JP2006131311A - Port loading and unloading crane control device and port loading and unloading crane system - Google Patents

Port loading and unloading crane control device and port loading and unloading crane system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a port loading and unloading crane control device and a port loading and unloading crane system capable of effectively using natural energy. <P>SOLUTION: This port loading and unloading crane control device is provided with a converter device 2, an inverter device 3, an alternating current motor 4 for driving a crane main operation mechanism, and an alternating current motor driving operation switch 5a that is closed when driving the motor, and alternating current power is supplied to an auxiliary machine load, and the converter device and the inverter device are provided with re-generating functions. The port loading and unloading crane control device is also provided with a direct current generator 7 connected to the secondary side of the converter device to convert natural energy to electric energy and to supply it to a direct current circuit provided on the secondary side of the converter device, a diode 8 for preventing the reverse flow of direct current power obtained by the direct current generator, a direct current generator switch 5b for switching operations between a time when loading and unloading and a time when using power generated by natural energy, and a storage battery 9 connected to the secondary side of the converter device to store the direct current generating power by natural energy. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、自然エネルギーによる発電装置を具備し、その発電電力を他の機器に使用、販売、あるいは蓄電池に充電して有効利用することのできる港湾荷役用クレーン制御装置及び港湾荷役用クレーンシステムに関するものである。   The present invention relates to a harbor cargo handling crane control apparatus and a harbor cargo handling crane system that have a power generator using natural energy and that can use the generated power for other devices, sell it, or charge a storage battery for effective use. Is.

従来の港湾荷役用クレーンにおいて、クレーン主動作用の交流電動機を駆動制御するための装置構成は、例えば、図5に示すように、交流電源1から供給された交流電力Pを直流電力PDCに変換するコンバータ装置2と、直流電力PDCを所望の交流電力PACに変換するインバータ装置3と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機4と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチ5aと、等から構成されている。また、港湾荷役用クレーンにおいて、交流電源1からの交流電力Pは、様々な用途の補機負荷6a、6b、6c・・・にも供給される。ここでは、前記コンバータ装置2及び前記インバータ装置3は、二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能を備えた装置を対象としている。
また、実際のクレーンではコンバータ装置、インバータ装置と電動機の組合せ及び台数は多様であるが、図5の構成例では説明を簡易化するために装置各々一台の系統としている。また、スイッチについては発明に関係するものだけを図示しており、系統保護スイッチ等は図示していない。
In conventional cargo handling cranes, the device configuration for driving and controlling the AC motor for the crane main operation, for example, as shown in FIG. 5, the AC power P S supplied from the AC power supply 1 into DC power P DC Converter device 2 for conversion, inverter device 3 for converting DC power P DC to desired AC power P AC , AC motor 4 for driving the crane main operation mechanism, and AC motor drive operation switch 5a that is closed when the motor is driven And the like. Further, in the crane for cargo handling, the AC power P S from the AC power supply 1, the auxiliary load 6a of various applications, 6b, is also supplied to 6c · · ·. Here, the converter device 2 and the inverter device 3 are intended for a device having a regeneration function capable of returning power generated on the secondary side to the primary side.
Moreover, in an actual crane, there are various combinations and the number of converter devices, inverter devices and motors. In the configuration example of FIG. Further, only the switches related to the invention are illustrated, and the system protection switch and the like are not illustrated.

以上のような構成の従来の港湾荷役用クレーンによれば、コンバータ装置2は常時一定電圧の直流電力PDCを出力しており、クレーン主動作の操作入力された時スイッチ5aは閉となり、インバータ装置3は所望の制御入力に従った可変の交流電力PACを出力することで、交流電動機4は所望の回転速度で駆動される。またその時、交流電動機4の駆動が回生駆動であれば、交流電動機4で生じた発電力はインバータ装置3を介して直流電力PDCに変換され、さらにコンバータ装置2を介して電源側交流電力Pに変換される。 According to conventional cargo handling crane having the above configuration, the converter device 2 is output DC power P DC with a constant voltage, the switch 5a when the operation input of the crane main operation becomes closed, the inverter device 3 by outputting AC power P AC variable in accordance with the desired control input, the AC motor 4 is driven at a desired rotation speed. At that time, if the drive of the AC motor 4 is regenerative drive, the generated power generated by the AC motor 4 is converted to DC power P DC via the inverter device 3, and further, the power source side AC power P is converted via the converter device 2. Converted to S.

