CN201217394Y - 电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车 - Google Patents

电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车。该车辆是在现有的同类车辆车体等部件构成的基础上，去除柴油发动机动力源，增设超级电容器组储能动力源系统。该系统由组件超级电容器组连接充电机、电源管理系统，再依次连接双向电流转换器、电子编程控制系统、驱动电机组成。本实用新型采用电能作为动力源，清洁环保，符合国家节能减排政策；采用储存电能的超级电容器组，所经受的大电流充放电次数最高可达数十万次，耐用性好，具有长效经济性；车体结构简单、防爆简单，全车故障率低，维护成本少，使用成本低廉。

Description

电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车
技术领域
本实用新型涉及矿用防爆载运车，具体涉及电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车。
背景技术
目前，矿井下的防爆运输及人员运输，主要可分成三种类型，一是有轨运输；二是用绞车牵引轨道运输；三是无轨胶轮运输。有轨运输是采用有轨系统向工作面输送物料和人员，但轨道的铺设工程既费工、费时，又常滞后于采掘工作面的掘进速度，不能及时跟进，致使轨道末端与工作面之间经常出现空白，不能满足输送物料的需求；用绞车牵引自卸厢式运输车和笼式人员运输车的轨道运输，当遇到巷道内坡道陡峭处，还需增设绞车，每次输送通常需经多级牵引，工作效率较低，且不够安全；防爆的无轨胶轮运输具有灵活性，现已广泛应用于井下作业，但它是采用柴油发动机作为动力源的，因而这种防爆无轨胶轮运输车存在着这样的一些缺陷：(一)所使用的柴油属于不可再生资源，且会造成矿井下的环境污染和温室效应；(二)受柴油市场供应情况的影响，价格波动较大，造成了运输成本的上升；(三)柴油发动机的防爆装置结构复杂、可靠性低、功率消耗大，浪费现象严重、整车维护费用较高；(四)井下对柴油发动机排放的废气处理多采用水过滤方式，会产生大量水汽、充塞巷道、降低能见度，且废水排放又造成了二次污染。
发明内容
针对上述存在的缺陷，本实用新型提出一种电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，目的在于充分利用电容储能模组的优良特性，对矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车的动力源进行改进，消除因柴油发动机排放废气所产生的污染。
本实用新型的技术解决方案：
本实用新型在现有的矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车车体(包括驾驶室、车厢、底盘、驱动轮等)及驱动轮、车辆信号发生器、辅助设备电机构成的基础上，去除柴油发动机动力源系统，增设超级电容器组储能动力源系统。该系统由主要组件超级电容器组连接充电机、电源管理系统，再依次连接双向电流转换器、电子编程控制系统、驱动电机组成。其中电子编程控制系统还同时连接车辆信号发生器及其辅助设备电机；驱动电机或连接变速器、驱动轮，或直接连接驱动轮。所述电容器组储能动力源系统是通过各组件的输入、输出接插口连接而成。
本实用新型的有益效果：
(一)本实用新型采用电能作为动力源，无污染烟气排放、清洁环保，符合国家节能减排政策；
(二)我国电能供应充足，价格便宜，本实用新型使用成本低廉；
(三)本实用新型整体结构简单、防爆简单可靠、全车故障率低，维护成本少；
(四)本实用新型采用储存电能的超级电容器组，所经受的大电流充放电次数最高可达数十万次，耐用性好，具有长效经济性；
(五)本实用新型所采用的超级电容器组，通常能在较短时间内充满电，因而可利用工作间隙完成充电工作，时间消耗少；
(六)本实用新型机动灵活、能适应生产需要任意延伸至工作区域，完成运输任务，对原有轨运输改为本实用新型的运输方式，不受轨道影响，无需拆除既有轨道，设备更新代价小，且整车噪声低。
附图说明
附图1为无轨胶轮自卸车(斗式箱)结构示意图；
附图2为运人车(笼式箱)结构示意图；
附图3为本实用新型超级电容器组储能动力源系统各组件的连接框图。
具体实施方式
如图1、2所示，无轨胶轮车(斗式箱)与运人车(笼式箱)，除前者设有自卸装置以及两者箱体形式稍有变化外，其余车体结构雷同，因而采用上述的同一技术解决方案均可以达到本实用新型的有益效果。
如图3所示，本实用新型超级电容器组连接充电机，由充电机供电，提供额定直流电压，使用煤矿井下通用的380V/660V交流电做输入，并根据需要外置独立使用或车载使用，该充电机具有短路、欠压、过压、过流、过热、输出反接、交流缺相等保护功能。超级电容器组以若干超级电容单体根据设计容量进行串、并联构成。与超级电容器组连接的电源管理系统，对超级电容器组的电压、电流、温度、荷电状态(SOC)及绝缘状况等进行监控，通过驾驶室内的防爆仪表显示监控数据，实行自动保护，确保设备及生产运输安全的功能管理。超级电容器组连接的双向电流转换器可保障能量的双向流通，即可使超级电容器组放电，又可将车辆制动反馈的能量转换回充到超级电容器组中，提高电能储存利用率，还可根据需要控制输出电压或电流，避免对超级电容器组过充或过放，同时实现短路、欠压、过压、过流、过热等安全保护。与双向电流转换器连接的电子编程控制系统对所连接的驱动电机实现正反转及输入电压电流的控制，使车辆完成如启动、加减速、停车、倒车功能；并又分别连接车辆的信号系统和辅助电机，控制车辆的声、光、电信号和控制辅助电机完成辅助功能(如举升自卸功能等)，以及制动能量反馈，防电机失控的其它保护，能并通过驾驶室内的防爆仪表显示车辆运行状态。驱动电机将电能转化为机械能，通过变速器(可以是普通有级变速器或自动无级变速器)带动驱动桥工作；或直接联接驱动桥工作，完全依靠电机调速实现车辆速度变换。
由于本实用新型作业于井下，因而对整车的防爆要求很高。除整车所属的电气设备、电缆、开关、控制按钮、灯具、仪器仪表等需符合有关安全规程的专用标准外，还应符合相应的防爆、隔爆国家标准。本实用新型驱动电机及辅助电机均必须应用直流或交流防爆电机；而所增设的超级电容器组储能系统的各组件也均需选置防爆型，其中超级电容器组作为动力源须整体放置到防爆、隔爆箱体中。

