了探讨。
问：为什么 MTS 要开创一种新的混合液压动力源解决方案？
答：新款 MTS SilentFlo™ 525 液压动力装置 (HPU) 采用专利混合技术，与旧款 HPU 相比，可降低 35% 或以上的能源消耗。这种能源的大幅节约能够降低成本，有助于实验室实现脱碳目标。
问：关于混合 HPU 能效的论断，有什么支持数据吗？
答：MTS 对数字排量泵 (DDP) 技术进行了历时 10 年的详尽技术研究。 我们在自己的工厂内制造了多个试验性混合 HPU 并进行了试运行，并以与客户相同的方式使用 MTS SilentFlo HPU。我们发现，通过适当的控制方法、算法和设计配置，混合 HPU 可以控制模块的开启/关闭阶段，使其尽量提升效率，同时尽量减少空载模式的低效现象。
通过使用运行特定重复驱动文件的 MTS Model 329 道路模拟器，我们开展了一项能效研究。试验台首先由仅使用斜盘泵的 HPU 供电。然后重复该测试，由仅使用 DDP 的不同 HPU 供电。在产生相同流量需求的情况下，DDP HPU 所需消耗的电能始终要少 37.5%。
在工厂运行的一个日历年内，我们测量了每个 HPU 的日能效，并绘制了每日总流量与每千瓦耗电量之间的函数关系图。数据显示，在全年流量需求高度多变和随机的情况下，DDP HPU 的能效要高出 35% 以上。此分析没有考虑在降低冷却成本方面的额外节省。当地公用事业公司进行的独立能源审计带来了一笔可观的能源回扣。
问：在确定 DDP 和斜盘模块的组合时，应考虑哪些因素？
答：这取决于您是想要可提供空载模式效益的最小比例（DDP/斜盘），还是想要能够充分提升整个系统从空载到满功率需求条件下运行效益的最佳比例。
问：最少需要多少个 DDP 模块？
答：在液压动力系统中至少配置两个 DDP 模块，可使其管理高达 60GPM 的空载流量，并平衡两个 DDP 模块的磨损时间。对于最佳设置，我们需要考虑响应阶跃流量需求所需的流量，以有效地开启和关闭斜盘模块，且不会妨碍消耗流量的试验台的需求。对此，我们的经验法则是，每个 6 槽位 HPU 至少需要两个 DDP。原因很简单。按需运行模块有效调度的缓冲通常为总流量的 1/3。 因此，作为起点，1/3 的模块应为 DDP。当然，采用的 DDP 模块越多，整个系统的效率就越高。
问：如何尽量提高混合 HPU 的效率？
答：将斜盘泵模块设定在稍高的目标压力下，并仅在容量需求超过现有 DDP 模块所能提供的容量时，才启动斜盘泵模块。这种设置驱动斜盘模块达到满排量状态，从而实现最高效率。在这种情况下，斜盘模块在运行时要么处于关闭状态，要么趋向于满排量。模块总效率主要是指运行中模块效率的平均值，不包括液压动力系统中所有处于非工作状态的模块。
