专利名称：轮胎吊转场过街用移动微型电站的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供电设备技术领域，具体地说，是涉及一种港口码头轮胎 吊转场过街用移动微型电站。
背景技术：
轮胎吊也称为轮胎式集装箱龙门起重机，是一种用于集装箱码头堆场进行 集装箱装卸的专用设备，也可以作为一般堆场用的起重机运输机械，由八只橡 胶轮胎支撑，采用柴油发电机组或者岸电供电，经交流变频后作为机器的驱动 动力。
传统的港口码头用轮胎吊在吊运集装箱时使用柴油发电机作为动力源驱动 其运行。由于柴油发电机组的能源有效利用率相对比较低、油耗大，对环境有 较严重的噪音和废气污染，且后期维护成本高，因此，在全球倡导绿色环保及 原油价格大幅飙升的背景下，集装箱码头机械"油改电"技术应运而生。"油改 电"是将轮胎吊的工作动力由柴油发电机组改为市电驱动的工程， 一般采用在 轮胎吊的运行场内设置供电轨道，进而通过轨道电刷向轮胎吊输出电能的方式 来驱动其运行，从而达到了节能减排的目的。
在对码头轮胎吊的动力源进行"油改电"之后，仍然存在一个问题，就是 轮胎吊在转场过街时不能直接用电能作为动力，仍然需要使用柴油发电机作为 动力进行转场过潜f,从而达不到彻底淘汰柴油发电才几和实现直接用电的目的。
因此，如何使轮胎吊在转场过街时直接用电做动力，而不是用柴油发电机 做动力，是港口码头目前亟待解决的主要问题之一。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有港口码头轮胎吊在转场过街时仍需要使用柴油发 电机提供动力源的问题，提供了一种轮胎吊转场过街用移动微型电站，为轮胎 吊在转场过街时提供电能，从而彻底淘汰柴油发电机，实现真正意义上的电力 驱动任务。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用以下纟支术方案予以实现 一种轮胎吊转场过街用移动微型电站，所述微型电站设置在可移动的电力 车上，通过电连接器连接场内供电轨道或者轮胎吊的电接头；在所述微型电站 中设置有蓄电设备，在轮胎吊转场过街时，所述微型电站通过电连接器连接轮 胎吊的电接头，将蓄电设备存储的电能通过电连接器输出至轮胎吊，以驱动其 运行。
其中，所述电连接器包括与供电轨道的电接头相匹配的电插头或者电插座， 以及与轮胎吊的电接头相匹配的电插座或者电插头，以方便孩t型电站与供电轨 道和轮胎吊相插接。
进一步的，在所述微型电站中包含有充电器、逆变器和控制系统；其中， 所述充电器通过电源端子接收来自场内供电轨道输出的交流电，将其转换为直 流电输出至蓄电设备对其充电；所述逆变器接收蓄电设备输出的直流电，将其 转换为交流电，在轮胎吊转场过街时通过电源端子输出至轮胎吊为其供电；所 述控制系统分别与所述的充电器和逆变器相连接，对所述充电器和逆变器进行 开关控制。
又进一步的，在所述微型电站中还包含有一互锁装置，其公共端连接所述 的电源端子，其中一组选通端与所述充电器的输入端对应连接，另一组选通端 与所述逆变器的输出端对应连接。
再进一步的，在所述控制系统中包含有一控制器和一开关电源模块，所述 开关电源模块的输入端连接所述的蓄电设备，将蓄电设备输出的直流高压转换 为低压直流电，输出至所述的控制器，为控制器供电。更进一步的，在所述控制系统中还包含有电量检测模块、充电电流电压检
测模块和输出电流电压检测模块；所述电量检测模块连接所述的蓄电设备，检 测蓄电设备的剩余电量，并将检测结果输出至所述的控制器；所述充电电流电 压检测模块连接在所述充电器的输出端，对输入到蓄电设备的充电电流和电压 值进行检测，并将检测结果输出至所述的控制器；所述输出电流电压检测模块 连接在所述逆变器的输出端，对逆变输出的电流和电压值进4刊全测，并将检测 结果输出至所述的控制器；所述控制器与计量显示模块相连接，将接收到的检 测结果传输至所述的计量显示模块输出显示。
其中，所述蓄电设备可以采用由多个蓄电池串联组成的蓄电池组构成。
优选的，所述计量显示模块安装在轮胎吊的控制室里，以方便操作人员及 时地了解微型电站的各项参数。
为了方便更换蓄电池组，将所述蓄电设备安装在电池拒里，充电器、逆变 器、互锁装置和控制系统安装在主机拒里，并采用可方便拆装的连接结构设置 在所述的电池拒和主机拒上，以方便两个机拒的拆卸和安装。
