CN105692462A - 一种光伏供电的轮胎式龙门起重机 - Google Patents

一种光伏供电的轮胎式龙门起重机 Download PDF

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    • B66C2700/03Cranes with arms or jibs; Multiple cranes

Abstract

本发明提出了一种光伏供电的轮胎式龙门起重机。该轮胎式龙门起重机,包括大车机构、小车机构和起升机构,还包括光伏发电系统,光伏发电系统包括太阳能发电板、直流至直流整流器、蓄电池组和逆变器,直流至直流整流器将太阳能发电板提供的直流电转换为蓄电池组的电能,逆变器将蓄电池组的直流电转换为交流电以驱动大车机构、小车机构和起升机构工作。本发明提供的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机采用太阳能发电板对蓄电池组进行充电且由蓄电池组驱动轮胎式龙门起重机各个单元工作,能减少污染和噪音,利于环保。

Description

-种光伏供电的轮胎式龙口起重机
技术领域
[0001] 本发明设及起重机械技术领域,尤其设及一种光伏供电的轮胎式龙口起重机。
背景技术
[0002] 轮胎式龙口起重机或称为轮胎吊(RTG)是目前国内外码头的大型货物堆场的起重 机械,主要用于起吊、搬运器械,特别是集装箱等。轮胎式龙口起重机有W下几种类型:1.W 柴电机组作为动力电源,传统集装箱用轮胎式起重机依靠机载柴电机组作为动力电源,因 此可W灵活进行跨箱区转场移动作业。但是传统的轮胎式龙口起重机采用大功率柴电机 组,因此存在能耗大、用油成本高、烟气排放大等缺点。2. W市电作为动力电源,由市电供电 的轮胎式龙口起重机节能效果显著,且实现了零排放,但是失去了跨箱区转场作业的灵活 机动性,其推广应用受到了很大限制。3. W柴电机组为主电源和超级电容组成的混合动力 轮胎式龙口起重机,通过回收集装箱吊重降落时的位能性再生能量,实现轮胎式龙口起重 机节能的同时,降低了烟气排放。但是,由于超级电容的储能较低,柴电机组仍作为主电源, 因此只能有限地降低轮胎式龙口起重机的烟气排放,而且噪音污染严重,不能从根本上改 善轮胎式龙口起重机能耗大、噪音大、污染严重的问题。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种光伏供电的轮胎式龙口起重机,采用太阳能 发电板、直流至直流整流器、蓄电池组和逆变器的结构来替代传统能源,减少污染和噪音。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供一种光伏供电的轮胎式龙口起重机,包括大车 机构、小车机构和起升机构,其特征在于,还包括光伏发电系统,所述光伏发电系统包括太 阳能发电板、直流至直流整流器、蓄电池组和逆变器,所述直流至直流整流器将所述太阳能 发电板提供的直流电转换为所述蓄电池组的电能,所述逆变器将所述蓄电池组的直流电转 换为交流电W驱动所述大车机构、小车机构和起升机构工作。
[0005] 根据本发明的一个实施例,还包括小车架,其上安装有小车机构和起升机构,所述 太阳能发电板设置在所述小车架的顶部。
[0006] 根据本发明的一个实施例,所述太阳能发电板设置在所述轮胎式龙口起重机的口 柱上。
[0007] 根据本发明的一个实施例,所述太阳能发电板采用265WP多晶娃太阳能电池片。 [000引根据本发明的一个实施例,所述蓄电池组是裡离子蓄电池组。
[0009] 根据本发明的一个实施例,所述蓄电池组包括多个串联的电池组,所述蓄电池组 的总容量大于SOOOAh,所述蓄电池组的输出电压大于600V。
[0010] 根据本发明的一个实施例,还包括照明系统、空调系统,所述逆变器将所述蓄电池 组的直流电转换为交流电W驱动所述照明系统和所述空调系统。
[0011] 根据本发明的一个实施例,还包括柴油机组,所述柴油机组能驱动所述大车机构、 小车机构和起升机构工作。
[0012] 根据本发明的一个实施例,还包括柴油机组,所述柴油机组能驱动所述照明系统 和所述空调系统工作。
[0013] 本发明提供的一种光伏供电的轮胎式龙口起重机,采用太阳能发电板对蓄电池组 进行充电且由蓄电池组驱动轮胎式龙口起重机各个单元工作,能减少污染和噪音,利于环 保。
附图说明
[0014] 包括附图是为提供对本发明进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分, 附图示出了本发明的实施例,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
[001引图1A示出了本发明的一种光伏供电的轮胎式龙Π 起重机的主视图。
[0016] 图1B示出了图1的右视图。
[0017]图1C示出了图1的左视图。
[0018] 图1D示出了图1的俯视图。
[0019] 图2示出本发明的一种光伏供电的轮胎式龙口起重机的光伏发电系统的结构示意 图。
具体实施方式
[0020] 现在将详细参考附图描述本发明的实施例。在任何可能的情况下,在所有附图中 将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外,尽管本发明中所使用的术语是从公知 公用的术语中选择的,但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判 断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的 实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
[0021] 参考图1A至图1DW及图2。其中,图1A示出了本发明的一种光伏供电的轮胎式龙口 起重机的主视图。图1B示出了图1的左视图。图1C示出了图1的右视图。图1D示出了图1的俯 视图。图2示出本发明的一种光伏供电的轮胎式龙口起重机的光伏发电系统的结构示意图。
