用于輪胎式起重機的超級電容節能系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輪胎式起重機的組件，更具體地說，涉及用于輪胎式起重機的超級電容節能系統。
【背景技術】
[0002]近十多年來，輪胎式起重機的用電設備的功率逐步增大，供電柴油機的功率也隨之日益增大，港口市場對輪胎式起重設備的節能減排的要求越來越高，港機制造企業對輪胎式起重設備的節能需求也越來越迫切，世界各國為占領輪胎式起重設備節能市場，都在致力于研制開發新一代的輪胎式起重機的節能系統。
[0003]輪胎式龍門起重機俗稱輪胎吊，輪胎吊是集裝箱碼頭堆場進行裝卸、搬運、堆碼作業的專用機械。目前，輪胎式龍門起重機的起重量大多是40噸，跨距為6列集裝箱和I條底盤車道的寬度，起升高度一般為堆4過5也就是Ilm至12m。輪胎式龍門起重機的主要優點是可以有效利用堆場、堆場建設費用相對較低、機動靈活、通用性強。它不僅能前進、后退，而且還設有轉向裝置，通過輪子的90度旋轉，能從一個箱區轉移到另一個箱區進行作業。
[0004]超級電容器(Supercapacitors，ultracapacitor)，又名電化學電容器(Electrochemical Capacitors)，雙電層電容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。它不同于傳統的化學電源，是一種介于傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。
[0005]現有技術中，輪胎式起重機通常使用柴油機系統為輪胎式起重設備供電，以實現輪胎式起重設備的日常工作。但是，現有技術中的柴油機系統很難滿足節能減排的需求，使用效率低下，造成環境污染。
【實用新型內容】
[0006]針對現有技術中存在的輪胎式起重機能耗大的問題，本實用新型的目的是提供用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，能夠采用高比能量有機混合型超級電容達到對輪胎式起重機進行供電的目的，有利于降低油耗，節能減排，降低設備使用成本。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，包括:驅動電路、電容單元、輔助供電電路、充電電路。電容單元包括一直流母線輸出端；驅動電路的輸入端與電容單元的直流母線輸出端相連接；輔助供電電路包括直流電源逆變器，直流電源逆變器的輸入端與電容單元的直流母線輸出端相連接；充電電路包括柴油機和充電整流器，柴油機為充電整流器提供交流輸入電源，充電整流器的輸出端與電容單元的直流母線輸入端相連接。
[0009]根據本實用新型的一實施例，電容單元為高比能量有機混合型超級電容。
[0010]根據本實用新型的一實施例，驅動電路包括:各個機構逆變器，其輸入端與超級電容的輸出端相連接，逆變器從超級電容處獲得電源，并在輪胎式起重機下發重物時，逆變器給超級電容充電。電機，其輸入端與逆變器的輸出端連接。
[0011]根據本實用新型的一實施例，輔助供電電路包括:DC/AC直流電源逆變電源，其輸入端與超級電容輸出端相連接，將超級電容提供的直流電源經此設備逆變成交流電源給輪胎式起重機上的輔助設備供電。正弦波濾波器，其輸入端與DC/AC逆變電源的輸出端相連接。
[0012]根據本實用新型的一實施例，充電電路包括:柴油機，其輸出端與AC/DC充電整流器的輸入端相連接，為充電器提供交流電源。AC/DC整流器，其輸出端與超級電容的輸入端相連接。
[0013]根據本實用新型的一實施例，超級電容單元的高比能量有機混合型的電容是在電容的基礎上結合鋰電池的新型儲能元件。
[0014]在上述技術方案中，本實用新型的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統采用高比能量有機混合型超級電容的儲能方式，可以利用儲存在超級電容中的能量為輪胎式起重設備提供電源，由于儲能元件根據設備負載調整輸出功率大小，而不像柴油機一直需要全速運行，并且還能吸收下放重物時反饋的能量，因此大大減少了燃油消耗，有利于降低設備的使用成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是用于輪胎式起重機的超級電容節能系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[0017]圖1示出了本實用新型的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統的較佳實施例的原理。請參見圖1，本實施例的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統包括:驅動電路
11、輔助供電電路12、充電電路13和電容單元14。超級電容節能系統可以適用于輪胎式起重設備。
