輪胎式起重機柴油機改電動驅動

彭云輝

(天津港第一港埠有限公司，天津 300451)

1 輪胎式起重機油改電驅動系統

1.1 供電模式

起重機械混合動力系統設計主要以起重機械既有動力模式為前提條件，供電模式即柴油發電機組或網電通過儲能單元供電；發電機組或儲能單元結合供電；網電與儲能單元結合供電；燃料電池與儲能單元結合供電。

1.2 儲能裝置與能量控制系統結構

所謂儲能裝置選擇以超級電容器為主，其屬于新型儲能元件，是一般電容器與電池間交互的儲能元件。電容器獲得高儲能密度的方法包含2種，即基于容量不變，提升耐壓；基于耐壓不變，增加容量，超級電容則是通過增加電容器容量，實現較高儲能密度。利用多孔電極，促使電極單位體積的有效面積最大化，并適度縮小電極間距離，直到納米尺度，以此生成較大電容。

能量控制系統主要由雙向DC/DC變換器組成，其作用體現在銜接直流母線與超級電容器層面。直流母線檢測遇到電能反饋時，其電壓會呈現直線上升趨勢，在達到既定限定狀態時，超級電容器就會面向能量控制系統存儲電能資源，系統運行需要消耗能量時，電機則發揮作用進行能量補充。而直流母線電壓開始下降時，超級電容器便會將儲存的能量釋放出來，這時控制系統就會獲取一定的能量反饋。然后在起重機下放時，超級電容器可為后續上升儲存充足能量，以備使用。

1.3 電驅動系統結構

超級電容器可在很大程度上滿足混合動力系統儲能裝置選擇需要，此部件與起重機上升、下降、啟動、制動等運行條件相符，能夠快速準確吸收與釋放能量，因此超級電容器是最理想，且可在很大程度上滿足需要的儲能裝置。……