一方、補機負荷6a、6b、6c・・・としては、クレーン荷役作業時にその操作に応じて稼動するブレーキや電動機ファン等と、クレーン荷役作業の無い待機時にも稼動しなければならない航空障害灯や、結露・凍結防止用のヒーター等がある。   On the other hand, as auxiliary machinery loads 6a, 6b, 6c, etc., there are brakes, electric motor fans, etc. that operate according to the operation during crane handling work, and aviation obstruction lights that must also operate during standby without crane handling work And heaters for preventing condensation and freezing.

また、従来、ハイブリッド充電移動式クレーンとして、風力発電機、太陽電池パネル、バッテリ、AC−DC電源部などを有し、揚重作業中は太陽電池パネルを用いて常に充電を行うことができ、これによりディーゼルエンジンを用いずにクレーンによる揚重作業が行え、休車時などには風力発電機や深夜電源を併用してバッテリに電力が充電され、一方、バッテリの不具合などで電気モータが使用不能の事態には、ディーゼルエンジンを予備的に用いて揚重作業を続行することができるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a hybrid charging mobile crane, it has a wind power generator, a solar panel, a battery, an AC-DC power supply unit, etc., and can always be charged using a solar panel during lifting work, This makes it possible to perform crane lifting work without using a diesel engine, and when the vehicle is not in operation, the battery is charged with a wind power generator or a midnight power source. On the other hand, the electric motor is used due to a battery malfunction. In an impossible situation, there has been proposed one in which a lifting operation can be continued using a diesel engine (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−246586号公報JP 2003-246586 A

以上のような構成の従来の港湾荷役用クレーンでは、クレーン操作中に交流電動機4の回生駆動によって発生した電力は、インバータ装置3及びコンバータ装置2を介して交流電源1側に返されるが、それはクレーン運転中に交流電動機4が回生駆動となったときであるため、一時的で限られたものであり、発生した電力が特別に有効利用されることは殆どなかった。また、港湾荷役用クレーンが荷役作業を行うのは船が岸壁に着いた時だけであり、常時クレーンが運転されているわけではないが、荷役作業が無い時にも、安全法令で定められている航空障害灯の点灯や、クレーン機能維持として結露・凍結防止用ヒーター等の稼動をしなければならないため、電力を常時供給する必要があり、電力コストがかかる。さらに、港湾荷役用クレーンの設置環境として、一般的に港湾の開けた場所に設置されているため、風が強く、日光をさえぎるものがないが、それらはクレーンの運転精度の低下や電気・機械室の温度上昇等、クレーン設置環境としては負の要因とされてきたが、それらの自然エネルギーとしての利点は生かされてこなかった。
なお、自然エネルギーを利用したクレーンとして、特許文献1記載のものがあるが、自然エネルギーによる発電電力を回生電力とともに他の機器に使用、販売、あるいは蓄電池に充電して有効利用することまでは言及していない。
In the conventional harbor handling crane configured as described above, the electric power generated by the regenerative drive of the AC motor 4 during the crane operation is returned to the AC power supply 1 side via the inverter device 3 and the converter device 2. Since the AC motor 4 is regeneratively driven during crane operation, it is temporary and limited, and the generated power is rarely effectively used. In addition, the port cargo handling crane performs the cargo handling work only when the ship arrives at the quay, and the crane is not always in operation, but it is stipulated by safety laws even when there is no cargo handling work. Since it is necessary to operate a heater for condensation / freezing prevention etc. to turn on the aviation obstacle light and maintain the crane function, it is necessary to always supply electric power, which increases the power cost. In addition, as a crane environment for cargo handling at harbors, it is generally installed in an open area of the harbor, so the wind is strong and there is nothing to block sunlight. Although it has been considered as a negative factor for the crane installation environment, such as a rise in the temperature of the room, their advantages as natural energy have not been utilized.
In addition, although there is a thing of patent documents 1 as a crane using natural energy, it mentions until it uses it for other equipment with the regenerated electric power, and sells it or recharges it and uses it effectively. Not done.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、港湾荷役用クレーンが自然エネルギーによる発電装置を具備することで、自然エネルギーを電気エネルギーとして取り込むことができ、その電気エネルギーを蓄電、またはインバータ装置やコンバータ装置の回生機能を利用して電源側に戻してやることで、蓄電電力の活用や、荷役待機時の航空障害灯やヒーター等を稼動するための電力購入の抑制、さらに余分な電力は販売することができるような、自然エネルギーを有効利用できる港湾荷役用クレーン制御装置及び港湾荷役用クレーンシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a harbor cargo handling crane includes a power generator using natural energy, so that natural energy can be taken in as electric energy. Power storage, or using the regenerative function of the inverter or converter device to return to the power supply side, so that the use of stored power and the suppression of power purchases to operate aviation fault lights, heaters, etc. It is another object of the present invention to provide a harbor handling crane control apparatus and a harbor handling crane system that can effectively use natural energy so that excess power can be sold.

