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CN112969657B - 具有改进的能量供应系统的移动式港口起重机 - Google Patents

具有改进的能量供应系统的移动式港口起重机 Download PDF

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CN112969657B CN201980070652.3A CN201980070652A CN112969657B CN 112969657 B CN112969657 B CN 112969657B CN 201980070652 A CN201980070652 A CN 201980070652A CN 112969657 B CN112969657 B CN 112969657B
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Abstract

移动式港口起重机(1)，其具有底盘(2)、固定在其上的具有支撑设备(8)的行进机构(6)、上部结构(3)、将上部结构(3)和底盘(2)连接的回转机构(d)、悬臂(5)、将悬臂(5)与上部结构(3)连接的摇摆机构(w)和提升机构(h)，其中移动式港口起重机(1)具有用于对行进机构(6)、支撑设备(8)、回转机构(d)、摇摆机构(w)和提升机构(h)的各个驱动器供应电能的机载的能量供应系统(11)，其中在移动式港口起重机(1)的正常运行期间由主能量源(13、14)对各个驱动器供应所需的电能，其中电能经由存在于机载的能量供应系统(11)中的机载的起重机电网(12)传输。为了构造具有改进能量供应系统(1)，规定：对于移动式港口起重机的辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II，机载的能量供应系统(11)具有长期能量存储器(15)，使得在移动式港口起重机的辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II期间通过长期能量存储器(15)而不是通过主能量源(13、14)经由机载的起重机电网(12)从能量消耗系统(20)中对驱动器中的至少一些驱动器供应所需的电能。