[0022] 如图所示,一种光伏供电的轮胎式龙口起重机100包括大车机构110、小车机构120 和起升机构130。轮胎式龙口起重机100还包括光伏发电系统140,该光伏发电系统140包括 太阳能发电板141、直流至直流整流器142、蓄电池组143和逆变器144。直流至直流整流器 142将太阳能发电板141提供的直流电转换为蓄电池组143的电能,逆变器144将蓄电池组 143的直流电转换为交流电W驱动大车机构110、小车机构120和起升机构130工作。
[0023] 传统滑触线供电的轮胎式龙口起重机受到滑触线供电线路的限制,由于在集装箱 等货物堆场进行跨作业区作业时,仅能够在固定范围内工作,大大影响了轮胎式龙口起重 机转场作业的灵活性和机动性。当轮胎式龙口起重机从一个场区到另一个场区转移时,就 需要切断供电电网与轮胎式龙口起重机电气系统的连接后转场,其工作动力线再与另一作 业区的滑触线供电电路连接,运个过程相对复杂、限制因素较多且需要人工完成。而采用本 发明提供的光伏发电系统140,直流至直流整流器142通过太阳能发电板141提供的直流电 转换为蓄电池组143的电能,再由蓄电池组143经逆变器144W驱动轮胎式龙口起重机100的 大车机构110、小车机构120和起升机构130工作。如此一来,就不需要在货物堆场安装有滑 触线供电电路,即摆脱了码头集装箱堆场的设备限制,轮胎式龙口起重机100与工作堆场没 有任何电气连接、灵活方便、转场机动性强,蓄电池组143可W在一段时间内对轮胎式龙口 起重机100的各个单元持续供电。此外,存储在蓄电池组143中的电能还可供在阴雨天使用, W降低光伏发电系统140受天气因素的限制。本发明提供的轮胎式龙口起重机100与现有技 术的柴油发电混合动力型轮胎式龙口起重机相比,解决了柴油发电尾气排放污染严重、能 耗大、柴电机组噪音大等问题,并且从替代能源的角度来说,更加环保、高效。
[0024]如图所示,轮胎式龙口起重机100还包括小车架,其上安装有小车机构120和起升 机构130。小车架是支撑和安装起升机构130和小车机构120等单元的机架,通常为焊接结 构。太阳能发电板141设置在小车架的顶部。可W理解的,太阳能发电板141还可W设置在轮 胎式龙口起重机100的口柱150上。
[002引较佳地,太阳能电池板141采用2 6 5 W P (峰值功率)多晶娃太阳能电池片。例如, 265WP多晶娃太阳能电池片按60片为一组,W20串5并方式连接,太阳能电池板141总功率达 到25kWp。太阳能电池板141通过直流至直流整流器142向蓄电池组143充电,直流至直流整 流器142可W选用的型号是SD600150-M。
[00%] 较佳地,蓄电池组143是裡离子蓄电池组。进一步的,蓄电池组143包括多个串联的 电池组,蓄电池组143的总容量大于SOOOAh,蓄电池组143的输出电压大于600V。例如,蓄电 池组143采用50个电池组串联接入,每组容量200AH,电压12.8V,蓄电池组143最大容量 10000AH,最大电压640VDC。蓄电池组143作为轮胎式龙口起重机100的动力源为轮胎式龙口 起重机100的各个单元提供电能。
[0027] 较佳地,轮胎式龙口起重机100还包括照明系统160和空调系统170,逆变器144将 蓄电池组143的直流电转换为交流电W驱动照明系统160和空调系统170。换句话来说,轮胎 式龙口起重机100包括主回路和辅助回路。参考图2,主回路所在区域A包括大车机构110、小 车机构120和起升机构130的电气回路;辅助回路包括照明系统160 W及空调系统170的电气 回路,逆变器144将蓄电池组143的直流电转换为交流电W驱动主回路和辅助回路。当然主 回路还可W包括变压器、断路器、继电器、限位开关、声纳探头、重量传感器等传感器、接触 器等;容易理解的,辅助回路还可W包括风扇、加热器等。
[00%]较佳地,轮胎式龙口起重机100还包括柴油机组180,柴油机组180能驱动大车机构 110、小车机构120和起升机构130工作。另一方面,柴油机组180也能驱动照明系统160和空 调系统170工作。该柴油机组180作为后备电源在特殊情况下使用,例如解决由于天气因素 和夜晚作业导致蓄电池电量不足时的供电问题。
[0029] W下举例说明本发明提供的一种光伏供电的轮胎式龙口起重机的能耗情况。设置 在小车架顶部的太阳能发电板长约25m、宽约10m,采光面积约为250m2,输出功率约为 37.5kw,设置在单根口柱上的太阳能发电板长约26m、宽约1.5m,采光面积约为39m2,所有口 柱W及小车架顶部的太阳能发电板的采光总面积合计为406m2,理论输出功率为60.9kw。若 采用裡离子蓄电池组供电,每组容量200Ah,输出电压12.8V,采用串联方式联结,50组裡电 池组总容量lOOOOAh,系统电压640V(总容量128kWh)。在W下四种工况下,轮胎式龙口起重 机实测电耗数据如下表:
[0030]
Figure CN105692462AD00051
Figure CN105692462AD00061
[0031] 根据光照情况,太阳能发电板大约年均每天发电量在lOOKWH左右。每天具体的发 电量与当天的光照情况关联。通过光伏发电系统充入裡离子蓄电池组的电能可达100KWH, 完全可W满足轮胎式龙口起重机正常工作运行要求。
[0032] 本发明描述的一种轮胎式龙口起重机与传统柴油供电的轮胎式龙口起重机W及 常规混合动力轮胎式龙口起重机相比,最高可节能60%。如果采用裡离子蓄电池组作为轮 胎式龙口起重机主电源,能大幅度降低辅助柴电机组容量,减少轮胎式龙口起重机的废气 排放和振动噪声,顺应了集装箱码头节能环保的发展趋势。
[0033] 本领域技术人员可显见,可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而 不偏离本发明的精神和范围。因此,旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术 方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (9)

