CN103318050A - 全电动跨运车及其独立伺服转向系统 - Google Patents

全电动跨运车及其独立伺服转向系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103318050A
CN103318050A CN2013102004873A CN201310200487A CN103318050A CN 103318050 A CN103318050 A CN 103318050A CN 2013102004873 A CN2013102004873 A CN 2013102004873A CN 201310200487 A CN201310200487 A CN 201310200487A CN 103318050 A CN103318050 A CN 103318050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
straddle carrier
electric straddle
electric
drive
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013102004873A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103318050B (zh
Inventor
胡军
何钢
李凯
楼一鸣
黄政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd filed Critical Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
Priority to CN201310200487.3A priority Critical patent/CN103318050B/zh
Publication of CN103318050A publication Critical patent/CN103318050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103318050B publication Critical patent/CN103318050B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明提供了一种全电动跨运车独立伺服转向系统,该全电动跨运车独立伺服转向系统包括:控制系统;发电机组;整流器系统,对所述发电机组产生的交流供电信号进行交流-直流转换,产生直流供电信号;驱动器系统,由所述直流供电信号供电,根据所述控制系统发出的控制指令独立驱动所述全电动跨运车的多个轮子的运作。本发明系统简单,转向精度高而且有利于环保。

Description

全电动跨运车及其独立伺服转向系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种跨运车,尤其涉及一种用于集装箱码头的全电动跨运车及其独立伺服转向系统。
背景技术
[0002] 传统跨运车的吊具和转向都采用液压系统,但是液压系统具有液压泄露、系统复杂、转向精度低等缺点,导致了环保、维修以及控制灵敏度等方面的问题。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种全电动跨运车及其独立伺服转向系统,系统简单,转向精度高而且有利于环保。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种全电动跨运车独立伺服转向系统,包括:
[0005] 控制系统;
[0006] 发电机组;
[0007] 整流器系统,对所述发电机组产生的交流供电信号进行交流-直流转换,产生直流供电信号;
[0008] 驱动器系统,由所述直流供电信号供电,根据所述控制系统发出的控制指令独立驱动所述全电动跨运车的多个轮子的运作。
[0009] 根据本发明的一个实施例,该系统还包括:电池组,与所述整流器系统并联,所述电池组由所述整流器系统充电并用于向所述驱动器系统供电。
[0010] 根据本发明的一个实施例,该系统还包括:与所述电池组相连的电池管理器,用于采集所述电池组的运行参数并将其传输至所述控制系统,所述控制系统根据所述电池组的运行参数控制所述整流器系统的启动和停止。
[0011] 根据本发明的一个实施例,该系统还包括:发电机组管理器,与所述发电机组相连,根据所述全电动跨运车的载荷来控制所述发电机组的启动和停止。
[0012] 根据本发明的一个实施例,所述整流器系统包括:
[0013] 交流滤波缓冲回路,其输入端与所述发电机组相连;
[0014] 整流器,其输入端与所述交流滤波缓冲回路的输出端相连;
[0015] 直流缓冲回路,其输入端与所述整流器的输出端相连,其输出端与所述驱动器系统相连。
[0016] 根据本发明的一个实施例,所述整流器系统还包括:岸电切换系统,用于接收交流的岸电信号并将其传输至所述交流滤波缓冲回路的输入端。
[0017] 根据本发明的一个实施例,所述驱动器系统包括:
[0018] 多个行走驱动器,分别驱动对应的电动机以带动所述全电动跨运车的多个轮子,实现所述全电动跨运车的整车行走;[0019] 多个转向伺服驱动器,分别驱动对应的电动机以带动所述全电动跨运车的多个轮子同步转向,实现所述全电动跨运车的转向;
