本申请公开的用于盾构机的能源装置，包括：设置于盾构机后方的台车结构；设置于所述台车结构上，与盾构机主体电性连接的电源管理系统；设置于所述台车结构上的固态能源电芯；所述固态能源电芯与所述电源管理系统连接，用于提供电能输出；设置于所述电源管理系统与所述固态能源电芯之间的逆变系统，所述逆变系统用于控制所述固态能源电芯充电输入或供电输出。本申请公开的用于盾构机的能源装置，其使用安全环保，能够代替柴油发电机成为盾构机的应急能源，提供稳定电能供给，降低盾构机的用电成本。电成本。电成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于盾构机的能源装置
[0001]本申请涉及盾构机能源设备
，具体地说，尤其涉及一种用于盾构机的能源装置。
技术介绍
[0002]盾构机作为一种用于地下隧道施工的大型机电设备，有着“工程机械之王”的美誉。由于其工作环境的特殊性，在设计盾构机电气系统时，主要采用设备自带10kV变压器的设计方案，通过高压电缆将地面变电站10kV电源引入设备，实现电能输入。
[0003]在盾构机施工过程中，随着开挖隧洞越来越深，整台盾构机在能源配置方面会逐渐呈现“孤岛效应”，即洞内所有能源供应全部依赖自身配置的高压变压器。一旦变压器故障或地面电源故障，整台盾构立即进入“失能”状态，不仅影响到设备自身的安全使用，对隧洞内相关工作人员的人身安全也会带来极大的威胁。目前，为解决此问题，盾构机在设计时一般都会要求配置柴油发电机作为应急电源，但是柴油在隧洞这一密封空间内的储存以及使用柴油发电机时造成的声、热以及有毒有害气体等，对隧洞内施工人员的人身健康都会造成影响，无法满足施工要求。
[0004]因此，如何提供一种用于盾构机的能源装置，其使用安全环保，能够代替柴油发电机成为盾构机的应急能源，提供稳定电能供给，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种用于盾构机的能源装置，其使用安全环保，能够代替柴油发电机成为盾构机的应急能源，提供稳定电能供给，降低盾构机的用电成本。
[0006]本申请提供的技术方案如下：
[0007]本申请提供一种用于盾构机的能源装置，包括：设置于盾构机后方的台车结构；设置于所述台车结构上，与盾构机主体电性连接的电源管理系统；设置于所述台车结构上的固态能源电芯；所述固态能源电芯与所述电源管理系统连接，用于提供电能输出；设置于所述电源管理系统与所述固态能源电芯之间的逆变系统，所述逆变系统用于控制所述固态能源电芯充电输入或供电输出。
[0008]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述台车结构包括：
[0009]台车主体；
[0010]设置于所述台车主体前后两端的连杆机构；
[0011]所述台车主体通过所述连杆机构与盾构机台车可拆卸连接。
[0012]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述台车结构还包括：
[0013]设置于所述台车主体上的快速拆卸机构；
[0014]所述固态能源电芯底部设置有限位结构，所述快速拆卸机构与所述限位结构卡接，用于将所述固态能源电芯快速装卸在所述台车主体上。
[0015]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述用于盾构机的能源装置还包括：
[0016]设置于所述固态能源电芯端部的快插接头。
[0017]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述固态能源电芯设置有一件或多件；多件所述固态能源电芯通过所述快插接头，两两之间电性连接；电芯电源总量可根据所述固态能源电芯的容量与数量自定义组合。
[0018]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述固态能源电芯包括：
[0019]应急电源、辅助电源以及主电源；
[0020]所述应急电源、辅助电源和主电源的电源容量不同，三者的电源容量总和大于盾构需求电源总量的两倍以上。
[0021]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述电源管理系统一端连接所述逆变系统，另一端连接盾构机主体以及盾构变压器；
[0022]所述电源管理系统包括：
[0023]断电投切模块，所述断电投切模块用于正常工作时，使盾构变压器接通盾构机主体以及电源管理系统，盾构机由盾构电压器供电，还用于断电失能时，断开盾构变压器，盾构机由所述固态能源电芯供电；
[0024]多模式电能投切模块，所述多模式电能投切模块用于根据工况需求接通所述应急电源、辅助电源或主电源，切换至应急模式、辅助供电模块或整机供电模块。
[0025]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述逆变系统包括：