この発明に係る港湾荷役用クレーン制御装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、直流電力を所望の交流電力に変換するインバータ装置と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチとを備え、前記交流電源からの交流電力は補機負荷にも供給され、かつ前記コンバータ装置及びインバータ装置は二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能付きであるものにおいて、コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してコンバータ装置の二次側の直流回路に流すための直流発電装置と、直流発電装置で得られた直流発電力の逆流防止用ダイオードと、荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための直流発電装置切替スイッチと、コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーによる直流発電力を蓄えるための蓄電池とを備えたものである。   The crane control device for harbor cargo handling according to the present invention drives a converter device that converts AC power supplied from an AC power source into DC power, an inverter device that converts DC power into desired AC power, and a crane main operation mechanism. AC motor driving operation switch that is closed when the motor is driven, AC power from the AC power supply is also supplied to the auxiliary load, and the converter device and the inverter device are generated on the secondary side DC power supply with a regenerative function that can return power to the primary side, connected to the secondary side of the converter device, for converting natural energy into electrical energy and flowing it to the DC circuit on the secondary side of the converter device Power generation device, diode for preventing backflow of DC power generated by DC power generation device, and use of power generation by natural energy during cargo handling work Preparative a DC power generator changeover switch for switching is connected to the secondary side of the converter device, in which a storage battery for storing the DC power generation by natural energy.

また、この発明に係る港湾荷役用クレーンシステムは、前記のような港湾荷役用クレーン制御装置を備えるクレーンと、ヤード内で船積前、船下ろし後の個々のコンテナを移動するために独立稼動するRTGやRMG等の小型のクレーン群からなるものにおいて、RTGやRMG等の小型のクレーンは、発電装置を備えた前記港湾荷役用クレーン制御装置を備えるクレーンで充電された着脱可能な蓄電池が取り付け可能に構成され、消費した蓄電池は再充電のため前記発電装置を備えたクレーンに戻されるようにしたものである。   Further, a crane system for harbor handling according to the present invention includes a crane equipped with a crane handling apparatus for harbor handling as described above, and an RTG that operates independently to move individual containers before and after unloading in a yard. A small crane such as RTG or RMG can be attached to a detachable storage battery charged by a crane equipped with the crane control device for harbor cargo handling provided with a power generator. The constructed and consumed storage battery is returned to the crane equipped with the power generator for recharging.