[0020] 起升马达驱动器,驱动对应的电动机以实现所述全电动跨运车的吊具起升;
[0021] 制动单元,用于控制所述全电动跨运车的多个轮子的制动。
[0022] 根据本发明的一个实施例,所述驱动器系统还包括:转换器,对所述整流器系统输出的直流供电信号进行直流-交流逆变,用于驱动辅助系统。
[0023] 根据本发明的一个实施例,所述控制系统包括:
[0024] 控制器,用于发出所述控制指令;
[0025] 多个转向绝对值编码器,分别用于检测所述全电动跨运车的多个轮子的实际转向位置并将其反馈至所述控制器,所述控制器根据所述多个轮子的实际转向位置调节指示转向的控制指令,以独立控制所述多个轮子的转向。
[0026] 本发明还提供了一种全电动跨运车,包括以上任一项所述的全电动跨运车独立伺服转向系统。
[0027] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:
[0028] 本发明实施例的全电动跨运车独立伺服转向系统采用全电动驱动,控制系统发出控制指令给驱动器系统,驱动器系统按照控制指令独立控制多个轮子的运作,在转向时,控制系统可以根据不同的转弯角度计算出不同的速度来控制各个轮子对应的驱动机构,避免各个轮子的驱动机构相互力矩的输出干扰。由于采用全电动驱动,因此无液压泄露问题,更加环保,而且系统更加精简,转向精度更高。
[0029] 进一步而言,本发明实施例的全电动跨运车独立伺服转向系统还采用多个转向绝对值编码器来分别检测各个轮子的实际转向位置,在转弯过程中动态实时精确控制,而且与伺服马达脉冲编码器计算的位置进行校验比较,形成转向位置保护,使得转向精度进一步提闻。
附图说明
[0030] 图1是本发明实施例的全电动跨运车的转向系统的机械布置结构图;
[0031] 图2是本发明实施例的全电动跨运车独立伺服转向系统的结构框图。
具体实施方式
[0032] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
[0033] 参考图1,本实施例的全电动跨运车的转向系统包括:行走电机11,用于驱动整车大车行走;大车轮胎12,在行走电机11的带动下实现行走;车轮转速感应限位器14,用于检测大车轮胎12的转速,将车子的速度反馈出去;转向电机15,每一个大车轮胎12由一个转向电机15驱动转向,转向是独立伺服的。
[0034] 参考图2,本实施例的全电动跨运车独立伺服转向系统主要包括:控制系统20、发电机组动力系统21、电池动力系统22、整流器系统23、驱动器系统24。
[0035] 作为一个非限制性的例子,本实施例中发电机组动力系统21可以包括柴油发电机组211和发电机组管理器212。柴油发电机组211用于发电,发电机组管理器212与柴油发电机组211相连,根据全电动跨运车的载荷来控制柴油发电机组211的启动和停止,以最大限度节约能量。
[0036] 电池动力系统22可以包括电池组221和电池管理器222,其中,电池组221例如可以采用长寿命大容量的锂电池,其可以采用模块化配置,将单个模块串联形成需要的电池组,电池组221可以直接向驱动器系统24供电。电池管理器222可以采集电池组221的运行参数,将采集的参数传输至控制系统20,控制系统20根据该运行参数来控制整流器系统23的启动和停止。进一步而言,电池管理器222可以采集各个电池模块的电压、温度和电流等运行参数,并且可以根据这些运行参数计算得到电池的健康度等进一步的数据。
[0037] 整流器系统23用于对柴油发电机组211产生的交流供电信号进行交流-直流(AC-DC)转换,转换产生的直流供电信号提供给驱动器系统24。
[0038] 进一步而言,整流器系统23可以包括:交流滤波缓冲回路231、整流器232、直流缓冲回路233和岸电切换系统234。其中,交流滤波缓冲回路231的输入端与柴油发电机组211相连;整流器232的输入端与交流滤波缓冲回路231的输出端相连;直流缓冲回路233的输入端与整流器232的输出端相连,直流缓冲回路233的输出端与驱动器系统24相连;岸电切换系统23用于接收岸电26的岸电信号,并将其传输至交流滤波缓冲回路231的输入端。另外,直流缓冲回路233可以和电池组221并联。
[0039] 更加具体而言,整流器232可以采用升压的整流器以对电池组221进行充电,该整流器232主要以脉宽调制(PWM)整流器为主。岸电切换系统23可以在柴油发电机组211供电和岸电供电之间进行切换,岸电供电通常可以在对电池组221进行补电或者跨运车维护时使用。
[0040] 驱动器系统24可以包括:多个行走驱动器241、多个转向伺服驱动器242、起升马达驱动器243、制动单元244、转换器245。
[0041] 其中,多个行走驱动器241分别驱动对应的电动机以带动全电动跨运车的多个轮子,实现全电动跨运车的整车行走。作为一个非限制性的例子,全电动跨运车的轮子数量为4个,对应地,行走驱动器241的数量也是4个,每一个行走驱动器241驱动一个对应的轮子。
[0042] 多个转向伺服驱动器242分别驱动对应的电动机以带动全电动跨运车的多个轮子同步转向,实现全电动跨运车的转向。作为一个非限制性的例子,全电动跨运车的轮子数量为4个,对应地,转向伺服驱动器242的数量也是4个,每一个转向伺服驱动器242驱动一个对应的轮子。
[0043] 起升马达驱动器243用于驱动对应的电动机以实现全电动跨运车的吊具起升。
