[发明专利]集装箱堆场轮胎吊直流供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及集装箱装卸技术领域，特别涉及集装箱堆场轮胎吊供电系统领域，具体是指一种集装箱堆场轮胎吊直流供电系统。

背景技术

现代社会中，各种各样的集装箱码头越来越多，而集装箱码头堆场装卸设备主要采用轮胎吊。现有技术中的轮胎吊大多是以柴油发动机为动力，转场灵活，但庞大的柴油发电机组效率很低，无功消耗大、噪声大、烟尘污染环境也大。

同时，在现有技术中已经出现了一种能够从交流电网直接供电的系统，从而改变了轮胎吊从用柴油为直接用电能(简称“油改电”)，在很大程度上可以降低能耗成本，但往往给轮胎吊的“灵活转场”带来新的问题。由于柴油机提供的电源是三相低压交流电，从而最简单直接的“油改电”方法是向轮胎吊提供相适应的交流电网进行供电，但是现有的交流电网供电技术对于“油改电”项目又存在很多可行性和可操作性的问题：

首先，由于起重机制动和下放重物时会释放很多能量，并直接表现为直流状态，这是因为目前变频器都是采用“交流-直流-交流”的结构，变频器相互之间是采用交流侧相连接的，采用交流电网供电，对轮胎吊之间，轮胎吊的各个变频调速装置和其它电气之间无法相互之间直接进行直流电源能量的自动分配，这样在轮胎吊下放重物过程中产生的能量就不得不浪费掉；也有在上述各个变频调速装置中引入从直流到交流电源的逆变模块的去利用再生电源能量的，也就是把再生的直流电能逆变成交流电网上的交流电，然后再通过正在耗电的另一台变频器整流成为直流供其电机使用，相当于把让电能经过了“直流-交流-直流”这样一个额外的变换，由于上述方法需要额外引入逆变模块(或购买可电网反馈的变频调速装置)，往往成本很高，并且该逆变模块会产生交流电网谐波和能量再生逆变的损失。

其次，为了减少“油改电”给轮胎吊的“灵活转场”带来大的问题，需要在集装箱堆场形成尽可能大的供电电网，从而使得轮胎吊可以采用滑线导电器沿着供电电网移动，而采用交流电网形成大面积长距离低电压的公共电网有很多麻烦，由于电压低、对于输出同样功率要求的电流就比较大，为了保证电流在导线上传输时保持较低的能量和电压损耗，电线就必须很粗，从而增加成本和施工难度；采用多点供电形式可以帮助解决上述电能长距离传输问题，但交流电必须是同相并网，这样对电网的变压器、并网的交流电电源相位测量和控制又提出很高的要求，同样造成该方法成本增加和可靠性下降。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够灵活进行电源能量分配、转场灵活方便、能够充分利用起重机下放重物时释放的能量进行节能、结构简单、经济实用、成本较低、安全可靠、适用范围较为广泛的集装箱堆场轮胎吊直流供电系统。

为了实现上述的目的，本发明的集装箱堆场轮胎吊直流供电系统具有如下构成：

该种集装箱堆场轮胎吊直流供电系统，包括轮胎吊的供电装置和受电装置，其主要特点是，该系统轮胎吊的供电装置包括在整个集装箱堆场内至少一个交直流转换装置和公共直流母线电网，所述的公共直流母线电网通过交直流转换装置与一个高压交流电源相连接，所述的受电装置与公共直流母线电网相连接。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的轮胎吊的受电装置包括每台轮胎吊至少一个直交流转换辅助电源装置和仅有逆变的变频调速装置，直交流转换辅助电源装置和仅有逆变的变频调速装置与该公共直流母线电网相连接。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的交直流转换装置包括交流变压模块和整流电源模块，所述的交流变压模块的输入端与所述的高压交流电源相连接，该交流变压模块的输出端通过该整流电源模块与所述的公共直流母线电网相连接。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的交直流转换装置的输出直流电压为500V～1200V。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的公共直流母线电网包括数根直流输电电缆，所述的轮胎吊供电装置为滑线导电器，该滑线导电器一端与轮胎吊相连接，其另一端与所述的直流母线电网的直流输电电缆相连接并沿该直流输电电缆的轴向往返滑动。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的仅有逆变的变频调速装置通过所述的滑线导电器与公共直流母线电网相连接。

该集装箱堆场轮胎吊直流供电系统的直交流转换辅助电源装置通过所述的滑线导电器与所述的公共直流母线电网相连接。