この発明によれば、従来のコンバータ装置とインバータ装置の構成に自然エネルギーによる発電装置を接続して、コンバータ装置とインバータ装置の回生機能によって発電力を交流電源側に戻すことができるように構成したので、荷役作業が無い時に自然エネルギーによる発電力を補機負荷に利用できると共に、余剰電力を販売することによって経済効果が得られる。
また、蓄電/放電手段を設けて必要に応じて電力を蓄電及び放電でき、さらに着脱可能できるようにしたので、補機負荷用の電力をコントロールできるだけでなく、他の設備やクレーンに蓄電装置を受け渡し利用することによって、港湾荷役システム全体として電力を有効活用できる。
According to this invention, the power generation device using natural energy is connected to the configuration of the conventional converter device and the inverter device, and the regenerative function of the converter device and the inverter device can return the generated power to the AC power supply side. Therefore, when there is no cargo handling work, the power generated by natural energy can be used as an auxiliary load, and an economic effect can be obtained by selling surplus power.
In addition, power storage / discharge means is provided so that power can be stored and discharged as required, and can be detached, so that not only can power for auxiliary loads be controlled, but power storage devices can be connected to other equipment and cranes. By delivering and using, the entire port cargo handling system can be used effectively.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図1に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。
この発明の港湾荷役用クレーン制御装置は、図1に示すように、交流電源1から供給された交流電力Pを直流電力PDCに変換するコンバータ装置2と、直流電力PDCを所望の交流電力PACに変換するインバータ装置3と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機4と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチ5aと、等から構成されている。また、港湾荷役用クレーンにおいて、交流電源1からの交流電力Pは、様々な用途の補機負荷6a、6b、6c・・・にも供給される。この発明では、前記コンバータ装置2及び前記インバータ装置3は、二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能を備えた装置を対象としている。また、実際のクレーンではコンバータ装置、インバータ装置と電動機の組合せ及び台数は多様であるが、図1の構成例では説明を簡易化するために装置各々一台の系統としている。また、スイッチについては発明に関係するものだけを図示しており、系統保護スイッチ等は図示していない。ここまでの構成は、図5の従来装置のものと同様である。
この発明の港湾荷役用クレーン制御装置の特徴とするところは、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してコンバータ装置2の二次側の直流回路に流すための直流発電装置7と、この直流発電装置7で得られた直流発電力の逆流防止のためのダイオード8と、荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための直流発電装置切替スイッチ5bが設けられ、さらに、自然エネルギーによる直流発電力を蓄えるための蓄電池9a、9b、・・・と、この蓄電池9a、9bを着脱可能にするための蓄電池着脱用コネクタ10a、10b、・・・と、蓄電池9a、9bへの充電と放電のタイミングと電力量を制御できる充電/放電コントローラ11とが設けられていることである。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a harbor handling crane control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
Cargo handling crane control device of the invention, as shown in FIG. 1, a converter unit 2 for converting the AC power P S supplied from the AC power supply 1 into DC power P DC, desired AC DC power P DC The inverter device 3 for converting to electric power PAC, the AC motor 4 for driving the crane main operation mechanism, the AC motor drive operation switch 5a that is closed when the motor is driven, and the like are configured. Further, in the crane for cargo handling, the AC power P S from the AC power supply 1, the auxiliary load 6a of various applications, 6b, is also supplied to 6c · · ·. In the present invention, the converter device 2 and the inverter device 3 are intended for a device having a regeneration function capable of returning the power generated on the secondary side to the primary side. Moreover, in an actual crane, there are various combinations and the number of converter devices, inverter devices and motors. In the configuration example of FIG. Further, only the switches related to the invention are illustrated, and the system protection switch and the like are not illustrated. The configuration so far is the same as that of the conventional apparatus of FIG.
The crane control device for harbor cargo handling according to the present invention is characterized in that a direct current power generator 7 for converting natural energy into electric energy and flowing it into a secondary direct current circuit of the converter device 2, and the direct current power generator 7 Is provided with a diode 8 for preventing a reverse flow of the DC generated power, a DC power generator changeover switch 5b for switching between cargo handling work and power generation using natural energy, and further, DC power generated by natural energy. Storage batteries 9a, 9b,..., Storage battery attachment / detachment connectors 10a, 10b,..., And storage battery 9a, 9b charging and discharging timings. And a charge / discharge controller 11 capable of controlling the amount of power.

以上のように構成されたこの発明の港湾荷役用クレーン制御装置の動作を説明する。先ず直流発電装置7による直流発電力は切替スイッチ5bが閉の時、コンバータ装置2の二次側(インバータ装置3の一次側)の直流回路に供給される。ここで、切替スイッチ5bは、交流電動機4の駆動による荷役運転の無い時に閉とするように制御できるものである。前記直流回路に供給された直流発電力PDCはコンバータ装置2を介して回生され、回生された電力Pは補機負荷6a、6b、6cに利用することができる。さらに余剰電力は交流電源1に返して販売することができる。
また、前記直流回路に供給された直流発電力PDCは、充電/放電コントローラ11を介して蓄電池9a、9bに充電することができる。この充電/放電コントローラ11は蓄電池9a、9bの電力量を常に監視しており、蓄電池9a、9bが過充電にならないように充電池9a、9bへの入力を制御することができる。さらに充電/放電コントローラ11は充電と放電のタイミングと電力量を外部の情報から制御できるものであり、これにより直流発電装置7で得られる直流発電力が少ない場合は、放電することで常時一定量以上の電力を供給でき、また自然エネルギーによる発電力以上に充電しないように制御することで、交流電源1による電力を充電しないようにすることができる。
以上のようにして、自然エネルギーによる直流発電装置7で得られた直流発電力は、蓄電池9a、9b等に蓄えられて必要に応じて充電/放電されると共に、交流電源1側に返されて有効利用できるため、荷役作業が無い時の電力購入を抑制することができる。
The operation of the crane control apparatus for harbor handling according to the present invention configured as described above will be described. First, the DC power generated by the DC power generator 7 is supplied to the DC circuit on the secondary side of the converter device 2 (primary side of the inverter device 3) when the changeover switch 5b is closed. Here, the change-over switch 5b can be controlled so as to be closed when there is no cargo handling operation by driving of the AC motor 4. The supplied to the DC circuit the DC generator power P DC is regenerated through the converter device 2, regenerated power P S can utilize accessory load 6a, 6b, to 6c. Further, surplus power can be returned to the AC power source 1 for sale.
Further, the direct-current generated power P DC supplied to the direct-current circuit can be charged to the storage batteries 9 a and 9 b via the charge / discharge controller 11. The charge / discharge controller 11 constantly monitors the amount of power of the storage batteries 9a and 9b, and can control the input to the rechargeable batteries 9a and 9b so that the storage batteries 9a and 9b are not overcharged. Further, the charge / discharge controller 11 can control charging and discharging timing and electric energy from external information. When the DC power generated by the DC power generator 7 is small, a constant amount can be obtained by discharging. The above power can be supplied, and by controlling so as not to charge more than the power generated by natural energy, the power from the AC power source 1 can be prevented from being charged.
As described above, the direct-current generated by the direct-current power generator 7 using natural energy is stored in the storage batteries 9a, 9b, etc., charged / discharged as necessary, and returned to the AC power source 1 side. Since it can be used effectively, power purchase when there is no cargo handling work can be suppressed.

