[发明专利]轮胎臂架式起重机回转机构的混合动力装置

权利要求书

1.轮胎臂架式起重机回转机构的混合动力装置，其特征是由机械机构和控制电路组成，所述机械机构包括起升机构、变幅机构和回转机构三大机构，所述控制电路包括依次相连的主控制器、充/放电切换电路、分段充电控制电路、用电/发电切换电路，以及与充/放电切换电路相连的超级电容组和混合电源控制电路；在控制电路的作用下，将起升机构或变幅机构的势能回收并存储到超级电容中，作为驱动轮胎臂架式起重机回转机构动力电源的辅助能源。

2.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是所述起升机构和变幅机构的工作状态由主控制器检测，当起吊重物或向上运作时，起升机构和变幅机构处于用电状态，由动力电源给驱动电机供电；当向下运作或制动状态时，起升机构和变幅机构处于发电状态，回馈势能使驱动电机发电。

3.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是：所述用电/发电切换电路由主控制器控制，当起升机构和变幅机构处于用电状态时，用电/发电切换电路为用电方向，由动力电源供电；当起升机构和变幅机构处于发电状态时，用电/发电切换电路为发电方向，把驱动电机输出的电量传送给分段充电控制电路。

4.根据权利要求3所述的混合动力装置，其特征是：所述起升机构和变幅机构处于发电状态时，机构的驱动电机相当于回收势能发电机，势能所发电通过用电/发电切换电路传送给分段充电控制电路，主控制器检测比较用电/发电切换电路和超级电容组的端电压后，对分段充电控制电路的升压状态进行分段控制；当用电/发电切换电路的端电压高于超级电容组的端电压时，使充电控制电路不升压；当用电/发电切换电路的端电压接近或低于超级电容组的端电压时，使充电控制电路处于升压状态。

5.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是：所述超级电容组的电压状态由主控制器检测，当超级电容组端电压达到主控制器设定的安全电压值时，主控制器切断分段充电控制电路，超级电容组停止充电，若回转机构不处于工作状态，则势能转化的多余电量由轮胎臂架式起重机的制动系统转换成热量消耗掉。

6.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是：所述回转机构的工作状态由主控制器检测，当回转机构没有工作时，主控制器控制充/放电切换电路方向为充电方向，当回转机构工作需要供电时，主控制器控制充/放电切换电路方向为放电方向，超级电容组开始放电，若此时起升、变幅机构仍处于发电状态，仍有电量输入至分段充电控制电路，但不再对超级电容组充电，而是和超级电容组所存储电源合为回收能源，与动力电源一起为回转机构供电。

7.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是：所述混合电源控制电路由主控制器控制，由回收能源和动力电源一起为回转机构供电，且超级电容组所存储电源在回收能源中起决定作用；主控制器根据超级电容组及回收能源的端电压实时调节回收能源对回转机构的供电比例，随着超级电容组不断放电其端电压逐渐减低，回收能源所占供电比例慢慢减小，动力电源所占供电比例慢慢加大，直至超级电容组端电压低于动力电源时由动力电源单独供电。

8.根据权利要求7所述的混合动力装置，其特征是：所述混合电源控制电路由动力电源控制电路、回收能源控制电路、相加电路组成，包括IGBT驱动电路、IGBT模块、功率或门电路；主控制器对回收能源和动力电源的电压进行检测比较，输出两路PWM波，一路给动力电源控制电路中的IGBT驱动电路，另一路给回收能源控制电路中的IGBT驱动电路，回收能源和动力电源分别作为两个IGBT模块的工作电源，两路PWM波的占空比之和为100%，每一路的占空比决定回收能源和动力电源对回转机构供电所占百分比，再通过功率或门电路使两路供电叠加共同供电。

9.根据权利要求8所述的混合动力装置，其特征是：所述功率或门电路采用ZP 300A螺旋式整流管，IGBT驱动电路由专用驱动模块M57962和光电耦合器4N25组成，IGBT模块采用BSM400GA120DN2。

10.根据权利要求1所述的混合动力装置，其特征是：所述动力电源由轮胎起重机外接的三相动力电源提供，或者由内燃——发电机组提供的自发电电源提供。