Claims (6)

1、电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，包括车体的驾驶室、车厢、底盘，及驱动轮、车辆信号发生器、辅助设备电机，它的发动机动力为超级电容器组储能动力源系统，该系统的主要组件超级电容器组连接充电机、电源管理系统、再依次连接双向电流转换器、电子编程控制系统、驱动电机组成。
2、根据权利要求1所述的电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，其特征在于：所述的超级电容器组以若干超级电容单体进行串、并联构成。
3、根据权利要求1所述的电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，其特征在于：所述的电子编程控制系统还同时连接车辆信号发生器及其辅助设备电机。
4、根据权利要求1所述的电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，其特征在于：所述的驱动电机或连接变速器、驱动轮；或直接连接驱动轮。
5、根据权利要求1所述的电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，其特征在于：所述的驱动电机及辅助电机为直流或交流防爆电机；超级电容器组的各组件也为防爆组件，其中，超级电容器组整体放置到防爆、隔爆箱体中。
6、根据权利要求1所述的电容储能矿用防爆无轨胶轮自卸车及运人车，其特征在于：所述的电容器组储能动力源系统是通过各组件的输入、输出接插口连接而成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104129315A (zh) * 2014-07-28 2014-11-05 扬州佳山重工科技有限公司 一种矿用井下防爆电动无轨胶轮车
CN106451720A (zh) * 2016-11-18 2017-02-22 广州电力机车有限公司 一种用于自卸车的超级电容的充电系统
CN109720219A (zh) * 2018-12-05 2019-05-07 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 矿用超级电容混合蓄电池动力防爆无轨运输车
CN110304176A (zh) * 2019-06-28 2019-10-08 大连日牵电机有限公司 一种矿用燃油宽体自卸车纯电动化的改造方案

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