実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図2に基づいて説明する。図2はこの発明の実施の形態2における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。
上記実施の形態1では、直流発電装置7により得られた直流発電力を利用することを述べたが、この実施の形態2では、図2に示すように、インバータ装置3の二次側に交流発電装置12と荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時を切り替えるための交流発電装置切替スイッチ5cとが設けられている。
以上のように構成された実施の形態2の港湾荷役用クレーン制御装置では、交流発電装置12による交流発電電力は切替スイッチ5cが閉の時、インバータ装置3の二次側の交流負荷回路に供給される。ここで、切替スイッチ5cは交流電動機4の駆動が無い時に閉となるように制御されなければならない。この時、スイッチ5aは開である。また交流電動機4が駆動される時は、スイッチ5aは閉となり、切替スイッチ5cは開となる。すなわち、メンテナンス時や交流発電装置12を使用しない時以外は、切替スイッチ5cは常にスイッチ5aと開/閉逆に制御される。
交流発電装置12による交流発電電力PACはインバータ装置3を介して回生され、インバータ装置3の一次側(コンバータ装置2の二次側)の直流回路に供給される。そして、この直流電力PDCは、実施の形態1と同様に利用することができる。
上記以外については、実施の形態1と同様の動作のため説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a harbor handling crane control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In the first embodiment, it is described that the DC power generated by the DC power generator 7 is used. However, in the second embodiment, as shown in FIG. There is provided a power generator 12 and an AC power generator switching switch 5c for switching between cargo handling work and use of power generated by natural energy.
In the crane control device for harbor cargo handling according to the second embodiment configured as described above, the AC power generated by the AC power generator 12 is supplied to the secondary AC load circuit of the inverter device 3 when the changeover switch 5c is closed. Is done. Here, the changeover switch 5c must be controlled to be closed when the AC motor 4 is not driven. At this time, the switch 5a is open. When the AC motor 4 is driven, the switch 5a is closed and the changeover switch 5c is opened. That is, the changeover switch 5c is always controlled to open / close reversely with the switch 5a except during maintenance or when the AC power generator 12 is not used.
Alternator power P AC by the AC power generation device 12 is regenerated through the inverter 3, it is supplied to the DC circuit of the primary side of the inverter unit 3 (secondary side of the converter device 2). This direct-current power P DC can be used in the same manner as in the first embodiment.
Since other operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図3に基づいて説明する。図3はこの発明の実施の形態3における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。
上記実施の形態1及び実施の形態2では、直流発電装置7または交流発電装置12の各々一種類の発電装置により得られた発電力を利用することを述べたが、この実施の形態3では、図3に示すように、直流発電装置7と交流発電装置12の両方を設け、両方の発電力を利用できるようにしたので、様々な種類の自然エネルギーによる発電装置を導入でき、一つの自然エネルギーでは十分でなかったり、安定しなかったりした発電力を安定して得ることができる。
以上のように構成された実施の形態3の港湾荷役用クレーン制御装置の動作は、実施の形態1と実施の形態2で述べたものを組み合わせたものと同様なため説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a harbor handling crane control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, it is described that the generated power obtained by one type of power generation device of each of the DC power generation device 7 and the AC power generation device 12 is used, but in this Embodiment 3, As shown in FIG. 3, since both the DC power generation device 7 and the AC power generation device 12 are provided so that both power generation can be used, it is possible to introduce a power generation device using various types of natural energy, and one natural energy Then, it is possible to stably obtain the generated power which is not sufficient or not stable.
The operation of the crane control device for harbor cargo handling according to the third embodiment configured as described above is the same as the combination of those described in the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.