[0044] 制动单元244用于控制全电动跨运车的多个轮子的制动,例如可以通过调节制动电阻来实现制动。制动单元244可以连接在DC总线(DC-bus)上,可以对电池动力系统22提供可靠地保护。
[0045] 转换器245对整流器系统23输出的直流供电信号进行直流-交流(DC-AC)转换,用于驱动辅助系统27。例如,转换器245可以转换产生380V的交流信号。辅助系统27例如可以包括照明系统等辅助机构。
[0046] 整个驱动器系统24采用电力驱动,全车无液压系统,有利于环保以及降低系统复杂度。[0047] 控制系统20可以包括控制器201、柜内分布模块202、多个外部分布模块251和多个转向绝对值编码器250。
[0048] 其中,控制器201可以采用可编程逻辑控制器(PLC)来实现,但并不限于此。控制器201用于产生各种控制指令。转向绝对值编码器251分别用于检测全电动跨运车的多个轮子的实际转向位置并将其反馈至控制器201,进而控制器201根据多个轮子的实际转向位置调节指示转向的控制指令,以独立控制多个轮子的转向。本实施例中轮子的数量为4个,相应地,转向绝对值编码器251的数量也是4个。
[0049] 在转弯时,控制器201发出转弯命令和角度给转向伺服驱动器242,转向伺服驱动器242按照接收到的控制指令实现四个轮子的同步转向,同时,转向绝对值编码器251反馈实际转向位置,转弯过程中,动态实时精确控制。此外,同时还可以和伺服马达脉冲编码器计算的位置校验比较,形成转向位置比较保护。计算大车行走的速度在控制器201中可以区分为直线行走和转弯两种不同的工况。在转弯时,控制器201可以根据不同的转弯角度计算出不同的速度给4个大车的转向伺服驱动器242,避免4个大车的转向伺服驱动器242相互力矩的输出干扰。
[0050] 外部分布模块251例如可以是各种输入输出模块,例如限位模块。
[0051] 作为一个非限制性的例子,控制系统20可以采用profibus通信,例如可以采用profibus实现与驱动器系统24、外部分布模块251以及转向绝对值编码器250之间的通ί目。
[0052] 跨运车在运行时,无时差的从电池动力系统22和发电机组动力系统21获取能量,并且可以把减速时的发电能量回冲至电池动力系统22。车辆在运行时,控制系统20通过电池管理器222实时检测电池 组221的容量和状态等运行参数,并相应控制整流器系统23的启动和停止,以节约能量。此外,还可以根据车辆载荷的情况来判断柴油发电机组211的启动和停止,从而最大幅度地节约能量。
[0053] 另外,本实施例的全电动跨运车独立伺服转向系统还可以应用三合一齿轮箱转向机构,并且可以采用集减速箱和车架于一体的行走减速箱。
[0054] 本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,包括: 控制系统; 发电机组; 整流器系统,对所述发电机组产生的交流供电信号进行交流-直流转换,产生直流供电信号; 驱动器系统,由所述直流供电信号供电,根据所述控制系统发出的控制指令独立驱动所述全电动跨运车的多个轮子的运作。
2.根据权利要求1所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,还包括: 电池组,与所述整流器系统并联,所述电池组由所述整流器系统充电并用于向所述驱动器系统供电。
3.根据权利要求2所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,还包括: 与所述电池组相连的电池管理器,用于采集所述电池组的运行参数并将其传输至所述控制系统,所述控制系统根据所述电池组的运行参数控制所述整流器系统的启动和停止。
4.根据权利要求1所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,还包括: 发电机组管理器,与所述发电机组相连,根据所述全电动跨运车的载荷来控制所述发 电机组的启动和停止。
5.根据权利要求1所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,所述整流器系统包括: 交流滤波缓冲回路,其输入端与所述发电机组相连; 整流器,其输入端与所述交流滤波缓冲回路的输出端相连; 直流缓冲回路,其输入端与所述整流器的输出端相连,其输出端与所述驱动器系统相连。
6.根据权利要求5所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,所述整流器系统还包括: 岸电切换系统,用于接收交流的岸电信号并将其传输至所述交流滤波缓冲回路的输入端。
7.根据权利要求1所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,所述驱动器系统包括: 多个行走驱动器,分别驱动对应的电动机以带动所述全电动跨运车的多个轮子,实现所述全电动跨运车的整车行走; 多个转向伺服驱动器,分别驱动对应的电动机以带动所述全电动跨运车的多个轮子同步转向,实现所述全电动跨运车的转向; 起升马达驱动器,驱动对应的电动机以实现所述全电动跨运车的吊具起升; 制动单元,用于控制所述全电动跨运车的多个轮子的制动。
8.根据权利要求7所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,所述驱动器系统还包括: 转换器,对所述整流器系统输出的直流供电信号进行直流-交流逆变,用于驱动辅助系统。
