CN204652128U - 一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统 - Google Patents

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胡林中
李建党
胡鸣尚
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Abstract

本实用新型涉及一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统，其特征在于：包括发动机、储能器、发电机、电机、控制器和执行机构；发动机与发电机连接，用于驱动发电机发电，电机与执行机构连接从而驱动执行机构，发电机、电机和储能器之间通过控制器连接；其中储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接。该混合动力系统具有发动机工况稳定、燃料的能量利用率高、排放质量好、系统布局灵活及控制策略较简单的特点。

Description

一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统
技术领域
本实用新型属于起重机动力系统，具体涉及的是一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统。
背景技术
港口起重机在重物下降、减速作业过程中，为防止重物受重力作用发生快速自由下落，一般采用制动电阻消耗由负载拖动电机产生的再生电能，通过消耗能量而对重物提供了阻力。如果将电动机运行在发电状态下产生的电能进行回收，此时可利用储能装置对势能等反馈能量进行储存，以供提升时耗能高峰阶段使用，这样可以达到显著的节能效果，同时也可减少突加载荷对柴油机的冲击，从而提高动力系统的使用效率。
发明内容
本实用新型提供一种起重机混合动力系统，通过吸收回馈能源，由储能装置与其它能源混合使得动力源的系统效率得到优化，满足了工程机械系统的能量需求。
本实用新型采用的技术方案是：
一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统，包括发动机、储能器、发电机、电机、控制器和执行机构；发动机与发电机连接，用于驱动发电机发电，电机与执行机构连接从而驱动执行机构，发电机、电机和储能器之间通过控制器连接；其中储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接，其中上轴承和下轴承是非接触式磁轴承。
发动机用来驱动发电机发电，通过电机驱动执行机构，多余的电能存在储能系统中。当机构制动时，电机转变为发电机，制动能带动电机所发的电能被储存。当发电机提供的电能不能满足需求时，储存的电能释放，与发电机共同驱动机构。储能器的工作原理是：从外部输入的电能通过电力电子装置驱动电动机旋转，电动机带动飞轮旋转，飞轮将电能储存为机械能，以动能的形式存储能量。当外部负载需要能量时，飞轮带动发电机旋转，将动能变换为电能输出。飞轮是在真空环境下运转的，使用的轴承是非接触式磁轴承。由于飞轮是通过制动来激活的，其蓄能时间，即飞轮转动的时间是有限的，特别适用于工程机械执行机构连续上升和下降的场合。
该混合动力系统具有发动机工况稳定、燃料的能量利用率高、排放质量好、系统布局灵活及控制策略较简单的特点。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统的连接结构框图。
图2是本实用新型的一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统中储能器结构及储能器与外部的电力电子装置连接结构示意图。
图中：1、发动机；2、发电机；3、执行机构；4、电机；5、控制器；6、储能器；7、真空容器；8、上轴承；9、电动机；10、飞轮；11、下轴承；12、电力电子装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步说明：
如图1所示，本实用新型提供一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统，其包括发动机1、储能器6、发电机2、电机4、控制器5和执行机构3。发动机1与发电机2连接，用于驱动发电机2发电，电机4与执行机构3连接从而驱动执行机构3，发电机2、电机4和储能器6之间通过控制器5连接。
如图2所示，本实用新型中的储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器7，真空容器7内自上而下依次设置有上轴承8、电动机9，飞轮10和下轴承11，电动机9与设置在真空容器7外部的电力电子装置12连接，其中上轴承8和下轴承11是非接触式磁轴承。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施方式，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种采用飞轮储能装置储能的起重机混合动力系统，其特征在于：包括发动机、储能器、发电机、电机、控制器和执行机构；发动机与发电机连接，用于驱动发电机发电，电机与执行机构连接从而驱动执行机构，发电机、电机和储能器之间通过控制器连接；其中储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接，其中上轴承和下轴承是非接触式磁轴承。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105756559A (zh) * 2016-04-25 2016-07-13 奥铄动力科技（北京）有限公司 一种飞轮储能式电驱动修井/钻井装置及其动力提供方法
CN110460190A (zh) * 2019-07-26 2019-11-15 上海航天控制技术研究所 一种大功率磁悬浮储能飞轮装置

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