CN103342287A - 码头用电动桥式起重机的供电系统 - Google Patents

码头用电动桥式起重机的供电系统 Download PDF

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刘延军
李乃曦
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Abstract

码头用电动桥式起重机的供电系统，采用的技术方案是供电系统包括作为主电源的滑触母线、以及备用电源装置，备用电源装置包括带有第一开关的输入控制器、DC/DC充电电路、具有CPU的测量电路、带有第二开关的输出控制器、锂电池组，输入控制器的输出端分别连接DC/DC充电电路和测量电路，DC/DC充电电路输出端与锂电池组连接，测量电路输出控制信号分别至输入控制器和输出控制器，锂电池组借助输出控制器与吊装电动机、行走电动机连接。主电源和备用电源装置可实现自动无间隙切换，交替为桥式起重机提供电能，满足了桥式起重机转场的需求，大大提高了工作效率。

Description

码头用电动桥式起重机的供电系统
技术领域
本发明属于供电设备技术领域，涉及到一种供电系统，特别是码头用电动桥式起重机的供电系统。
背景技术
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运集装箱，不受地面设备的阻碍。货运码头为实现节能减排、减少运行维护成本的目的，将桥式起重机由原来的油驱动改为电驱动，利用供电系统给桥式起重机提供电能，解决了油驱动时存在的轰鸣噪音大、油耗大、废气排放量大、运行维护成本较高等问题，但是由于桥式起重机要在不同的箱区内作业，工作范围较大，而现有的供电系统不能全程为桥式起重机提供足够的电能以满足桥式起重机转场的需求，所以工作效率较低。
发明内容
本发明的目的是为了解决由于供电系统不能全程提供足够的电能导致桥式起重机工作效率较低的技术问题，为了解决这个问题，我们设计了码头用电动桥式起重机的供电系统，主电源和备用电源装置可实现自动无间隙切换，交替为桥式起重机提供电能，满足了桥式起重机转场的需求，大大提高了工作效率，当主电源出现故障时，备用电源仍能提供足够的电能保持桥式起重机正常运行外，还可将吊起的货物放下，降低了集装箱损坏的机率，提高了桥式起重机的安全可靠性。
本发明所采用的具体技术方案是：码头用电动桥式起重机的供电系统，借助变频器与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接，关键是：所述的供电系统包括作为主电源的滑触母线、以及备用电源装置，所述的备用电源装置包括带有第一开关的输入控制器、DC/DC充电电路、具有CPU的测量电路、带有第二开关的输出控制器、锂电池组，输入控制器的输入端与滑触母线连接，输出端分别连接DC/DC充电电路和测量电路，DC/DC充电电路输出端借助熔断器与锂电池组连接，测量电路输出控制信号分别至输入控制器和输出控制器，锂电池组借助带有第二开关的输出控制器与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接。
本发明的有益效果是：并联在变频器输入端的滑触母线和备用电源装置可实现自动无间隙切换，交替为桥式起重机提供电能，满足了桥式起重机转场的需求，大大提高了工作效率。锂电池组与输出控制器之间设置有手动开关，根据实际需要，可以手动停止备用电源装置为桥式起重机提供电能。监控器与锂电池组之间还设置有电池管理电路，利用电池管理电路可以准确估算锂电池组的剩余电量(SOC)，保证剩余电量(SOC)维持在合理的范围内，防止锂电池组过充或过放电对锂电池组造成损伤，并能随时显示锂电池组的荷电状态。电池管理电路还可以动态监测每块电池在充电、放电过程中的端电压、温度、电流，以及总电压，防止电池的过充过放电，同时能够及时给出每节电池的状态，挑选出有问题的电池，保持电池间的均衡。熔断器可以起到保护电路安全运行的作用。锂电池组是一组磷酸铁锂动力电池，循环寿命能达到2000次以上，寿命可达到7～8年。第一开关、第二开关、第四开关均为具有防过流、过热、短路功能的专业直流高压断路器，在滑触母线输入端还加装了浪涌保护器，提高了桥式起重机的安全可靠性。
附图说明
图1为本发明在具体使用时的原理框图。
附图中，1代表滑触母线，2代表输入控制器，3代表DC/DC充电电路，4代表测量电路，5代表输出控制器，6代表锂电池组，7代表监控器，8代表监控中心，9-1代表第一变频器，9-2代表第二变频器，9-3代表第三变频器，9-4代表第四变频器，10代表吊装电动机，11-1代表第一行走电动机，11-2代表第二行走电动机，11-3代表第三行走电动机，11-4代表第四行走电动机，K1代表第一开关，K2代表第二开关，K3代表手动开关，K4代表第四开关，FU代表熔断器，BMS代表电池管理电路。
具体实施方式
码头用电动桥式起重机的供电系统，借助变频器与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接，关键是：所述的供电系统包括作为主电源的滑触母线1、以及备用电源装置，所述的备用电源装置包括带有第一开关K1的输入控制器2、DC/DC充电电路3、具有CPU的测量电路4、带有第二开关K2的输出控制器5、锂电池组6，输入控制器2的输入端与滑触母线1连接，输出端分别连接DC/DC充电电路3和测量电路4，DC/DC充电电路3输出端借助熔断器FU与锂电池组6连接，测量电路4输出控制信号分别至输入控制器2和输出控制器5，锂电池组6借助带有第二开关K2的输出控制器5与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接。
所述的锂电池组6与输出控制器5之间还设置有手动开关K3。
所述的供电系统中还设置有带有网络接口的监控器7，监控器7的输入端分别与滑触母线1和锂电池组6连接，输出端借助有线网络、或无线网络输出。
所述的监控器7与锂电池组6之间还设置有电池管理电路BMS。
所述的监控器7通过RS485总线与输入控制器2、DC/DC充电电路3、电池管理电路BMS连接。
本发明的工作原理为：如图1所示，主电源滑触母线1为吊装电动机10和行走电动机供电时，第四开关K4闭合，第二开关K2断开，手动开关K3断开，输入控制器2的第一开关K1闭合，输入控制器2导通，经DC/DC充电电路3为锂电池组6充电，DC/DC充电电路3通过RS485总线与监控器7连接。测量电路4通过输入控制器2实时对滑触母线1上的电压进行采集，并将采集到的电压信号分别输送至输入控制器2和输出控制器5，输入控制器2通过RS485总线输出信号给监控器7，当滑触母线1与桥式起重机断开时，第四开关K4断开，输入控制器2的第一开关K1断开，测量电路4输出信号给输出控制器5使第二开关K2闭合，手动开关K3也闭合，锂电池组6为桥式起重机的吊装电动机10和行走电动机供电。锂电池组6是一组220AH磷酸铁锂动力电池，每次使用额定时间(十五分钟)后，采用十二台我公司的600X10专用充电模块给锂电池组6充电，可在三十分钟内将剩余电量(SOC)恢复到95％以上，安全高效。电池管理电路BMS实时监测锂电池组6的剩余电量和荷电状态，并通过RS485总线将数据输送给监控器7，由监控器7通过有线或无线的方式传输给监控中心8，实现远程监控。利用第二开关K2或第四开关K4选择第一变频器9-1、第二变频器9-2、第三变频器9-3、第四变频器9-4的工作状态，进而来控制吊装电动机10、第一行走电动机11-1，第二行走电动机11-2，第三行走电动机11-3，第四行走电动机11-4的工作状态，以满足不同的需求。滑触母线1和备用电源装置可实现自动无间隙切换，交替为桥式起重机提供电能，满足了桥式起重机转场的需求，大大提高了工作效率。