另外，在所述电力车上还设置有一供电电缆延长系统，包括电插头、电插
座和连接在其间的长电缆。当轮胎吊的过街距离较短时，直接用所述的供电电
缆延长系统插接在供电轨道与轮胎吊的电接头之间，利用网电为轮胎吊供电， 以驱动其运行，实现轮胎吊转场过街。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的微型电 站在轮胎吊场内运行时作为储能设备接收来自场内供电轨道输出的电流，并进 行储存，进而在轮胎吊转场过街时作为供电设备将储存的电能转换为供电电源， 为轮胎吊的运行提供动力，从而彻底地淘汰了柴油发电机组，达到了显著的节 能减排效果，不仅降低了运行成本，而且保护了环境，对于建设绿色港口具有 重要的意义。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描迷后，本实用新型的其他特点 和优点将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的微型电站内部电路的一种实施例的电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。 本实用新型运用逆变技术和蓄能技术设计微型电站，将所述微型电站设置 在可移动的电力车上，并在其内部设置蓄电设备，当轮胎吊在场内靠与供电轨 道连接通电工作时，将电力车开至就近的闲置供电轨道处，通过微型电站的电
连接器连接供电轨道的电接头，通过供电轨道输出的交流网电为蓄电设备充电； 当轮胎吊脱离供电轨道转场过街时，将微型电站的电连接器与轮胎吊的电接头 相连接，并驱动电力车随轮胎吊的运行而移动。此时，微型电站将其内部蓄电 设备存储的直流电能转变成三相交流电给轮胎吊供电，以驱动轮胎吊的行走电 才腿转，实现轮胎吊的转场过街。转场后轮胎吊又接通供电轨道，使用来自供 电轨道的交流网电驱动。此时，可以将电力车开至其他轮胎吊为其提供转场过 街用电力，或者开至闲置的供电轨道充电待命。
下面以 一个具体的实施例来详细阐述所述孩t型电站的组成结构。 实施例一，在本实施例中，微型电站所采用的电连接器可以依据供电轨道 和轮胎吊的电接头类型具体选择，比如包括电插头和电插座两部分，所述电插 头和电插座与供电轨道的电接头和4仑胎吊的电4妻头相匹配，即根据供电轨道和 轮胎吊的电接头的类型来具体选择与其配套的电插头和电插座。在目前的港口 码头上，供电轨道的电接头一般采用电插座形式，轮胎吊的电接头一般采用与 其配套的电插头形式，因此，在本实施例中可以具体选择与供电轨道的电插座 相配套的电插头和与轮胎吊的电插头相配套的电插座组成所述的电连接器。当 给微型电站充电时，将微型电站的电插头与闲置的供电轨道的电插座相插接，通过供电轨道输出的交流网电为微型电站充电。当轮胎吊转场过街时，将微型 电站的电插座与轮胎吊的电插头相插接，通过微型电站向轮胎吊供电，启动其 运行，实现转场过街。
在本实施例中，微型电站的电连接器优选采用自身带有检测装置的电插头 和电插座实现，如果未插接好，自动不能通电。
图1为所述微型电站内部电路的一种具体组成结构，包括充电器、逆变器、 蓄电设备、控制系统和互锁装置等主要组成部分。其中，蓄电设备可以具体采 用由多个蓄电池串联组成的蓄电池组构成，以存^f诸直流电能。所述蓄电设备的 电源端分别与充电器的输出端和逆变器的输入端对应连接，充电器的输入端和 逆变器的输出端则分别与互锁装置的两组选通端——对应连接，所述互锁装置 的公共端则连接所述微型电站的电连接器。
当微型电站充电时，将微型电站的电插头插接到闲置供电轨道的电插座上， 此时，互锁装置选通其公共端与连接充电器的那一组选通端的连接通路，进而 使充电器可以通过电插头提取来自供电轨道的交流电压，将其转换为直流电能
后为蓄电池组快速充电蓄能；当轮胎吊需要转场过街时，将微型电站开到需要 驱动的轮胎吊的电插头处，并将轮胎吊的电插头插入到微型电站的电插座中， 此时，充电器不再工作，而改由逆变器工作，互锁装置切换其开关通道，将其 公共端与连接逆变器的那一组选通端连通，进而通过逆变器将蓄电池组输出的 直流电能瞬间转换为与网电相同幅值及频率的交流电压(比如380V三相四线制 交流电压)为轮胎吊供电，达到大车行走转场过街及夜间照明的目的。当轮胎 吊到位后，拔出轮胎吊的电插头，与场内供电轨道的电插座相插接，再次通过 场内供电轨道输出的交流网电为其供电运行。此时，微型电站可以开到另一台 需要转场的轮胎吊附近帮助其转场过街。当无轮胎吊需要转场时，将微型电站 开到就近闲置的供电轨道处插上电插头即可实现自动充电。