9.根据权利要求1所述的全电动跨运车独立伺服转向系统,其特征在于,所述控制系统包括: 控制器,用于发出所述控制指令; 多个转向绝对值编码器,分别用于检测所述全电动跨运车的多个轮子的实际转向位置并将其反馈至所述控制器,所述控制器根据所述多个轮子的实际转向位置调节指示转向的控制指令,以独立控制所述多个轮子的转向。
10.一种全电动跨运车,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的全电动跨运车独立伺服转向 系统。
CN201310200487.3A 2013-05-27 2013-05-27 全电动跨运车及其独立伺服转向系统 Active CN103318050B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310200487.3A CN103318050B (zh) 2013-05-27 2013-05-27 全电动跨运车及其独立伺服转向系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310200487.3A CN103318050B (zh) 2013-05-27 2013-05-27 全电动跨运车及其独立伺服转向系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103318050A true CN103318050A (zh) 2013-09-25
CN103318050B CN103318050B (zh) 2015-07-01

Family

ID=49187208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310200487.3A Active CN103318050B (zh) 2013-05-27 2013-05-27 全电动跨运车及其独立伺服转向系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103318050B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030165A (zh) * 2014-03-10 2014-09-10 天津港第四港埠有限公司 一种门座式起重机的电控系统
CN105196881A (zh) * 2015-10-15 2015-12-30 上海振华重工(集团)股份有限公司 集装箱跨运车的电能切换系统和方法
CN105621263A (zh) * 2016-03-24 2016-06-01 中交机电工程局有限公司 轻型集装箱跨运车
CN110316246A (zh) * 2019-07-18 2019-10-11 上海振华重工(集团)股份有限公司 一种跨运车电动伺服独立转向系统及其控制方法
CN110341500A (zh) * 2019-08-02 2019-10-18 上海振华重工(集团)股份有限公司 一种集装箱跨运车紧凑型行走驱动控制系统及其控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1400546A (en) * 1971-09-20 1975-07-16 Hitachi Ltd Driving system for electric car
EP0024448A1 (de) * 1979-08-29 1981-03-11 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Einrichtung zur Versorgung von Nutzverbrauchern, insbesondere in einem Schienenfahrzeug
WO1999043534A1 (en) * 1998-02-27 1999-09-02 Mi-Jack Products Lead wheel steering system for a gantry crane
DE10346796A1 (de) * 2003-10-06 2005-05-19 Noell Mobile Systems & Cranes Gmbh Dieselektrischer Portalhubstapler mit vermindertem Kraftstoffverbrauch und Energiespeicher
CN201130909Y (zh) * 2007-11-13 2008-10-08 青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司 可移动式岸电电源
CN201856658U (zh) * 2010-06-04 2011-06-08 西安高大机电有限公司 一种多发电机组电动轮矿用车
CN202906547U (zh) * 2012-10-31 2013-04-24 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种车载电池充电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1400546A (en) * 1971-09-20 1975-07-16 Hitachi Ltd Driving system for electric car
