基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，包括PWM整流单元、消谐装置、上电缓冲电路、双向DC/DC单元及中央数据处理与控制电路。本实用新型专利技术有益效果：在起重设备工作过程中，通过持续减少由整流器工作产生的非线性电流所产生的谐波，再配合LC滤波器可将谐波控制在规定的范围内，并且不受输入电压波动的影响；本起重机势能回收装置能够高效回收起重机制动过程中的能量。装置能够高效回收起重机制动过程中的能量。装置能够高效回收起重机制动过程中的能量。

【技术实现步骤摘要】
基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置


[0001]本技术属于港口起重机势能回收领域，尤其是涉及一种基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置。

技术介绍

[0002]港口起重机是专业化集装箱码头堆场中的主要装卸设备，在控制起重机起升机构和变幅机构下降作业过程中，传统变频驱动控制往往采用制动电阻释放，该能量没有被利用起来，最终以热能的形式流失。此外，传统的非再生型变频器通常采用不可控整流器作为输入端，并在输出端连接逆变器。这种结构还存在以下缺点：(1)整流器产生较大的谐波失真，影响电能质量；(2)逆变器产生较大的开关损耗，降低能效。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术旨在提出一种基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，以解决上述现有技术中存在的至少一个问题。
[0004]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，包括PWM整流单元、消谐装置、上电缓冲电路、双向DC/DC单元及中央数据处理与控制电路,所述PWM整流单元通过直流母线电连接至双向DC/DC单元，所述双向DC/DC单元一侧还与外部的逆变电元连接，所述PWM整流单元还电连接至上电缓冲电路，所述上电缓冲电路与消谐装置电连接，所述PWM整流单元、消谐装置、上电缓冲电路、双向DC/DC单元、外部的逆变电元均电连接至中央数据处理与控制电路。
[0006]进一步的，所述PWM整流单元包括功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6，所述功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6组成三相桥式电路，所述功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6均与中央数据处理与控制电路电连接。
[0007]进一步的，所述消谐装置包括LC滤波电路和PFC电感电路，所述PFC电感电路一端与上电缓冲电路连接，所述PFC电感电路另一端与LC滤波电路连接，所述PFC电感电路包括三个电感，所述LC滤波电路包括三个电容和三个电感。
[0008]进一步的，所述双向DC/DC单元包括电容C1、电感L、半桥式IGBT模块和电容C2，所述电容C1一端接直流母线，电容C1另一端分别接电感L一端、半桥式IGBT模块，所述电感L另一端、电容C2均接半桥式IGBT模块，所述半桥式IGBT模块与中央数据处理与控制电路电连接。
[0009]进一步的，所述中央数据处理与控制电路包括电源电路、DSP信号处理器最小系统、传感器、滤波调理电路、隔离驱动电路、总线接口电路、接触器驱动电路、键盘电路和显示电路，所述电源电路为DSP信号处理器最小系统、传感器、滤波调理电路、隔离驱动电路、
总线接口电路、接触器驱动电路、键盘电路和显示电路提供电源，所述DSP信号处理器最小系统输入端分别接滤波调理电路、键盘电路，所述滤波调理电路接传感器，所述DSP信号处理器最小系统输出端分别接隔离驱动电路、总线接口电路、接触器驱动电路和显示电路。
[0010]进一步的，所述隔离驱动电路EPWMXA端分别接功率开关器件G1
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G6基极以及DSP信号处理器最小系统，所述隔离驱动电路输出端Gx/Tx分别接双向DC/DC单元电路2个功率开关器件T1、T2基极。
[0011]进一步的，所述滤波调理电路包括电阻R1、电阻R2、电阻RF、放大器OPA2277UA、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C2和放大器OPA2376AIDR，所述电阻R1一端接传感器，所述电阻R1另一端接放大器OPA2277UA负极，所述放大器OPA2277UA正极通过电阻R2接地，所述电阻RF分别接放大器OPA2277UA负极、放大器OPA2277UA输出端，所述放大器OPA2277UA输出端还通过电阻R3分别接电阻R4一端、电阻R5一端、电阻R6一端，所述电阻R4另一端接V
