专利名称：超级电容储能式港口牵引车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及港口集装箱牵弓I车，特别涉及一种超级电容储能式港口牵 引车。
背景技术：
港口集装箱牵引车，是港口场内运输中用于集装箱装卸的主要设备之一。 目前，港口集装箱牵引车普遍是采用大功率的柴油发动机作为动力源。但是由 于港口装卸的特殊要求，牵引车必须要频繁起步，进行加速、减速、制动、停 车等场内作业，因而油量消耗大，功率损耗严重，同时又存在因污染而破坏港 区环境卫生的问题。为此，国家有关部门提出了 "关于港口节能减排工作的指 导意见"，提倡优先选用以电能作为动力源的装卸设备。然而，港口场内的集 装箱牵引车，须面临集装箱的集、散点位多、区域面积广，运输线路不确定等 问题，而成为整个港口 "柴改电"工程的难点。这是因为，如使用铅酸蓄电 池供电，将存在成本高，体积与自重大、寿命短、牵引负载较小、充放电比低
等缺点；如使用锂、镍电池供电，则又存在价格昂贵、易爆炸、易龟裂、瞬间 充电恢复能力差，安装条件苛刻等缺点；如使用固定电源供电，则须架设多条 专用供电线路，又将带来投入资金大、成本高、保养、维修复杂等问题。 发明内容
本实用新型针对上述存在问题，提出一种超级电容储能式港口牵引车，目 的在于有效地解决港口场内集装箱牵引车"柴改电"的难点，使港口牵引车不 但符合国家规定的环保、节能、减排要求，并具有营运成本经济，实施方便的 特点
本实用新型的技术解决方案本实用新型包括现有牵引车的车体、发动机、换档变速箱及其机械传动装 置、制动转换装置，而不同之处在于发动机为电力驱动电动机，其电力驱动源 主要采用由电子编程控制系统、功率转换器、超级容量电容器组件、快速充电 器及充电电源构成的高比功率电力动力源；发动机的换档变速箱为液力自动变 矩换档变速箱。.
本实用新型的有益效果
(一) 本实用新型符合国家规定的港区作业中的环保、节能、减排要求， 有效地解决了原燃油港口牵弓I车因产生污染而带来的港区环境卫生问题
(二) 本实用新型采用主要由超大容量的电容器组构成的高比功率动力 源为港口牵引车提供动力，充分发挥了超大容量电容器组的功能，放电比高达 95%以上，为港口牵引车启动、制动、爬坡时提供了足够的冲击负荷电力。
(三) 本实用新型所使用的超大容量电容器组件的重量仅相当于其它同 容量电池重量的一半，而比功率却是铅酸电池的20倍，是锂镍电池的13倍。
(四)本实用新型所使用的超大容量电容器组件，其充放电次数可高达数 万次(而目前最好的其它电池的充放电次数不过千次)，因而相应下降了港口 牵引车的运营成本。
(五)本实用新型所使用的超大容量电容器组件，只须在港区设立固定 充电线路，行驶里程和操作性能与普通柴油汽车一样，仍可方便快捷，运行自 如地完成港区装载运输任务。
附图为本实用新型的超大容量电容器组件与其它各主要组件系统连接结构 的示意框图具体实施方式
如图所示，本实用新型整个组成系统主要由牵引电动机、液力变矩动力换档变速器、机械传动装置、制动转换装置、以及选置的电子编程控制系统、超 级容量电容器组件(以下简称电容器组件)及其智能管理器、快速充电器、功
率转换器、DC/AC交直流转换装置等装配组合而成。所述功率转换器设置于 电子编程控制系统与电力驱动发动机之间；电容器组件分别连接有对其电容量 智控的智能管理器、快速充电器、功率转换器、DC/AC交直流转换装置，并
通过智能管理器、功率转换器与电子编程控制系统相连(而其它如可控硅整
流桥、正反斩波器等细部电器组件图中未予表示)。本实用新型的电容器组件 通过可控硅整流桥和电源输入端相连，直流电源输出端通过正向斩波器连接制
动转换装置并与电动机电枢相连；快速充电器的直流电源输出端与电容器组件 的阳极相连，并连接可控硅整流桥输出的直流电正极，且通过正向斩波器为电 动机提供动力；电动机又通过制动转换装置、反向斩波器与电容器组件的阳极 相连；电子编程控制系统与正向斩波器、反向斩波器、可控硅整流桥、快速充 电器相连，主要控制可控硅整流桥、快速充电器内的元器件的导通与阻断，以 及控制正向斩波器、反向斩波器的工作状态。当正向斩波器工作时，电动机处 于行驶工作状态；电动机在制动状态时，便切换至反向斩波器。
综上，本实用新型的工作时，牵引车所采用的电容器组件，经过快速充电， 为驱动电动机提供动力；当牵引车正常运行时，只要还有富余的能量便会向电 容器组件返电；当牵引车需要加速行驶或爬坡时，电容器组件就能释放电能(智 能管理器可显示电容器组件充电容量、剩余电量、充电次数、低电容量、及行 驶里程等)，补充牵引车需要的冲击能量；电子编程控制系统将操作指令及路 况信息通过传感控制电动机行驶或制动的运行状态；当牵引车在装卸集装箱停 车时，可通过电枢向电容器组件瞬间补电，以满足牵引车始终处于可随时工作 的状态。
权利要求1. 超级电容储能式港口牵引车，包括车体、发动机、换档变速箱及其机械传动装置、制动转换装置，其特征在于发动机为电力驱动发动机，其电力驱动源主要采用由电子编程控制系统、功率转换器、超级电容器组件、快速充电器及充电电源所构成的电力源，其中，功率转换器设置在电子编程控制系统与电力驱动发动机之间；超级容量电容器组件分别连接有智能管理器、快速充电器、功率转换器、DC/AC交直流装置，并通过智能管理器、功率转换器与电子编程控制系统相连。
2、 根据权利要求l所述的超级电容储能式港口牵引车，其特征在于所述 的换档变速箱为液力自动变矩换档变速箱。.
专利摘要本实用新型涉及一种超级电容储能式港口牵引车。该牵引车的发动机为电力驱动，其电力驱动源主要采用由电子编程控制系统、功率转换器、超级容量电容器组件、快速充电器等组件构成的高比功率电动力源；其发动机变速箱采用液力自动变矩换档变速箱。本实用新型符合国家规定的港区作业设备必须环保、节能、减排的要求，且电力驱动源件整体重量轻、功率大；其所使用的超大容量电容器组件储能效果明显、放电比高达95％以上，为港口牵引车启动、制动、爬坡等作业提供了足够的冲击负荷电力；与燃油港口牵引车相比运营成本低、操作方便、工作环境更好。
文档编号B60L11/18GK201128382SQ200820032708
公开日2008年10月8日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者光 金, 顾荣邦 申请人:江苏金驰车辆有限公司