EP0024448A1 (de) * 1979-08-29 1981-03-11 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Einrichtung zur Versorgung von Nutzverbrauchern, insbesondere in einem Schienenfahrzeug
WO1999043534A1 (en) * 1998-02-27 1999-09-02 Mi-Jack Products Lead wheel steering system for a gantry crane
DE10346796A1 (de) * 2003-10-06 2005-05-19 Noell Mobile Systems & Cranes Gmbh Dieselektrischer Portalhubstapler mit vermindertem Kraftstoffverbrauch und Energiespeicher
CN201130909Y (zh) * 2007-11-13 2008-10-08 青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司 可移动式岸电电源
CN201856658U (zh) * 2010-06-04 2011-06-08 西安高大机电有限公司 一种多发电机组电动轮矿用车
CN202906547U (zh) * 2012-10-31 2013-04-24 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种车载电池充电装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030165A (zh) * 2014-03-10 2014-09-10 天津港第四港埠有限公司 一种门座式起重机的电控系统
CN105196881A (zh) * 2015-10-15 2015-12-30 上海振华重工(集团)股份有限公司 集装箱跨运车的电能切换系统和方法
CN105621263A (zh) * 2016-03-24 2016-06-01 中交机电工程局有限公司 轻型集装箱跨运车
CN110316246A (zh) * 2019-07-18 2019-10-11 上海振华重工(集团)股份有限公司 一种跨运车电动伺服独立转向系统及其控制方法
CN110341500A (zh) * 2019-08-02 2019-10-18 上海振华重工(集团)股份有限公司 一种集装箱跨运车紧凑型行走驱动控制系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103318050B (zh) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103318050B (zh) 全电动跨运车及其独立伺服转向系统
CN101976999A (zh) 用于双交流电机驱动的三桥臂九开关逆变器
CN203377675U (zh) 一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统
CN103660971B (zh) 一种电动轮矿用自卸车四轮驱动系统
CN103465846B (zh) 一种电动轮矿用车驱动控制系统
CN104527452A (zh) 用于自卸车的电驱控制系统和自卸车系统
CN103085666A (zh) 电力机车受电弓离线处理方法、处理系统和电力机车
CN106143263B (zh) 驱动控制系统和集装箱和/或车辆检查载车
CN104555742A (zh) 一种混合动力电气控制系统、吊车及工作方法
CN109291799A (zh) 用于管轨运输系统的驱动系统
CN103213517A (zh) 绕线式异步电机牵引的四轮全驱电动汽车驱动系统及方法
CN102545642A (zh) 一种矩阵变换器窄脉冲抑制与电能质量改进方法
CN106882280A (zh) 基于can总线控制的大吨位无线联动式全方位行走装置
CN203574582U (zh) 一种电机调速装置
CN203902314U (zh) 用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器
CN201966869U (zh) 纯电动车驱动电机变压调速控制器
CN206501922U (zh) 基于can总线控制的大吨位无线联动式全方位行走装置
CN103818263B (zh) 一种制动控制系统及方法
CN203366095U (zh) 一种工矿电机车控制系统
CN110315995A (zh) 三合一电动车控制器
CN204586545U (zh) 一种电动车控制装置
CN205212714U (zh) 带有控制单元的电力电子变压器及轨道车辆电力系统
CN110165945A (zh) 一种集成化交流伺服驱动器
CN106787787A (zh) 带有控制单元的电力电子变压器及轨道车辆电力系统
CN201733270U (zh) 轨道车励磁控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model