一种带有储能器的起重机混合动力系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种带有储能器的起重机混合动力系统，其特征在于：包括发动机、储能器、驱动设备、控制器和执行机构；发动机、驱动设备和执行机构通过控制器连接，驱动设备与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成；其中储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接。该混合动力系统具有发动机工况稳定、燃料的能量利用率高、排放质量好、系统布局灵活及控制策略较简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于起重机动力系统，具体涉及的是一种带有储能器的起重机混合动力系统。
技术介绍
港口起重机在重物下降、减速作业过程中，为防止重物受重力作用发生快速自由下落，一般采用制动电阻消耗由负载拖动电机产生的再生电能，通过消耗能量而对重物提供了阻力。如果将电动机运行在发电状态下产生的电能进行回收，此时可利用储能装置对势能等反馈能量进行储存，以供提升时耗能高峰阶段使用，这样可以达到显著的节能效果，同时也可减少突加载荷对柴油机的冲击，从而提高动力系统的使用效率。
技术实现思路
本技术提供一种起重机混合动力系统，通过吸收回馈能源，由储能装置与其它能源混合使得动力源的系统效率得到优化，满足了工程机械系统的能量需求。本技术采用的技术方案是:一种带有储能器的起重机混合动力系统，包括发动机、储能器、驱动设备、控制器和执行机构；发动机、驱动设备和执行机构通过控制器连接，驱动设备与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成；储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接，其中上轴承和下轴承是非接触式磁轴承。执行机构由驱动设备，即发动机和电机共同驱动，在低速运行时发动机停止工作，由储能器向电机供电。正常工作时发动机在经济运行工况下驱动执行机构，同时输出的功率可向储能器充电。机构加速时，发动机和电机联合工作。在减速与制动时，电机变为发电机向储能器充电，制动能量被回收。储能系统既能吸收执行机构的制动能，又能补充发动机能量的不足。储能器的工作原理是:从外部输入的电能通过电力电子装置驱动电动机旋转，电动机带动飞轮旋转，飞轮将电能储存为机械能，以动能的形式存储能量。当外部负载需要能量时，飞轮带动发电机旋转，将动能变换为电能输出。飞轮是在真空环境下运转的，使用的轴承是非接触式磁轴承。由于飞轮是通过制动来激活的，其蓄能时间，即飞轮转动的时间是有限的，特别适用于工程机械执行机构连续上升和下降的场合。该混合动力系统具有发动机工况稳定、燃料的能量利用率高、排放质量好、系统布局灵活及控制策略较简单的特点。【附图说明】图1是本技术提供的一种带有储能器的起重机混合动力系统的连接结构框图。图2是本技术的一种带有储能器的起重机混合动力系统结构及储能器与外部的电力电子装置连接结构示意图。图中:1、发动机；2、驱动设备；3、执行机构；4、控制器；5、储能器；6、电力电子装置；7、真空谷器；8、上轴承；9、电动机；10、飞轮；11、下轴承。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的内容作进一步说明:如图1所示，本技术提供一种带有储能器的起重机混合动力系统，其包括发动机1、储能器5、驱动设备2、控制器4和执行机构3。发动机1、驱动设备2和执行机构3通过控制器4连接，发电机与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成。如图2所示，本技术中的储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器7，真空容器7内自上而下依次设置有上轴承8、电动机9，飞轮10和下轴承11，电动机9与设置在真空容器7外部的电力电子装置6连接，其中上轴承8和下轴承11是非接触式磁轴承。以上所述，仅为本技术的较佳实施方式，并非对本技术的结构作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上【具体实施方式】所作的任何简单修改、等同变化，均仍属于本技术的技术方案的范围内。【主权项】1.一种带有储能器的起重机混合动力系统，其特征在于:包括发动机、储能器、驱动设备、控制器和执行机构；发动机、驱动设备和执行机构通过控制器连接，驱动设备与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成；储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接，其中上轴承和下轴承是非接触式磁轴承。【专利摘要】本技术涉及一种带有储能器的起重机混合动力系统，其特征在于：包括发动机、储能器、驱动设备、控制器和执行机构；发动机、驱动设备和执行机构通过控制器连接，驱动设备与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成；其中储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接。该混合动力系统具有发动机工况稳定、燃料的能量利用率高、排放质量好、系统布局灵活及控制策略较简单的特点。【IPC分类】H02K7/02, H02K7/00【公开号】CN204652127【申请号】CN201520290358【专利技术人】胡林中, 李建党, 胡鸣尚 【申请人】河南省黄河防爆起重机有限公司【公开日】2015年9月16日【申请日】2015年5月7日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有储能器的起重机混合动力系统，其特征在于：包括发动机、储能器、驱动设备、控制器和执行机构；发动机、驱动设备和执行机构通过控制器连接，驱动设备与储能器连接，其中驱动设备由发电机和电机组成；储能器是飞轮储能装置，其包括一真空容器，容器内自上而下依次设置有上轴承、电动机，飞轮和下轴承，电动机与设置在真空容器外部的电力电子装置连接，其中上轴承和下轴承是非接触式磁轴承。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林中，李建党，胡鸣尚，
申请(专利权)人：河南省黄河防爆起重机有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41