随着人类文明的发展,越来越多的能源被人类利用,然而这样的发展却导致了能源枯竭的加快和环境污染问题的加剧。在港口机械中,起重设备是最重要的工具,由于所需功率很大,若直接用电网电能供电,则会对电网电压稳定有严重影响,所以起重设备的电能都是用内燃机发电提供的。然而由于集装箱都是数以百吨的重物,当把集装箱提起时需要很大的能量,启动时内燃机会燃烧不完全,因而会有大量黑烟排放出来。把集装箱下放时,集装箱的机械能转化为电能,此时电动机会有大量电能回馈,而目前普遍的方法是利用能耗电阻把这些能量吸收,以热能的方式消耗。可见这种方式不仅浪费能源,而且会造成环境污染,所以亟需一种正确的方法来解决这些问题。这就是利用超级电容作为新的储能元件。 超级电容起重设备系统本系统选择合适的DC/DC双向变换器电路,实现在电机启动时超级电容通过升压斩波电路对直流母线提供额外能量,从而减少由于柴油机负载过重而产生大量黑烟的问题;当电机处于发电状态,对直流母线回馈电能时,直流母线降压对超级电容充电。系统核心的控制方法为PID控制,在设计时通过计算和模拟,得到合适的参数,实现用衡定并且最大的充电电流对超级电容充电,以及在母线需要额外能量时释放足够的能量以稳定直流母线电压。 |