Claims (5)

1.码头用电动桥式起重机的供电系统，借助变频器与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接，其特征在于：所述的供电系统包括作为主电源的滑触母线(1)、以及备用电源装置，所述的备用电源装置包括带有第一开关(K1)的输入控制器(2)、DC/DC充电电路(3)、具有CPU的测量电路(4)、带有第二开关(K2)的输出控制器(5)、锂电池组(6)，输入控制器(2)的输入端与滑触母线(1)连接，输出端分别连接DC/DC充电电路(3)和测量电路(4)，DC/DC充电电路(3)输出端借助熔断器(FU)与锂电池组(6)连接，测量电路(4)输出控制信号分别至输入控制器(2)和输出控制器(5)，锂电池组(6)借助带有第二开关(K2)的输出控制器(5)与桥式起重机的吊装电动机、行走电动机连接。
2.根据权利要求1所述的码头用电动桥式起重机的供电系统，其特征在于：所述的锂电池组(6)与输出控制器(5)之间还设置有手动开关(K3)。
3.根据权利要求1所述的码头用电动桥式起重机的供电系统，其特征在于：所述的供电系统中还设置有带有网络接口的监控器(7)，监控器(7)的输入端分别与滑触母线(1)和锂电池组(6)连接，输出端借助有线网络、或无线网络输出。
4.根据权利要求3所述的码头用电动桥式起重机的供电系统，其特征在于：所述的监控器(7)与锂电池组(6)之间还设置有电池管理电路(BMS)。
5.根据权利要求4所述的码头用电动桥式起重机的供电系统，其特征在于：所述的监控器(7)通过RS485总线与输入控制器(2)、DC/DC充电电路(3)、电池管理电路(BMS)连接。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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