用所有电力源操作由电气轮马达驱动的采矿运输卡车；也就是说，没有柴油机。当在装载场地上行进时，采矿运输卡车由可以包括超级电容器组的车载能量存储系统供电。采矿运输卡车然后移动到滑接斜坡的底部，并且被耦合到滑接线。当上坡行进时，采矿运输卡车通过滑接线供电，并且车载能量存储系统通过滑接线被充电。当采矿运输卡车到达滑接斜坡的顶部时，采矿运输卡车从滑接线去耦。当在卸载场地上行进时，采矿运输卡车由车载能量存储系统供电。车载能量存储系统还可以通过制动期间由轮马达生成的减速能量来被充电。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
本专利技术一般涉及用于采矿运输卡车的电力(power)系统，并且更特别地涉及一种。采矿运输卡车典型地配备有电驱动发动机。在需求高的条件下，诸如在上坡坡度上行进，电力可以通过滑接线(trolley line)供应。采矿运输卡车经由受电弓(pantograph)而从滑接线汲取电力。然而，在某些行进条件下，诸如在采矿坑内部、在压碎机周围、以及在水平面上，采矿运输卡车独立于滑接线操作。电力然后通过柴油机所供以动力的发电机来供应。柴油机需要燃料供应的递送和存储，并且需要定期维护。此外，从柴油机排出的气体促成空气污染。
技术实现思路
在本专利技术的实施例中，从所有电力源操作由电动机驱动的采矿运输卡车，而不需要驱动发电机的柴油机。当采矿运输卡车正在基本上平坦的地面上行进时，电力由车载能量存储系统供应。当采矿运输卡车正沿着上坡坡度行进时，电力通过滑接线供应。还用来自滑接线的电力来为车载能量存储系统充电。在本专利技术的实施例中，用制动期间从电动机捕获的减速能量来为车载能量存储系统充电。通过参考下面的【具体实施方式】和附图，本专利技术的这些和其它优点对本领域普通技术人员将显而易见。【附图说明】图1示出用于采矿运输卡车的现有技术柴油供电的电气系统的单线图； 图2示出用于采矿运输卡车的现有技术滑接电力系统的单线图； 图3示出用于采矿运输卡车的第一行进场景的示意图； 图4示出用于采矿运输卡车的第二行进场景的示意图； 图5A和图5B示出用于采矿运输卡车的所有电气操作的过程的流程图； 图6示出具有超级电容器能量存储系统的电力系统的示意图； 图7示出作为行进时间的函数的车辆速度的曲线以及作为行进时间的函数的车辆加速度的曲线； 图8示出作为行进时间的函数的车辆牵引力的曲线以及作为行进时间的函数的车辆驱动阻力的曲线； 图9示出作为行进时间的函数的行进距离的曲线；以及图10示出超级电容器能量管理控制器的示意图。【具体实施方式】图1示出现有技术采矿运输卡车电力系统的单线图。采矿运输卡车具有两个驱动轮。每个轮由3相交流(AC)轮马达(M)驱动。轮马达(wheel motor)被注明为轮马达110和轮马达114。电力通过柴油机102驱动3相AC发电机(G)104来供应。(可以使用其它类型的机械引擎;柴油机在采矿操作中是典型的。)耦合器124将柴油机102耦合到发电机104。柴油机102和发电机104被装配在采矿运输卡车上。发电机104的AC输出被馈送到整流器106中。整流器106的直流(DC)输出被馈送到一组逆变器中。逆变器108向轮马达110供应3相AC电力。类似地，逆变器112向轮马达114供应3相AC电力。斩波器(Ch0pper)116和电力电阻器电网118在制动动作期间耗散来自轮马达110的能量。类似地，斩波器120和电力电阻器电网122在制动动作期间耗散来自轮马达114的能量。下面更详细地描述制动动作。在图1中所示的电力系统中，针对轮马达110和轮马达114的全部电力需求由柴油机102供应。采矿运输卡车的性能(如，例如通过加速度和速度确定的)受柴油机的电力容量限制。特别地，当填充有重的有效载荷(payload)的采矿运输卡车正沿着上坡坡度行进时，柴油机可能被加压到最大容量。当采矿运输卡车在上坡坡度上行进时用于降低对柴油机的电力需求的一种方法是完全经由从滑接线汲取的电力而为轮马达供电。在此操作模式期间，发电机104经由耦合器124从柴油机102断开。柴油机然后在上坡坡度上空转。结果，燃料消耗减少?95% ；噪声和废气排放减少;并且生产率和引擎寿命增加。