1. 一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,包括大车机构、小车机构和起升机构,其特征在 于,还包括光伏发电系统,所述光伏发电系统包括太阳能发电板、直流至直流整流器、蓄电 池组和逆变器,所述直流至直流整流器将所述太阳能发电板提供的直流电转换为所述蓄电 池组的电能,所述逆变器将所述蓄电池组的直流电转换为交流电以驱动所述大车机构、小 车机构和起升机构工作。
2. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,还包括小车 架,其上安装有小车机构和起升机构,所述太阳能发电板设置在所述小车架的顶部。
3. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,所述太阳能发 电板设置在所述轮胎式龙门起重机的门柱上。
4. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,所述太阳能发 电板采用265Wp多晶硅太阳能电池片。
5. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,所述蓄电池组 是锂离子蓄电池组。
6. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,所述蓄电池组 包括多个串联的电池组,所述蓄电池组的总容量大于8000Ah,所述蓄电池组的输出电压大 于600V〇
7. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,还包括照明系 统、空调系统,所述逆变器将所述蓄电池组的直流电转换为交流电以驱动所述照明系统和 所述空调系统。
8. 如权利要求1所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,还包括柴油机 组,所述柴油机组能驱动所述大车机构、小车机构和起升机构工作。
9. 如权利要求7所述的一种光伏供电的轮胎式龙门起重机,其特征在于,还包括柴油机 组,所述柴油机组能驱动所述照明系统和所述空调系统工作。
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