[0018]驅動電路11的輸入端與超級電容節能系統的直流母線相連。輔助供電電路12的輸入端與超級電容單元14的輸出端連接。充電電路13與超級電容單元14相連，驅動電路11利用超級電容的電能作為設備運行的電源供應，同時將反饋的能量為超級電容進行充電。而輔助供電電路12將超級電容上的電量轉化為交流電源為輪胎式起重設備的輔助設備進行供電。充電電路13利用柴油機發出的交流電源為超級電源提供充電，超級電容單元14作為儲能元件為整機供電。
[0019]進一步地，電容單元14為高比能量有機混合型超級電容。
[0020]驅動電路11包括:各個機構逆變器，其輸入端與超級電容的輸出端相連接，逆變器從超級電容處獲得電源，并在輪胎式起重機下發重物時，逆變器給超級電容充電。電機，其輸入端與逆變器的輸出端連接。
[0021]輔助供電電路12包括:DC/AC直流電源逆變電源，其輸入端與超級電容輸出端相連接，將超級電容提供的直流電源經此設備逆變成交流電源給輪胎式起重機上的輔助設備供電。正弦波濾波器，其輸入端與DC/AC逆變電源的輸出端相連接。
[0022]充電電路13包括:柴油機，其輸出端與AC/DC充電整流器的輸入端相連接，為充電器提供交流電源。AC/DC整流器，其輸出端與超級電容的輸入端相連接。
[0023]超級電容單元14的高比能量有機混合型的電容是在電容的基礎上結合鋰電池的新型儲能元件。
[0024]根據本實用新型的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統的一實施例，超級電容單元采用高比能量有機混合型超級電容作為輪胎式起重設備的儲能元件，具有可耐受大倍率充放電流，更多循環充放壽命的特點。
[0025]本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內。
【主權項】
1.一種用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于，包括: 驅動電路、電容單元、輔助供電電路、充電電路； 所述電容單元包括一直流母線輸出端； 所述驅動電路的輸入端與所述電容單元的直流母線輸出端相連接； 所述輔助供電電路包括直流電源逆變器，所述直流電源逆變器的輸入端與所述電容單元的直流母線輸出端相連接； 所述充電電路包括柴油機和充電整流器，所述柴油機為所述充電整流器提供交流輸入電源，所述充電整流器的輸出端與所述電容單元的直流母線輸入端相連接。2.根據權利要求1所述的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于: 所述電容單元為高比能量有機混合型超級電容。3.根據權利要求2所述的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于，驅動電路包括: 各個機構逆變器，其輸入端與超級電容的輸出端相連接，所述逆變器從超級電容處獲得電源，并在輪胎式起重機下發重物時，所述逆變器給超級電容充電； 電機，其輸入端與逆變器的輸出端連接。4.根據權利要求2所述的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于，輔助供電電路包括: DC/AC直流電源逆變電源，其輸入端與超級電容輸出端相連接，將超級電容提供的直流電源經此設備逆變成交流電源給輪胎式起重機上的輔助設備供電； 正弦波濾波器，其輸入端與DC/AC逆變電源的輸出端相連接。5.根據權利要求2所述的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于，充電電路包括: 柴油機，其輸出端與AC/DC充電整流器的輸入端相連接，為充電器提供交流電源； AC/DC整流器，其輸出端與超級電容的輸入端相連接。6.根據權利要求2所述的用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，其特征在于，所述超級電容單元的高比能量有機混合型的電容是在電容的基礎上結合鋰電池的新型儲能元件。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于輪胎式起重機的超級電容節能系統，包括：驅動電路、電容單元、輔助供電電路、充電電路。電容單元包括一直流母線輸出端；驅動電路的輸入端與電容單元的直流母線輸出端相連接；輔助供電電路包括直流電源逆變器，直流電源逆變器的輸入端與電容單元的直流母線輸出端相連接；充電電路包括柴油機和充電整流器，柴油機為充電整流器提供交流輸入電源，充電整流器的輸出端與電容單元的直流母線輸入端相連接。本實用新型可以利用儲存在超級電容中的能量為輪胎式起重設備提供電源，大大減少了燃油消耗，有利于降低設備的使用成本。
【IPC分類】B66C13/22, H02J7/00
【公開號】CN204651963
【申請號】CN201520286408
【發明人】蔡峰, 張巍華, 楊正權
【申請人】上海振華重工電氣有限公司, 上海振華重工(集團)股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月5日