新能源技术在场桥上的应用
摘要：近年来随着我国科学技术和经济的快速发展，对能源的需求量逐年增大，同时很多新能源技术的快速研发并应用于各行各业，减少了对传统能源的消耗，减少了碳排放量。场桥是集装箱码头装卸集装箱的主要设备。我公司现有8台场桥由移动式柴油发电机供电进行转场，效率低，能耗高。本文介绍了应用新能源技术，对场桥转场系统进行改造的方法。 关键词：场桥 新能源 转场系统
1 背景
随着国家“一带一路”建设目标的提出和经济的发展，我国各港口码头发展势头良好，特别是集装箱码头进出口箱量大幅提高。场桥是集装箱码头装卸集装箱的主要设备。我公司26#－－33#场桥是由上海振华重工生产的ZP15-2317型场桥。该型号场桥在箱区内作业时是通过取电小车连接至滑触线，由市电供电作业；在箱区之间转场时，需要外接移动式柴油发电机组供电。移动式柴油发电机组需要通过厂内牵引车拉至需要转场的场桥下，由两位电工接电缆至场桥供电；转至需要到的箱区后，再把电缆拆下，接上市电。转场灵活性差，转场效率低，需要
多人配合，耗时较多；雨天时也不能进行转场作业，已经满足不了我公司的生产效率要求。为了提高场桥转场效率，降低柴油机的排放，我司决定应用新能源技术，对场桥转场动力系统进行改造：使用环保的、技术成熟、安全的磷酸铁锂电池蓄能供电系统为场桥转场提供动力。 2 改造技术要求
2.1整机重心分布符合安全要求，加装的电池房结构合理，独立安装于新增平台位置。电池房上应有吊耳，以便于整个电池房整体吊装更换。电池房内电池模组集中收纳于电池柜内，且应可靠固定，避免由于设备晃动导致的碰撞；增加简易吊耳，可方便维修、更换。电池房内有空调制冷系统、自动防潮、防冷凝加热器，要有足够的照明，符合消防要求。电池房采用智能消防系统，智能消防系统将实时数据接入PLC，并根据电气火灾现场状况实现自动灭火。电池房安装环境条件是沿海户外使用环境，气温在-5℃～+50℃，在设计及工艺上应充分考虑防腐、防尘、防雷电、防漏电、防暴雨、防台风。
2.2整机性能要求：按场桥转场标准工况下，转场4次，大车运行1000米，小车运行80米，起升20米，下降20米。
2.3场桥在转场过程中，要实现转场电源无缝切换。
2.4本项目所使用的锂电池需由国际知名品牌电池厂家生产，电池需选用磷酸铁锂电池，锂电池需具备安全性能稳定，免维护、无记忆、快速充放电的特点，特别在安全方面设计时需充分考虑防起火，防爆炸。
2.5具有先进的BMS 电池智能管理系统，满足整机的安全、性能要求。
2.6整流、逆变等电气零部件性能满足整机的安全、性能要求。
3 系统方案设计
3.1电池房安装在场桥陆侧横梁上，外形尺寸约为长 X 宽 X 高：3100*1600*2650 (mm)。电池房内主要安装：锂电池储能装置、电池管理系统 BMS、DC/DC 变换器、DC/AC 逆变器、正弦波滤波器、PLC+触摸屏、空调、配套控制元件等。电池房自重大约3吨，对场桥轮胎气压影响不大，满足设计要求。原场桥电气房装在海侧横梁上，正好起到重量平衡作用。
电池房安装图
3.2电池蓄能供电系统原理
3.2.1电池储能单元：
场桥转场时各机构所需功率：
机构 | 大车 | 小车 | 转胎油泵 | 空调、照明等 | 合计 | 起升* |
额定功率 | 4*22KW=88KW | 1*25KW=25KW | 2*22KW=44KW | 38KW | 195KW | 170KW |
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*起升机构只能单独工作
根据所需的总功率计算，结合场桥转场性能、安全要求，电池系统只用转场和应急辅助作业，对于电池快速充放电能力要求不高，经过分析电池储能单元选用宁德时代 3 组磷酸铁锂电池结构，带一套 BMS 电池智能管理系统，为场桥提供足够的动力用于转场。其特点有：安全性能稳定，免维护、无记忆等特点。电池组的设计使用年限不小于8年。
磷酸铁锂电池系统参数：
额定容量 | 充电电流 | 放电电流 | 标称电压 | 工作电压范围 | 额定存储能量 |
202AH | 202A / 404A@60S | 202A / 404A@60S | 463.68VDC | 360~525.6V | 105.71kWh |
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BMS 电池智能管理系统具有监测、报警保护、通讯、均衡、热管理等功能。具体如下：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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