上述充电器、逆变器和蓄电池组的工作状态均由控制系统自动控制完成， 即通过控制系统输出的控制信号来实现对充电器、逆变器的工作时序控制以及蓄电池组与充电器、逆变器之间的通断控制。具体来讲，在所述控制系统中包 含有控制器、开关电源模块、电量检测模块、充电电流电压检测模块和输出电 流电压检测模块等主要组成部分。其中，开关电源模块的输入端连接所述的蓄 电池组，将蓄电池组输出的直流高压转换为直流低压，输出至控制器，为控制 器提高直流工作电源。通过对蓄电池组剩余电量的最小值进行限定，从而保证 蓄电池组中的电量不会完全耗尽，这样可以确保控制器始终处于上电运行状态， 以实时监测微型电站的电连接器是否与供电轨道或者轮胎吊相插接，从而及时 地对所述充电器、逆变器和蓄电池组的工作状态进行切换。所述的电量检测模 块连接蓄电设备，检测蓄电池组的剩余电量以及工作状态(即是处于充电状态 还是放电状态)，并将检测结果输出至所述的控制器。所述充电电流电压检测模 块连接在充电器的输出端，对输入到蓄电池组的充电电流和电压值进行才企测， 并将检测结果输出至所述的控制器。所述控制器根据该检测结果同时可以判断
出此时轮胎吊的电接头是否与供电轨道接通；若接通，则通过充电器的输出端
有电流输出，此时，控制器输出控制信号一方面连通蓄电池组与充电器的通路，
另一方面切断蓄电池组与逆变器的连接通路，并控制逆变器进入不工作状态； 若微型电站的电插头脱离了供电轨道，则通过充电器的输出端没有电流输出， 此时，控制器立即关闭充电器，结束充电过程。当微型电站的电插座与轮胎吊 的电插头插接后，控制器可以通过微型电站电插座中自带的检测装置检测到此 过程，进而连通蓄电池组与逆变器的连接通路，将蓄电池组输出的高压直流电 逆变生成高压交流电，通过互锁装置输出至轮胎吊，为轮胎吊提供运行或照明 电力。所述输出电流电压检测模块连接在所述逆变器的输出端，对逆变输出的 电流和电压值进行;险测，并将4企测结果输出至所述的控制器。
为了方便操作人员及时地了解4鼓型电站的各项参数，在轮胎吊的控制室里 可以安装一个计量显示模块。所述计量显示模块与控制器相连接，显示控制器 接收到的各项检测结果。
所述互锁装置可以根据其选通端的通断电状态自动切换其开关通路，实现对输入与输出电的互锁。
为了方便更换蓄电池组，每台孩(型电站由两个机拒组成 一个电池拒，另 一个主机柜。电池拒内置蓄电池组，其余部件i殳置在主才几拒里。机拒具有隔热、 防雨、防腐、防酸、防尘等功能。电池拒与主机拒之间设置可方便拆装的连接 结构，以方便两个机拒的拆卸替换。比如在微型电站转场工作很忙无充电时间 时，可以把电池拒吊下来放到专门的地方充电，换上有电的电池拒连接主机拒 继续工作。
除此之外，在本实施例的电力车上还可以增加一套供电电缆延长系统，以 实现轮胎吊短距离过街直接用轨道电供电的设计目的。
一般来讲，过街距离最
好小于40米。所述供电电缆延长系统包括电插头、电插座和连接在其间的长电 缆，所述长电缆可以插绕在电缆线滚上。当轮胎吊的过街距离小于40米时，直 接用所述的供电电缆延长系统插接在供电轨道与轮胎吊的电接头之间，即相当 于把原轨道的供电电缆延长了 4G米，从而利用轨道网电为轮胎吊供电，以驱动 其运行，实现轮胎吊转场过街。当转场或者过街距离大于40米时，再采用电力 车上的微型电站为轮胎吊供电，这样可有助于延长微型电站中蓄电池组的使用 寿命。
所述电力车可以采用现有的机动车辆或者靠微型电站输出的电能驱动运行 的电动车实现，本实施例对此不进行具体限制。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做 出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应^L为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于所述微型电站设置在可移动的电力车上，通过电连接器连接场内供电轨道或者轮胎吊的电接头；在所述微型电站中设置有蓄电设备，在轮胎吊转场过街时，所述微型电站通过电连接器连接轮胎吊的电接头，将蓄电设备存储的电能通过电连接器输出至轮胎吊，以驱动其运行。
