[實(shí)用新型]一種起重機(jī)用增程式混合電力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520291952.3
• 申請(qǐng)日: 2015-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204714366U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭堅(jiān)煉;鄒來(lái);余詠輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東保達(dá)動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B66C13/22
• 分類(lèi)號(hào): B66C13/22;H02J7/34
• 代理公司: 深圳市精英專(zhuān)利事務(wù)所 44242
• 代理人: 馮筠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種能回收起重機(jī)再生制動(dòng)能量的增程式混合電力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

輪胎式集裝箱起重機(jī)(RTG簡(jiǎn)稱(chēng)龍門(mén)吊)是大型專(zhuān)業(yè)化集裝箱堆場(chǎng)的專(zhuān)用機(jī)械，用于裝卸標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。輪胎式集裝箱起重機(jī)主要由鋼結(jié)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、大車(chē)運(yùn)行及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、柴油電機(jī)組和外部輔助裝置組成。龍門(mén)吊配備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組作為動(dòng)力能源，由柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電力驅(qū)動(dòng)起升、大車(chē)、小車(chē)和外部輔助裝置等機(jī)構(gòu)。由于其機(jī)動(dòng)靈活可轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)，在廣大集裝箱作業(yè)碼頭受到廣泛使用。

龍門(mén)吊的作業(yè)流程為：吊具從最高位置下放到拖車(chē)所拉的集裝箱箱面，抓取集裝箱，升到最高位置，移動(dòng)小車(chē)到堆場(chǎng)指定位置，把集裝箱下放到指定位置，吊具升到最高位置，小車(chē)退回拖車(chē)所在行，完成一個(gè)作業(yè)周期。在整個(gè)過(guò)程中，在吊具提升和小車(chē)移動(dòng)過(guò)程中需要消耗外部能量，在吊具下放和小車(chē)制動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生再生制動(dòng)能量，此部分能量目前的處理方式主要是通過(guò)能耗電阻消耗掉，白白浪費(fèi)掉。按照能量守恒，理論上整個(gè)作業(yè)過(guò)程所需要消耗的能量只需要目前所消耗能量的20％。也就意味著目前有80％的能量是白白浪費(fèi)了，這些包括了：吊具下放過(guò)程中和小車(chē)制動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的消耗在能耗電阻上的制動(dòng)能量，以及能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的消耗等等。

目前大部分港口輪胎式集裝箱起重機(jī)采用的是共直流母排的變頻控制系統(tǒng)。交流電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)時(shí)，電能回饋直流母線，使直流母線電壓升高，制動(dòng)單元檢測(cè)直流母線電壓，當(dāng)母線電壓升高到制動(dòng)單元打開(kāi)的設(shè)定值時(shí)，制動(dòng)單元打開(kāi)，電流通過(guò)能耗電阻，以熱能的方式消耗再生制動(dòng)能量，從而使母線電壓保持在正常范圍內(nèi)。電流通過(guò)能耗電阻，以熱能的方式消耗能量，非常浪費(fèi)電能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：提供一種起重機(jī)用增程式混合電力系統(tǒng)，回收起重機(jī)再生制動(dòng)能量，更加節(jié)能和降低排放。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種起重機(jī)用增程式混合電力系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組、可控整流裝置、儲(chǔ)能裝置、逆變電源裝置、變頻器、制動(dòng)單元，其中，

所述發(fā)電機(jī)組的電流輸出端通過(guò)可控整流裝置分別與儲(chǔ)能裝置、逆變電源裝置、變頻器以及制動(dòng)單元上的電流輸入端連接；

所述逆變電源裝置的電流輸出端連接外部輔助裝置，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定的交流電源，為外部輔助裝置供電；

所述變頻器的電流輸出端連接動(dòng)力裝置，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電源，為動(dòng)力裝置供電；

所述制動(dòng)單元的電流輸出端連接能耗電阻。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)。

上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果：本實(shí)用新型采用儲(chǔ)能裝置為起重機(jī)提供能量，對(duì)能量進(jìn)行儲(chǔ)存和釋放，減少以熱能的方式消耗再生制動(dòng)能量，更加節(jié)能，同時(shí)能夠降低發(fā)電機(jī)組容量，起到節(jié)能減排的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型起重機(jī)用增程式混合電力系統(tǒng)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型起重機(jī)用增程式混合電力系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機(jī)組1、可控整流裝置2、儲(chǔ)能裝置3、逆變電源裝置4、變頻器5、制動(dòng)單元6，其中，柴油發(fā)電機(jī)組1的電流輸出端通過(guò)可控整流裝置2分別與儲(chǔ)能裝置3、逆變電源裝置4、變頻器5以及制動(dòng)單元6上的電流輸入端連接。

逆變電源裝置4的電流輸出端連接外部輔助裝置7，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定的交流電源，為外部輔助裝置7供電。

變頻器5的電流輸出端連接動(dòng)力裝置8，用于將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電源，為動(dòng)力裝置8供電，比如為驅(qū)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)、大車(chē)機(jī)構(gòu)和小車(chē)機(jī)構(gòu)等供電。

制動(dòng)單元6的電流輸出端連接能耗電阻9。

我們以本實(shí)用新型增程式混合電力系統(tǒng)使用在輪胎式集裝箱起重機(jī)的電力系統(tǒng)時(shí)為例，進(jìn)一步說(shuō)明其工作原理。

起重機(jī)正常工作時(shí)，儲(chǔ)能裝置3輸出的直流電源通過(guò)變頻器5轉(zhuǎn)換為頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定的交流電源，用于外部輔助裝置7供電。

當(dāng)動(dòng)力裝置8進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，比如起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)或者大車(chē)機(jī)構(gòu)、小車(chē)機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)，起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)或者拖車(chē)機(jī)構(gòu)中的電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的電能回饋到直流母線上，使母線電壓升高，儲(chǔ)能裝置3進(jìn)行充電儲(chǔ)能；當(dāng)檢測(cè)到儲(chǔ)能裝置3已充滿時(shí)或者母線電壓升高達(dá)到設(shè)定的閥值時(shí)，制動(dòng)單元6打開(kāi)能耗電阻9，消耗多余的能量。