[发明专利]混合动力RTG动力电池储能放能分级限制装置及其限制方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力RTG动力电池，具体地说，是混合动力RTG动力电池储能放能分级限制装置及其限制方法。

背景技术

轮胎式集装箱起重机（Rubber tyre gantry，简称RTG）是世界各大集装箱专业化码头堆场的主要装卸设备。传统的RTG由机载柴油发电机组（简称柴电机组）作为主动力电源，其能量转换效率低、能耗大，作业时排放大量废气、黑烟且产生高噪音，这些突出问题越来越不能满足日益严格的节能环保要求。由锂离子电池作为主动力电源并匹配小功率柴电机组，组成的新型RTG混合动力供电系统能大幅度降低RTG的能源消耗，降低噪音，减少大气污染，可显著地节能节支。

但是，RTG在提箱和落箱的循环装卸作业过程中，其起升机构的负荷波动剧烈。驱动电机在提箱过程中作为电动机运行，由动力电池供电，而在落箱过程中，因集装箱重力位能的作用而使得驱动电机作为发电机运行，需由动力电池吸收这部分的再生能量。动力电池在RTG重箱高速运行作业中，不断地快速、频繁、高功率、大电流储能放能（充/放电），会导致动力电池的运行存在安全隐患。

因此，为了保证混合动力RTG的安全运行，防止动力电池因长期剧烈的冲击性充/放电而造成电池过热、过流、损害电池寿命等现象，需要一种储能放能安全限制装置。关于本发明的混合动力RTG动力电池储能放能分级限制装置，目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种混合动力RTG动力电池储能放能分级限制装置。该分级限制装置能实时检测和计算动力电池实际充/放电过载倍数和动力电池温度倍数，通过对RTG起升操作主令控制器输出的起升（提箱）信号和下降（落箱）信号的限制，来对动力电池储能放能（充/放电）进行分级安全限制，从而实现对动力电池的安全保护。

本发明的另一个目的是，提供一种混合动力RTG动力电池储能放能分级限制方法。

为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：

一种混合动力RTG动力电池储能放能分级限制装置，所述的装置包括实时检测动力电池充/放电工作电流的电流传感器、实时检测动力电池工作温度的温度传感器、分级限制运算器、参数调节器、分级限制开关和分级限制电位器；所述的电流传感器和温度传感器将信号送入分级限制运算器中，分级限制运算器实时计算、检测当前动力电池的充/放电过载倍数和温度倍数，再输出信号通过分级限制开关控制RTG起升操作主令控制器输出的提箱/落箱信号，通过提箱/落箱信号使分级限制电位器作分级限制，最后经由输出端口控制RTG的DC/AC变流器，限制动力电池的充/放电电流；所述的参数调节器为分级限制运算器设定额定电流、限制电流倍数、额定温度和限制温度倍数。

进一步地，所述的分级限制运算器设有电流限制运算单元、温度限制运算单元和分级限制判别单元，所述电流限制运算单元和温度限制运算单元的信号均输出给分级限制判别单元。

进一步地，所述的电流限制运算单元和温度限制运算单元均设有乘法器和对应每个乘法器的比较器。

进一步地，所述的电流限制运算单元的乘法器设有两个，分别输出一级和二级电流限制设定信号，各乘法器对应的比较器将当前电流分别与一级和二级电流限制设定信号进行比较，比较后的差值分别作为一级和二级电流限制信号。

进一步地，所述的温度限制运算单元的乘法器设有两个，分别输出一级和二级温度限制设定信号，各乘法器对应的比较器将当前温度分别与一级和二级温度限制设定信号进行比较，比较后的差值分别作为一级和二级温度限制信号。

进一步地，所述的分级限制判别单元设有加法器和控制分级限制开关的触发器。

进一步地，所述的加法器设有两个，其中一个加法器输出电流和温度的一级综合限制信号，另一个加法器输出电流和温度的二级综合限制信号。

进一步地，所述分级限制判别单元的触发器设有三个，分别控制分级限制开关中的零级限制开关、一级限制开关和二级限制开关。

进一步地，所述的参数调节器的参数设定面板上设有六个电位器，分别设定额定电流、一级限制电流倍数、二级限制电流倍数、额定温度、一级限制温度倍数和二级限制温度倍数。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

一种混合动力RTG动力电池储能放能分级限制方法，其特征在于，为动力电池设置分级限制装置，所述的分级限制装置包括实时检测动力电池充/放电工作电流的电流传感器、实时检测动力电池工作温度的温度传感器、分级限制运算器、参数调节器、分级限制开关和分级限制电位器；