2、 根据权利要求1所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 所述电连接器包括与供电轨道的电接头相匹配的电插头或者电插座，以及与轮 胎吊的电接头相匹配的电插座或者电插头。
3、 根据权利要求1所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 在所述微型电站中包含有充电器、逆变器和控制系统；其中，所述充电器通过 电连接器接收来自场内供电轨道输出的交流电，将其转换为直流电输出至蓄电 设备对其充电；所述逆变器接收蓄电设备输出的直流电，将其转换为交流电， 在轮胎吊转场过街时通过电连接器输出至轮胎吊为其供电；所述控制系统分别 与所述的充电器和逆变器相连接，对所述充电器和逆变器进行开关控制。
4、 根据权利要求3所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 在所述微型电站中还包含有一互锁装置，其公共端连接所述的电连接器，其中 一组选通端与所述充电器的输入端对应连接，另 一组选通端与所述逆变器的输 出端对应连4妄。
5、 根据权利要求3或4所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在 于在所述控制系统中包含有一控制器和一开关电源模块，所述开关电源模块 的输入端连接所述的蓄电设备，将蓄电设备输出的直流高压转换为低压直流电， 输出至所述的控制器，为控制器供电。
6、 根据权利要求5所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 在所述控制系统中还包含有电量检测模块、充电电流电压检测模块和输出电流电压检测模块；所述电量检测模块连接所述的蓄电设备，检测蓄电设备的剩余 电量，并将检测结果输出至所述的控制器；所述充电电流电压检测模块连接在 所述充电器的输出端，对输入到蓄电设备的充电电流和电压值进行检测，并将 检测结果输出至所述的控制器；所述输出电流电压检测模块连接在所述逆变器 的输出端，对逆变输出的电流和电压值进行检测，并将检测结果输出至所述的 控制器；所述控制器与计量显示模块相连接，将接收到的检测结果传输至所述 的计量显示模块输出显示。
7、 根据权利要求6所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 所述计量显示模块安装在轮胎吊的控制室里。
8、 根据权利要求6所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 所述蓄电设备由蓄电池组连接构成。
9、 根据权利要求4所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 所述蓄电设备设置在电池拒里，充电器、逆变器、互锁装置和控制系统安装在 主机拒里。
10、 根据权利要求1所述的轮胎吊转场过街用移动微型电站，其特征在于 在所述电力车上还设置有一供电电缆延长系统，包括电插头、电插座和连接在 其间的长电缆。
专利摘要本实用新型公开了一种轮胎吊转场过街用移动微型电站，所述微型电站设置在可移动的电力车上，通过电连接器连接场内供电轨道或者轮胎吊的电接头；在所述微型电站中设置有蓄电设备，在轮胎吊转场过街时，所述微型电站通过电连接器连接轮胎吊的电接头，将蓄电设备存储的电能通过电连接器输出至轮胎吊，以驱动其运行。采用本实用新型的移动微型电站为轮胎吊转场过街时提供动力，可以彻底地淘汰原有的柴油发电机组，达到了显著的节能减排效果，不仅降低了运行成本，而且有效保护了环境。
文档编号H02B7/00GK201312070SQ200820226348
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者郜克存, 隋学礼 申请人:青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司