[实用新型]轨道吊供电装置

说明书

本实用新型公开了一种轨道吊供电装置，采用氢燃料电池组为主、储能电池组为辅的供电方式为轨道吊作业提供动力，伴随轨道吊装卸作业过程或待时状态中，通过滑触装置和集电器实现为储能电池组实施伴随式充电；在为轨道吊提供动力期间，通过对轨道吊完成作业指令所需消耗电能的分析，对于不同负荷的作业指令，采用氢燃料电池组和储能电池组共同供电、氢燃料电池组供电或储能电池组供电的方式，使电池组电量始终保持在允许范围内，不会发生亏电情况；相比现有轨道吊供电方式，优化了轨道吊的结构设计，减轻了设备整机重量，且降低了机构复杂度与维保量，实现了轨道吊零排放。

技术领域

本实用新型属于自动化集装箱码头设计技术领域，具体地说，是涉及一种轨道吊供电装置。

背景技术

自动化集装箱码头堆场通常为垂直型布局，即，集装箱在堆场的堆码方向垂直于码头岸壁。堆场采用全封闭式管理，轨道吊作为堆场装卸作业的关键设备，负责在堆场的海、陆侧两端与水平运输设备进行交互作业，同时负责堆场内集装箱的翻捣作业。

目前的自动化轨道吊多采用高压电缆卷盘的传统供电方式。

卷盘供电方式为交流独立供电系统，每台轨道吊由交流电源供电，并配备独立的变压、整流、逆变系统，每台轨道吊都需配置专用的变压器、高压柜、整流逆变系统等的安装基座，机械结构复杂，并且电缆卷盘需要与轨道吊保持高速同步运行，这对卷盘运行的控制系统的性能要求高，且卷盘机构启动及加减速时转动惯量大，对高压电缆、卷盘机构、减速箱的冲击大，磨损剧烈，使用寿命短；卷盘机构减速机、滑环箱等需要定期维护及更换配件，整套卷盘机构维护量大，一般电缆卷盘（包括高压电缆）的使用寿命在5年左右，高压电缆卷盘后期运行、维护成本巨大。

发明内容

本申请提供了一种轨道吊供电装置，通过氢燃料电池组和储能电池组放电为轨道吊作业提供动力，并基于滑触装置和集电器实现装卸作业中对储能电池组的伴随式充电，相比轨道吊的现有供电结构，取消了电缆卷盘、变压与整流和逆变器以及卷盘机构等，优化了轨道吊的结构设计，减轻了设备整机重量，优化了整机结构设计，且降低了机构复杂度与维保量，实现轨道吊零排放，不污染环境。

本申请采用以下技术方案予以实现：

提出一种轨道吊供电装置，应用于轨道上的轨道吊，包括：氢燃料电池组，安装于所述轨道吊上；包括燃料电池组和储氢罐，所述储氢罐中的氢气进入到所述燃料电池组内与氧气反应产生供所述轨道吊使用的电能；储能电池组，安装于所述轨道吊上；地面供电装置；滑触装置，与所述地面供电装置的输出连接；集电器，安装于所述轨道吊上，与所述储能电池组连接；所述集电器通过电刷与所述滑触装置接触，以使得所述地面供电装置的输出经所述滑触装置、所述电刷和所述集电器为所储能电池组充电。

进一步的，所述轨道吊供电装置，还包括：用电分配模块，用于对于消耗电能大于限定负荷的作业指令，分配所述氢燃料电池组和所述储能电池组共同供电；对于消耗电能小于等于限定负荷且大于最低限定负荷的作业指令，分配所述氢燃料电池组供电；对于消耗电能小于等于所述最低限定负荷的作业指令，分配所述储能电池组供电。

进一步的，所述用电分配模块，还用于对于消耗电能小于等于限定负荷且大于最低限定负荷的作业指令，分配所述氢燃料电池组供电同时，将所述氢燃料电池组产生的多余电量用于为所述储能电池组充电。

进一步的，所述轨道吊供电装置还包括：能量回馈模块，用于在所述轨道吊减速以及其起升机构下降运行时，将回馈电量储存至所述储能电池组中。

进一步的，所述轨道吊供电装置还包括：伴随式充电模块，用于在所述轨道吊在轨道端部进行装卸作业时，控制所述地面供电装置的输出经所述滑触装置、所述电刷和所述集电器为所述储能电池组充电；或，在所述轨道吊待时状态时，控制所述轨道吊运行至所述轨道的端部，并控制所述地面供电装置的输出经所述滑触装置、所述电刷和所述集电器为所述储能电池组充电。