[发明专利]一种集装箱跨运车锂电池管理系统及其管理方法

说明书

本发明公开了一种集装箱跨运车锂电池管理系统，包括起升机构中的电动机，还包括：柴油发电机，依次通过整流器、逆变器与所述电动机相连接；锂电池组，并联于所述柴油发电机与所述电动机之间；双向DC‑DC变换器，并于所述锂电池组上。本发明还公开了一种集装箱跨运车锂电池管理方法。本发明在跨运车上运用双向DC‑DC变换器并且进行控制管理，在节能的同时又延长了锂电池组的使用寿命。

技术领域

本发明涉及集装箱跨运车上电池管理技术，更具体地说，涉及一种集装箱跨运车锂电池管理系统及其管理方法。

背景技术

根据拓扑结构，双向DC-DC变换器有隔离式和非隔离式两种，其主要区别在于有无变压器。隔离型的双向DC-DC变换器，由于采用了较多的功率开关，只需要通过合理的分时控制就可以人为的实现多种固定的工作模式，而且具有电压变化大，带电气隔离的优点。但是，由于采用了隔离方式，这类变换器存在以下缺点：结构相对比较复杂，并且很难单纯由模拟电路控制其状态切换，控制方式比较复杂。而相对于隔离型，非隔离型有着结构简单、成本低、效率高的优点，但安全性较差。现如今，双向DC-DC变换器凭借其能降低驱动系统成本，提高能源效率等优点，已经在混合动力汽车、电梯、城轨交通及新能源系统等领域都得到了广泛应用，但在集装箱跨运车上，双向DC-DC变换器还并没有使用。

传统的集装箱跨运车在动力配套方面，也已经历了数十年的发展和演变，最初为柴油机-液压驱动系统，但由于先天技术不足，跨运车的行驶性能有限，并且存在危害困难、能力效率低，且污染排放大等问题，目前已逐渐退出市场。随着电控技术发展，逐渐以柴油发电机组-变频电机的驱动形式为主，有效提高了能源的利用率，降低了能耗，减少了排放，但都是以柴油机为主动力源，难以消除运行成本高、故障率高、对环境产生噪声和尾气排放污染严重的缺点。

同时，使用柴油发电机组的传统跨运车在运行时，起升机构在吊具和/或集装箱下降时的重力位能作用于起升电机，使起升电机处于发电运行状态，大车移动需要运行机构刹车制动时，行走电机也会处于发电运行状态，由此产生的位能性再生能量如果回流到柴油发电机组，将导致机组逆功率而遭严重损坏。为此，传统跨运车通过能耗电阻将此再生能量消耗掉而得不到利用，造成了极大的能源和设备浪费。

面对化石能源的不可再生，以及日益恶化的环境污染，世界各国对节能减排的要求越来越严格，集装箱跨运车的动力配套模式已经难以满足要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种集装箱跨运车锂电池管理系统及其管理方法，在跨运车上运用双向DC-DC变换器并且进行控制管理，在节能的同时又延长了锂电池组的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种集装箱跨运车锂电池管理系统，包括起升机构中的电动机，还包括：

柴油发电机，依次通过整流器、逆变器与所述电动机相连接；

锂电池组，并联于所述柴油发电机与所述电动机之间；

双向DC-DC变换器，并于所述锂电池组上。

所述双向DC-DC变换器为三相交错并联式双向DC-DC变换器。

所述双向DC-DC变换器的功率为100kW～300kW。

所述双向DC-DC变换器上还配有风冷系统。

所述锂电池组并联于所述整流器与所述逆变器之间。

另一方面，一种集装箱跨运车锂电池管理方法：

将所述锂电池组总电量的45％～55％这一区间作为锂电池组充放电区域，通过控制所述双向DC-DC变换器对所述锂电池组进行充放电管理，具体充放电管理分为三种情况：

1)行驶状态锂电池组管理，包括：