実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を図3に基づいて説明する。
上記実施の形態3では、発電装置として様々な種類の自然エネルギーを利用できると述べたが、この実施の形態4では自然エネルギーによる発電装置として少なくとも太陽光発電、風力発電、波力発電、海水温度差発電等による発電装置のうち二種類以上を組合せて具備するものとした。例えば、太陽光発電装置は直流発電装置7に適合するため、実施の形態1〜3にあるように発電力を有効利用できる。また、風力発電装置については,直流発電装置7及び交流発電装置12の両方の場合が考えられるが、どちらにしても前記実施の形態1から3にあるように発電力を有効利用できる。
また、太陽光発電装置と風力発電装置との組合せでは、天気が悪く日射量は少ないが風は強い、天気が良く日射量は多いが風が無い等、のようにお互いの特性を補完しあうことができ、また太陽光発電だけでは、発電量が少なく蓄電池9の充電がなくなりそうなときでも、不定期的な風力発電の大きな発電量によって充電池9の充電が補われるため、比較的安定した電力を供給できる。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
In the third embodiment, it has been described that various types of natural energy can be used as a power generation device. However, in this fourth embodiment, at least solar power generation, wind power generation, wave power generation, seawater temperature as a power generation device using natural energy. Two or more types of power generation devices using differential power generation or the like are used in combination. For example, since the solar power generation device is compatible with the DC power generation device 7, the generated power can be effectively used as in the first to third embodiments. As for the wind power generator, the case of both the DC power generator 7 and the AC power generator 12 can be considered. In any case, the generated power can be effectively used as in the first to third embodiments.
In addition, the combination of solar power generator and wind power generator complement each other's characteristics such as bad weather and low solar radiation but strong wind, good weather and high solar radiation but no wind. In addition, even with solar power generation alone, even when the amount of power generation is small and charging of the storage battery 9 is likely to be lost, the charging of the rechargeable battery 9 is supplemented by the large amount of power generated by irregular wind power generation, so it is relatively stable Power can be supplied.

実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5を図4に基づいて説明する。図4はこの発明の実施の形態5における港湾荷役用クレーンシステムを示す概略構成図である。
図5に例示されるような、岸壁につけられた船13からコンテナ等の荷14の揚げ降ろしを行う港湾荷役用クレーン15と荷14を一時保管するためのヤード16と、ヤード16内で荷14を運搬するために独立稼動するRTG(Rubber Tire Gantry)やRMG(Rail Mounted Gantry)等のクレーン17a、17b、・・・からなる港湾荷役用クレーンシステムにおいて、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギー源18a、18b・・・は港湾荷役クレーン15に設置された自然エネルギーによる太陽光発電装置19a、風力発電装置19b、・・・によって電気エネルギーに変換され、蓄電池9aに充電される。なお蓄電池9aは、図3における蓄電池9と同一であり、コネクタ10a、10b・・・が設けられているので着脱可能である。従って、図4にある蓄電池9b、9c、・・・のように、RTGやRMG等のクレーン17に直接装着することで、クレーン17の電力を補うことができる。また、クレーン17で消費した蓄電池9b、9cは、港湾荷役クレーン15に戻して接続することで再び充電することができる。
以上のように、自然エネルギーによる発電力を港湾荷役クレーン15自体にだけ利用するのではなく、蓄電池9a、9b、9cを介してクレーン17等に活用することで、港湾荷役システムとしてヤード内全体の電力消費を抑制することができ、電力コストを抑制し経済効果が得られる。
Embodiment 5. FIG.
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a harbor cargo handling crane system according to Embodiment 5 of the present invention.
As illustrated in FIG. 5, a harbor handling crane 15 for lifting and unloading a load 14 such as a container from a ship 13 attached to a quay, a yard 16 for temporarily storing the load 14, and a load 14 within the yard 16. In a harbor cargo handling crane system consisting of cranes 17a, 17b, etc., such as RTG (Rubber Tire Gantry) and RMG (Rail Mounted Gantry), which are independently operated to transport LNG, natural energy such as solar power generation and wind power generation The sources 18a, 18b,... Are converted into electrical energy by the natural energy solar power generation device 19a, wind power generation device 19b,. The storage battery 9a is the same as the storage battery 9 in FIG. 3 and is detachable because the connectors 10a, 10b,. Therefore, the electric power of the crane 17 can be supplemented by directly mounting it on the crane 17 such as RTG or RMG as in the storage batteries 9b, 9c,. Moreover, the storage batteries 9b and 9c consumed by the crane 17 can be charged again by returning to the harbor handling crane 15 and connecting them.
As described above, the power generated by natural energy is not used only for the port cargo handling crane 15 itself, but is used for the crane 17 or the like via the storage batteries 9a, 9b, 9c. Electric power consumption can be suppressed, and the power cost can be suppressed and an economic effect can be obtained.

