鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，可減少原有起重機中的卷筒機構，無需電纜，使整機結構更為簡單，成本也更低，還可以避免原有CAN系統中通訊干擾的問題。其技術方案為：吊具系統包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中：鋰電池供電裝置包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；無線通訊裝置包括網關模塊、控制器局域網絡總線、無線模塊，控制器局域網絡總線通過網關模塊連接無線模塊，通過以太網連接到吊具控制器。
【專利說明】鋰電池供電和無線通訊的吊具系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及港口機械起重機，尤其涉及一種供電和通訊方面經過改進的吊具系統。
【背景技術】
[0002]目前吊具的供電和通訊系統通過起重機主機司機室到吊具上架的一個多芯電纜來實現，主要問題有:
[0003]1.電纜線路有80米左右的距離，線路遠；
[0004]2.多芯電纜需要跟隨卷筒系統縮放，使用一段時間后出現斷芯、破皮等壞損，需要更換；
[0005]3.需要配套相對應的卷筒系統；
[0006]4.通訊干擾也時常影響吊具的作業。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，可減少原有起重機中的卷筒機構，無需電纜，使整機結構更為簡單，成本也更低，還可以避免原有CAN系統中通訊干擾的問題。
[0008]本發明的技術方案為:本發明揭示了一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中:
[0009]鋰電池供電裝置，包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，其中鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；
[0010]無線通訊裝置，包括網關模塊、控制器局域網絡總線、無線模塊，其中控制器局域網絡總線通過網關模塊連接無線模塊，通過以太網連接到吊具控制器。
[0011]根據本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的一實施例，鋰離子電池組安裝在上架、中架和吊具上。
[0012]根據本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的一實施例，鋰離子電池組是512V的直流電源，經逆變器處理后為380V的交流電源，經過濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后為24V的直流電源。
[0013]根據本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的一實施例，無線模塊是基于IEEE802.11 協議。
[0014]根據本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的一實施例，控制器局域網絡總線包括第一路總線和第二路總線，其中第一路總線上連接控制器局域網絡輸入輸出模塊、吊具控制器，第二路總線上連接鋰電池管理系統、逆變電源控制系統、CAN轉網關、吊具控制器。
[0015]根據本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的一實施例，吊具控制器采集供電系統的狀態和控制吊具系統，將所有信息打包后發送給網關模塊，接著通過無線模塊連接主電氣房的可編程邏輯控制器。
[0016]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明的吊具系統的供電采用鋰電池供電裝置，主要方案為使用512V DC60Ah高容量鋰電池，通過逆變電源轉換為三相380VAC交流電給吊具油泵電機供電，此外在380V AC上使用380V AC轉24V DC電源供給吊具PLC、傳感器、執行元件等供電。其優點是采取此類供電方式的吊具可以減少原有起重機中的卷筒機構、無需電纜，使整機結構更為簡單，成本也更低。此外，本發明的吊具系統的通訊采用無線通訊裝置，原有系統為CAN總線系統，現改為CAN總線系統通過CAN轉PR0FINET-10網關，網關連接基于IEEE802.11協議的無線模塊，同時整機也選用基于IEEE802.11的無線模塊進行配對，后通過以太網連接到整機的控制系統中。其優點是無需電纜，可以避免原有CAN系統中通訊干擾的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1示出了本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的較佳實施例的結構圖。
[0018]圖2示出了鋰電池供電裝置的細化結構圖。
[0019]圖3、4示出了無線通訊裝置的細化結構圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0021]圖1示出了本發明的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統的較佳實施例的結構。請參見圖1，本實施例的吊具系統包括鋰電池供電裝置I和無線通訊裝置2。鋰電池供電裝置I包括鋰離子電池組11、逆變器12、濾波器13和變壓器14。無線通訊裝置2包括網關模塊21、控制器局域網絡總線22和無線模塊23。
[0022]圖2示出了鋰電池供電裝置I的細化結構。請同時參見圖2，在上架、中架和吊具上安裝512V直流(DC)的高容量鋰離子電池組11，經過逆變器12的逆變處理后變為380V交流(AC)直接給吊具電機3供電(例如吊具上的380V AC的油泵電機)。鋰離子電池組11經過逆變器12的逆變處理、濾波器13的濾波處理以及變壓器14的降壓處理后變為24V DC,供給吊具做為控制電源(例如使用24V DC的各類PLC、傳感器、執行器等控制設備)。
[0023]圖3和圖4示出了無線通訊裝置2的細化結構。請同時參見圖3和圖4，控制器局域網絡總線21通過網關模塊22連接無線模塊23，通過以太網連接到吊具控制器。吊具自身采用CAN總線系統，支持一路CANopen (第一路總線)以及一路CAN2.0B (第二路總線)，其中CANopen總線上連接10個分布式CANopen IO模塊(控制器局域網絡輸入輸出模塊)、吊具控制器，負責吊具的輸入輸出。此外CAN2.0B總線上，有鋰電池管理系統、逆變電源控制系統、CAN轉PR0FINET-10網關(CAN轉網關)、吊具控制器。吊具控制器負責采集整個供電系統的狀態和吊具系統的控制，把所有信息打包后發送給CAN轉PR0FINET-10網關，網關后接基于IEEE802.11協議的WLAN無線模塊，整機司機室WLAN無線模塊連接主電氣房PLC(可編程邏輯控制器)，從而實現起重機主電氣房PLC遠程監控吊具的功能。
[0024]上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現和使用本發明的，本領域普通技術人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書所提到的創新性特征的最大范圍。
【權利要求】
1.一種鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，包括鋰電池供電裝置和無線通訊裝置，其中:鋰電池供電裝置，包括鋰離子電池組、逆變器、濾波器和變壓器，其中鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理后直接給吊具電機供電，鋰離子電池組經過逆變器的逆變處理、濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后供給吊具做為控制電源；無線通訊裝置，包括網關模塊、控制器局域網絡總線、無線模塊，其中控制器局域網絡總線通過網關模塊連接無線模塊，通過以太網連接到吊具控制器。
2.根據權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，其特征在于，鋰離子電池組安裝在上架、中架和吊具上。
3.根據權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，其特征在于，鋰離子電池組是512V的直流電源，經逆變器處理后為380V的交流電源，經過濾波器的濾波處理以及變壓器的降壓處理后為24V的直流電源。
4.根據權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，其特征在于，無線模塊是基于IEEE802.11協議。
5.根據權利要求1所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，其特征在于，控制器局域網絡總線包括第一路總線和第二路總線，其中第一路總線上連接控制器局域網絡輸入輸出模塊、吊具控制器，第二路總線上連接鋰電池管理系統、逆變電源控制系統、CAN轉網關、吊具控制器。
6.根據權利要求5所述的鋰電池供電和無線通訊的吊具系統，其特征在于，吊具控制器采集供電系統的狀態和控制吊具系統，將所有信息打包后發送給網關模塊，接著通過無線模塊連接主電氣房的可編程邏輯控制器。
【文檔編號】B66C13/12GK103434935SQ201310359476
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】畢強, 儲惠寧, 朱莉軍, 張新杰, 徐曉春, 馬云飛 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司