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，所述电阻R5另一端接地，所述电阻R6另一端分别接电容C2一端和放大器OPA2376AIDR正极，所述电容C2另一端接地，所述放大器OPA2376AIDR负极接放大器OPA2376AIDR输出端，所述放大器OPA2376AIDR输出端接DSP信号处理器最小系统。
[0012]进一步的，所述总线接口电路包括CAN控制器A、CAN控制器B、电平转换芯片、2个总线接口芯片和CAN总线，所述电平转换芯片一端分别接CAN控制器A、CAN控制器B，所述电平转换芯片另一端分别接2个总线接口芯片，2个所述总线接口芯片均接CAN总线。
[0013]进一步的，所述交流侧电网电压的传感器选用瞬时双向电压输出的LEM电压传感器，直流母线电压的传感器选用瞬时单向电压输出的LEM电压传感器，
[0014]相对于现有技术，本技术所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置具有以下优势：
[0015]本技术所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，在起重设备工作过程中，通过持续减少由整流器工作产生的非线性电流所产生的谐波，再配合LC滤波器可将谐波控制在规定的范围内，并且不受输入电压波动的影响；本起重机势能回收装置能够高效回收起重机制动过程中的能量。
附图说明
[0016]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本技术实施例所述的整体装置示意图；
[0018]图2为本技术实施例所述的双向DC/DC单元示意图；
[0019]图3为本技术实施例所述的中央数据处理与控制电路示意图；
[0020]图4为本技术实施例所述的电源电路示意图；
[0021]图5为本技术实施例所述的隔离驱动电路示意图；
[0022]图6为本技术实施例所述的滤波调理电路示意图；
[0023]图7为本技术实施例所述的CAN总线接口电路示意图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，其特征在于：包括PWM整流单元、消谐装置、上电缓冲电路、双向DC/DC单元及中央数据处理与控制电路,所述PWM整流单元通过直流母线电连接至双向DC/DC单元，所述双向DC/DC单元一侧还与外部的逆变电元连接，所述PWM整流单元还电连接至上电缓冲电路，所述上电缓冲电路与消谐装置电连接，所述PWM整流单元、消谐装置、上电缓冲电路、双向DC/DC单元、外部的逆变电元均电连接至中央数据处理与控制电路。2.根据权利要求1所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，其特征在于：所述PWM整流单元包括功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6，所述功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6组成三相桥式电路，所述功率开关器件G1、功率开关器件G2、功率开关器件G3、功率开关器件G4、功率开关器件G5和功率开关器件G6均与中央数据处理与控制电路电连接。3.根据权利要求1所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，其特征在于：所述消谐装置包括LC滤波电路和PFC电感电路，所述PFC电感电路一端与上电缓冲电路连接，所述PFC电感电路另一端与LC滤波电路连接，所述PFC电感电路包括三个电感，所述LC滤波电路包括三个电容和三个电感。4.根据权利要求2所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，其特征在于：所述双向DC/DC单元包括电容C1、电感L、半桥式IGBT模块和电容C2，所述电容C1一端接直流母线，电容C1另一端分别接电感L一端、半桥式IGBT模块，所述电感L另一端、电容C2均接半桥式IGBT模块，所述半桥式IGBT模块与中央数据处理与控制电路电连接。5.根据权利要求4所述的基于锂离子超能电容储能的港口起重机势能回收装置，其特征在于：所述中央数据处理与控制电路包括电源电路、DSP信号处理器最小系统、传感器、滤波调理电路、隔离驱动电路、总线接口电路、接触器驱动电路、键盘电路和显示电路，所述电源电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈业，张昊，范榉华，苑国永，韩喜龙，陈佩博，信鸣磊，唐芳芳，张楠，刘伯明，
申请(专利权)人：天津港集团有限公司，
类型：新型
国别省市：