この発明の実施の形態1における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the crane control apparatus for harbor cargo handling in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the crane control apparatus for harbor cargo handling in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the crane control apparatus for harbor cargo handling in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態5における港湾荷役用クレーンシステムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the crane system for harbor cargo handling in Embodiment 5 of this invention. 従来の港湾荷役用クレーン制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional crane control apparatus for harbor cargo handling.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・交流電源、2・・・コンバータ装置、3・・・インバータ装置、4・・・交流電動機、5a・・・交流電動機駆動動作スイッチ、5b・・・直流発電装置切替スイッチ、5c・・・交流発電装置切替スイッチ、6a、6b、6c・・・補機負荷、7・・・直流発電装置、8・・・ダイオード、9a、9b、9c・・・蓄電池、10a、10b・・・蓄電池着脱用コネクタ、11・・・充電/放電コントローラ、12・・・交流発電装置、13・・・船、14・・・コンテナ等の荷、15・・・港湾荷役クレーン、16・・・ヤード、17a、17b・・・RTGやRMG等のクレーン、18a、18b・・・太陽光線や風力等の自然エネルギー源の例、19a、19b・・・自然エネルギーによる発電装置の例。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power source, 2 ... Converter apparatus, 3 ... Inverter apparatus, 4 ... AC motor, 5a ... AC motor drive operation switch, 5b ... DC power generator switch, 5c ..AC generator changeover switch, 6a, 6b, 6c ... auxiliary load, 7 ... DC generator, 8 ... diode, 9a, 9b, 9c ... storage battery, 10a, 10b ... Storage battery connector, 11 ... Charge / discharge controller, 12 ... AC generator, 13 ... Ship, 14 ... Container load, 15 ... Port handling crane, 16 ... Yard , 17a, 17b ... cranes such as RTG and RMG, 18a, 18b ... examples of natural energy sources such as solar rays and wind power, 19a, 19b ... examples of power generation devices using natural energy.

Claims (6)