[0026]在线充电模块，所述充电输入模块用于所述正常工作时，控制所述固态能源电芯充能输入；
[0027]在线放电模块，所述在线放电模块用于所述断电失能时，控制所述固态能源电芯放电输出。
[0028]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述电源管理系统还包括：
[0029]电能监控模块，所述电能监控模块用于根据实时电荷及功率因数，从多件所述固态能源电芯中调整接入系统的电芯数量。
[0030]进一步地，在本专利技术一种优选的方式中，所述固态能源电芯为清洁环保能源。
[0031]本专利技术提供的一种用于盾构机的能源装置，包括：设置于盾构机后方的台车结构；设置于所述台车结构上，与盾构机主体电性连接的电源管理系统；设置于所述台车结构上的固态能源电芯；所述固态能源电芯与所述电源管理系统连接，用于提供电能输出；设置于所述电源管理系统与所述固态能源电芯之间的逆变系统，所述逆变系统用于控制所述固态能源电芯充电输入或供电输出。其中，能源装置主体由所述电源管理系统、逆变系统以及固态能源电芯组成，能源装置主体下方设置所述台车结构作为支撑；所述台车结构连接盾构机台车，施工时跟随盾构机台车一起前进；对于电能输出，台车结构上搭载所述固态能源电芯，以此代替柴油发电机进行供电输出，清洁环保；并且，所述固态能源电芯连接所述电源管理系统、所述逆变系统，外部电源正常工作时，盾构变压器连接盾构机主体进行供电，所述固态能源电芯利用电源管理系统和逆变系统处于充电待命状态，外部电源断电失能时，盾构机主体断开盾构变压器，所述固态能源电芯通过所述电源管理系统和逆变系统提供稳定供电输出，完成盾构作业需求。因此，本专利技术提供的技术方案，相对于现有技术而言，其使用安全环保，能够代替柴油发电机成为盾构机的应急能源，提供稳定电能供给，降低盾构机
的用电成本。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的所述用于盾构机的能源装置的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的所述台车结构的安装示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的所述快速拆卸机构的安装示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的所述固态能源电芯的快速连接示意图；
[0037]图5为专利技术实施例提供的所述用于盾构机的能源装置的应急供电的工作原理图；
[0038]图6为本专利技术实施例提供的所述用于盾构机的能源装置的多模式投切供电的工作原理图；
[0039]图7为本专利技术实施例提供的所述用于盾构机的信息能源装置的电能质量提升的工作原理图；
[0040]图8为本专利技术实施例提供的所述电源管理系统的结构示意框图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于盾构机的能源装置，其特征在于，包括：设置于盾构机后方的台车结构；设置于所述台车结构上，与盾构机主体电性连接的电源管理系统；设置于所述台车结构上的固态能源电芯；所述固态能源电芯与所述电源管理系统连接，用于提供电能输出；设置于所述电源管理系统与所述固态能源电芯之间的逆变系统，所述逆变系统用于控制所述固态能源电芯充电输入或供电输出。2.根据权利要求1所述的用于盾构机的能源装置，其特征在于，所述台车结构包括：台车主体；设置于所述台车主体前后两端的连杆机构；所述台车主体通过所述连杆机构与盾构机台车可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的用于盾构机的能源装置，其特征在于，所述台车结构还包括：设置于所述台车主体上的快速拆卸机构；所述固态能源电芯底部设置有限位结构，所述快速拆卸机构与所述限位结构卡接，用于将所述固态能源电芯快速装卸在所述台车主体上。4.根据权利要求1所述的用于盾构机的能源装置，其特征在于，还包括：设置于所述固态能源电芯端部的快插接头。5.根据权利要求4所述的用于盾构机的能源装置，其特征在于，所述固态能源电芯设置有一件或多件；多件所述固态能源电芯通过所述快插接头，两两之间电性连接。6.根据权利要求1所述的用于盾构机的能源装置，其特征在于，所述固态能源电芯包括：应急电源、辅助电源以及主电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琦，冯延松，
申请(专利权)人：中铁山河工程装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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