图2示出包括架空滑接电力系统的现有技术采矿运输卡车电力系统的单线图。类似于图1中所示的电力系统，柴油机202经由耦合器204连接到3相AC发电机206。发电机206的AC输出被馈送到整流器208中。整流器208的DC输出被馈送到向轮马达212提供电力的逆变器210中，并且被馈送到向轮马达220提供电力的逆变器218中。逆变器210和逆变器218的输入端还可以经由滑接线230和滑接线232连接到由变电站250供应的DC电力。滑接线也称为架空线。分别经由受电弓臂234和受电弓臂236实现采矿运输卡车到滑接线230和滑接线232的电气连接。投掷式开关(throw switch)240将逆变器210和逆变器218的输入端与滑接线230和滑接线232连接/断开。还存在辅助断路器238。如上所提及，当采矿运输卡车由滑接电力系统供电时，柴油机202典型地经由耦合器204从发电机206断开。图3示出采矿场地，其中装载场地在自卸载场地的下坡处;例如，装载场地在坑的底部，并且有效载荷被卡车运出坑。装载场地309位于区域321内。在区域321内，采矿运输卡车302不通过滑接线供电。卸载场地339位于区域351内。在区域351内，采矿运输卡车302不通过滑接线供电。典型地，在区域321内和在区域351内的地形基本上是平坦的。在上坡方向上，区域321和区域351由滑接斜坡371连接，沿着滑接斜坡371，电力可得自滑接线370(为简单起见，滑接线370指的是一对滑接线)。在下坡方向上，区域351和区域321由滑接斜坡361连接，沿着滑接斜坡361，电力可得自滑接线360。滑接线370和滑接线360由装配在支撑杆310上的支撑臂312架空支撑。在本专利技术的实施例中，采矿运输卡车配备有车载能量存储系统(0BESS)，所述车载能量存储系统当采矿运输卡车正在区域321内或在区域351内操作时提供电力。不需要柴油机和发电机。OBESS指的是与采矿运输卡车一起行进的能量存储系统(例如，装配在采矿运输卡车上，或者附连到采矿运输卡车，或者装配在附连到采矿运输卡车的拖车上)。在本专利技术的实施例中，OBESS包括超级电容器组、电池组、或者超级电容器组和电池组。下面提供OBESS的进一步细节。首先描述采矿运输卡车的所有电气操作。参考图3中所示的行进场景。通过OBESS供电，采矿运输卡车302在区域321中、位置P 301处起动，并且移动到装载场地309。在装载场地309处，电铲(未示出)将有效载荷304(诸如矿石)填充到采矿运输卡车302上，所述采矿运输卡车302然后在位置P 303处离开装载场地309。采矿运输卡车302然后移动到位置P 305，对于滑接斜坡371的入口。采矿运输卡车302被耦合到滑接线370。在滑接电力下(滑接电力指的是从滑接线汲取的电力)，采矿运输卡车302沿滑接斜坡371向上移动(示为位置P 373)，并且到达位置P 331。当采矿运输卡车302被耦合到滑接线370时，滑接电力用于为OBESS再充电。位置P331是用于滑接斜坡371的出口。采矿运输卡车302然后从滑接线370去耦。通过OBESS供电，采矿运输卡车302行进到位置P 333，然后行进到卸载场地339，在该处采矿运输卡车302卸载有效载荷304。采矿运输卡车然后在位置P 335处离开卸载场地339，并且移动到位置P 337，对于滑接斜坡361的入口。采矿运输卡车302被耦合到滑接线360。在滑接电力下，采矿运输卡车302沿滑接斜坡361向下移动(示为位置P 363)，并且到达位置P 307。当采矿运输卡车302被耦合到滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于向采矿运输卡车上的电动机供应电力的方法，所述方法包括以下步骤：用电力为车载能量存储系统充电；以及当采矿运输卡车正在基本上平坦的地面上行进时，从车载能量存储系统向电动机供应电力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J马宗达，
申请(专利权)人：西门子工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。