交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、直流電力を所望の交流電力に変換するインバータ装置と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチとを備え、前記交流電源からの交流電力は補機負荷にも供給され、かつ前記コンバータ装置及びインバータ装置は二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能付きである港湾荷役用クレーン制御装置において、
前記コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してコンバータ装置の二次側の直流回路に流すための直流発電装置と、
前記直流発電装置で得られた直流発電力の逆流防止用ダイオードと、
荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための直流発電装置切替スイッチと、
前記コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーによる直流発電力を蓄えるための蓄電池と、
を備えたことを特徴とする港湾荷役用クレーン制御装置。
A converter device that converts AC power supplied from an AC power source into DC power, an inverter device that converts DC power into desired AC power, an AC motor that drives the crane main operating mechanism, and an AC that is closed when the motor is driven An AC motor drive operation switch, AC power from the AC power source is also supplied to the auxiliary load, and the converter device and inverter device have a regeneration function that can return the power generated on the secondary side to the primary side In the crane control device for harbor cargo handling,
A DC power generator connected to the secondary side of the converter device, for converting natural energy into electric energy and flowing it to the DC circuit on the secondary side of the converter device;
A diode for preventing a backflow of DC power generated by the DC power generator;
A DC power generator changeover switch for switching between cargo handling work and power generation using natural energy;
A storage battery connected to the secondary side of the converter device for storing DC power generated by natural energy;
A crane control device for cargo handling of a harbor characterized by comprising:
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、直流電力を所望の交流電力に変換するインバータ装置と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチとを備え、前記交流電源からの交流電力は補機負荷にも供給され、かつ前記コンバータ装置及びインバータ装置は二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能付きである港湾荷役用クレーン制御装置において、
前記インバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してインバータ装置の二次側の交流回路に流すための交流発電装置と、
荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための交流発電装置切替スイッチと、
前記コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーによる直流発電力を蓄えるための蓄電池と、
を備えたことを特徴とする港湾荷役用クレーン制御装置。
A converter device that converts AC power supplied from an AC power source into DC power, an inverter device that converts DC power into desired AC power, an AC motor that drives the crane main operating mechanism, and an AC that is closed when the motor is driven An AC motor drive operation switch, AC power from the AC power source is also supplied to the auxiliary load, and the converter device and inverter device have a regeneration function that can return the power generated on the secondary side to the primary side In the crane control device for harbor cargo handling,
An AC power generator connected to the secondary side of the inverter device, for converting natural energy into electric energy and flowing it to an AC circuit on the secondary side of the inverter device;
An AC power generator changeover switch for switching between loading and unloading and use of power generated by natural energy;
A storage battery connected to the secondary side of the converter device for storing DC power generated by natural energy;
A crane control device for cargo handling of a harbor characterized by comprising:
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、直流電力を所望の交流電力に変換するインバータ装置と、クレーン主動作機構を駆動する交流電動機と、電動機駆動時に閉とする交流電動機駆動動作スイッチとを備え、前記交流電源からの交流電力は補機負荷にも供給され、かつ前記コンバータ装置及びインバータ装置は二次側で発生した電力を一次側に返すことができる回生機能付きである港湾荷役用クレーン制御装置において、
前記コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してコンバータ装置の二次側の直流回路に流すための直流発電装置と、
前記直流発電装置で得られた直流発電力の逆流防止用ダイオードと、
荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための直流発電装置切替スイッチと、
前記インバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーを電気エネルギーに変換してインバータ装置の二次側の交流回路に流すための交流発電装置と、
荷役作業時と自然エネルギーによる発電利用時とを切り替えるための交流発電装置切替スイッチと、
前記コンバータ装置の二次側に接続され、自然エネルギーによる直流発電力を蓄えるための蓄電池と、
を備えたことを特徴とする港湾荷役用クレーン制御装置。
A converter device that converts AC power supplied from an AC power source into DC power, an inverter device that converts DC power into desired AC power, an AC motor that drives the crane main operating mechanism, and an AC that is closed when the motor is driven An AC motor drive operation switch, AC power from the AC power source is also supplied to the auxiliary load, and the converter device and inverter device have a regeneration function that can return the power generated on the secondary side to the primary side In the crane control device for harbor cargo handling,
A DC power generator connected to the secondary side of the converter device, for converting natural energy into electric energy and flowing it to the DC circuit on the secondary side of the converter device;
A diode for preventing a backflow of DC power generated by the DC power generator;
A DC power generator changeover switch for switching between cargo handling work and power generation using natural energy;
An AC power generator connected to the secondary side of the inverter device, for converting natural energy into electric energy and flowing it to an AC circuit on the secondary side of the inverter device;
An AC power generator changeover switch for switching between loading and unloading and use of power generated by natural energy;
A storage battery connected to the secondary side of the converter device for storing DC power generated by natural energy;
A crane control device for cargo handling of a harbor characterized by comprising:
蓄電池は、着脱可能にするための蓄電池着脱用コネクタと、蓄電池への充電と放電のタイミングと電力量を制御できる充電/放電コントローラとを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の港湾荷役用クレーン制御装置。   The storage battery comprises a storage battery attachment / detachment connector for enabling attachment and detachment, and a charge / discharge controller capable of controlling a charge and discharge timing and electric energy of the storage battery. The crane control apparatus for harbor cargo handling as described in any one. 自然エネルギーによる直流発電装置及び交流発電装置として少なくとも太陽光発電装置と風力発電装置の二種類以上の発電装置を具備し、荷役作業の無い時間に前記直流発電装置及び交流発電装置による発電電力を、インバータ装置及びコンバータ装置を流用して交流電源側に回生し、他の補機に使用、または販売、あるいは蓄電池に蓄えて有効利用できるようにしたことを特徴とする請求項3記載の港湾荷役用クレーン制御装置。   As a direct-current power generator and an AC power generator using natural energy, at least two types of power generators, a solar power generator and a wind power generator, are provided. 4. The port cargo handling system according to claim 3, wherein the inverter device and the converter device are diverted and regenerated to the AC power source side, and can be used for other accessories, sold, or stored in a storage battery for effective use. Crane control device. 請求項1〜請求項5のいずれかに記載された港湾荷役用クレーン制御装置を備えるクレーンと、ヤード内で船積前、船下ろし後の個々のコンテナを移動するために独立稼動するRTGやRMG等の小型のクレーン群からなる港湾荷役用クレーンシステムにおいて、
RTGやRMG等の小型のクレーンは、発電装置を備えた前記港湾荷役用クレーン制御装置を備えるクレーンで充電された着脱可能な蓄電池が取り付け可能に構成され、消費した蓄電池は再充電のため前記発電装置を備えたクレーンに戻されることを特徴とする港湾荷役用クレーンシステム。
A crane equipped with the crane control device for harbor handling according to any one of claims 1 to 5, and an RTG, an RMG, and the like that operate independently to move individual containers before loading and after unloading in the yard. In the port cargo handling crane system consisting of a small group of cranes,
A small crane such as RTG or RMG is configured so that a detachable storage battery charged by the crane including the harbor cargo handling crane control device provided with the power generation device can be attached, and the consumed storage battery generates the power for recharging. A crane system for port cargo handling, wherein the crane system is returned to a crane equipped with a device.
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