Description

具有改进的能量供应系统的移动式港口起重机
技术领域
本发明涉及一种移动式港口起重机。
背景技术
WO 2011/098542 A1中已知这种移动式港口起重机。
从专利文献US 7 554 278 B2中已知一种移动式起重机的混合驱动系统，所述混合驱动系统具有柴电驱动器和用作为能量存储系统的电池单元，所述柴电驱动器和电池单元可以共同对升降马达供应电能。
此外，从科尼起重机全球公司的名为“柴油-电动4型移动式港口起重机”的公司宣传册中已经已知所谓的移动式港口起重机，借助所述移动式港口起重机在海港或集装箱码头中转运集装箱或散装货物。这种移动式港口起重机主要由底盘和可围绕竖直轴线转地支承在底盘上的上部结构构成，借助所述底盘将移动式港口起重机支撑在陆地、例如码头上或浮桥上。底盘可以经由轮胎在码头上或经由轨道轮在轨道上行进。在转运运行期间，底盘经由支架支撑。将沿竖直方向延伸的塔、用于转动上部结构的回转机构、用于提升负载的提升机构以及配重设置在上部结构上。此外，在塔处、例如在其一半长度的区域中和在背离配重的一侧上铰接悬臂。悬臂以可围绕水平的摇摆轴线枢转地与塔连接并且附加地经由铰接在悬臂处和铰接在上部结构下方的摇摆气缸从其侧向伸出的运行位置中能够枢转到竖直的静止位置中。此外，悬臂通常构成为格架杆。
这种移动式港口起重机具有能量供应系统，所述能量供应系统对于移动式港口起重机的正常运行由至少一个主能量源馈电以对驱动器供应电能，以便对相应的起重机主功能、即相应的驱动器的电动马达或液压泵供电。例如将固定式港口电网或机载的柴电驱动器或柴油混合驱动器用作为主能量源，经由所述港口电网将电流外部供应到能量供应系统中。在此不利的是：在相应的主能量源失效的情况下必须中断移动式港口起重机的运行。即使移动式港口起重机配备外来馈电装置和柴电驱动器，港口侧的电源中断和柴油马达的同时失效仍总是可以导致：起重机运行必须中断，并且对于行进、转向、支撑、提升、下降、摇摆和转动完全不存在应急功能。
从DE 20 2016 006 966 U1中已知一种在公共道路上使用的移动式起重机，所述移动式起重机除了内燃机或燃料电池之外具有电池。在行进和起重机运行中，移动式起重机的电动马达主要通过电池供应能量。在该文献中没有提及辅助或应急运行。
从DE 199 48 831 A1中也已知一种在公共道路上使用的移动式起重机，所述移动式起重机的行进和起重机运行可以借助于电动马达进行。行进和起重机运行的能量供应可以经由柴电驱动器、电池或燃料电池系统进行。本该文献中未提及辅助或应急运行。
DE 10 2010 063 911 A1公开一种起重机，所述起重机由构成为柴油马达的主能量源供应能量。附加地，起重机可以具有能量存储单元。在应急运行中，能量供应可以通过构成为内燃机的副能量源进行。
DE 10 2010 022 601 A1公开一种具有驱动马达和附加机组的起重机，所述附加机组在驱动马达静止状态下承担辅助功能。经由起重机的电池可以供应副消耗器、即例如照明装置。
发明内容
基于该现有技术，本发明所基于的目的是：创建一种具有改进的能量供应系统的移动式港口起重机。
该目的通过具有本发明的特征的移动式港口起重机来实现。在以下描述中说明本发明的有利的设计方案。
根据本发明，在尤其设置用于在海港或集装箱码头中转运进而不用于在公共街道上使用的移动式港口起重机中，所述移动式港口起重机具有：底盘；固定在底盘上的行进机构，所述行进机构可以尤其经由轮胎在码头上行进或经由轨道轮在轨道上行进，所述行进机构具有用于尤其在转运运行中支撑移动式港口起重机的支撑设备；上部结构，其尤其具有沿竖直方向延伸的塔和/或配重；将上部结构和底盘连接的回转机构；悬臂、尤其构成为格架杆；将悬臂与上部结构连接的摇摆机构和提升机构，其中移动式港口起重机具有用于对行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的驱动器供应电能的机载的能量供应系统，其中在移动式港口起重机的正常运行中从主能量源对驱动器供应所需的电能，其中电能经由存在于机载的能量供应系统中的机载的起重机电网传输，通过如下方式创建移动式港口起重机的改进的能量供应系统：即机载的能量供应系统具有用于移动式港口起重机的辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II的长期能量存储器，以便在移动式港口起重机的辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II中通过用长期能量存储器代替主能量源经由机载的起重机电网来对各个驱动器中的至少一些驱动器供应所需的电能。
换言之，因此，根据本发明，构建机载的能量供应系统，所述能量供应系统作为主能量源的冗余用于辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II，该能量供应系统具有连接于机载的起重机电网的长期能量存储器，所述长期能量存储器在辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II中代替主能量源来对驱动器中的至少一些供应电能。因此，通过使用长期能量存储器，使得由于在正常运行中用于为驱动器提供动力的主能量源缺乏能量提供而导致的移动式港口起重机的失效时间最小化，因为其失效可以至少部分地通过长期能量存储器补偿。此外，移动式港口起重机在不采用外部的主能量源的港口区域中的纯电运行成为可能。
根据本发明的机载的能量供应系统包括至少一个长期能量存储器，机载的起重机电网，以及行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器。驱动器是能量消耗系统的一部分，并且特别地可以具有至少一个电动马达和/或至少一个液压泵。
主能量源经由机载的起重机电网对所使用的驱动器提供电能。此外，长期能量存储器也可以经由主能量源充电。主能量源可以是机载的和/或外部的主能量源。在该上下文中，机载的主能量源是由移动式港口起重机携带的并连接于机载的起重机电网的进而设置在机载的能量供应系统中的主能量源。机载的主能量源可以尤其以柴电驱动器的形式构成，所述柴电驱动器主要包括柴油马达和用于将由柴油马达产生的机械能量转换成电能的发电机。在该上下文中，外部的主能量源是移动式港口起重机外的主能量源，所述主能量源可以经由端子连接于机载的起重机电网以外部供应电能。外部的主能量源尤其可以是固定式的主能量源，即例如港口电网。根据设计方案，用于将外部的主能量源连接于机载的起重机电网的端子例如可以用于建立到外部的主能量源的插接连接和/或具有电缆滚筒的线缆联接。
长期能量存储器是机载的能量供应系统的一部分，并且可以存储来自至少一个主能量源的能量以及来自从至少一个所使用的驱动器的发电机运行中回收的能量，并且在需要时为了对至少一个所使用的驱动器供应能量而输出，其中所述至少一个主能量源对于对驱动器供应能量不是所需的。长期能量存储器构成和设计为，使得在辅助运行和/或应急运行I中借助于长期能量存储器确保对行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器的能量供应，以便至少能够使用起重机主功能，即行进机构的行进和转向、支撑设备的支撑、回转机构的转动、摇摆机构的摇摆和提升机构的提升和下降，并且在应急运行II中，借助于长期能量存储器至少确保对提升机构的驱动器和/或行进机构的驱动器进行能量供应，以便至少能够使用起重机主功能，即行进机构的行进和转向和/或提升机构的下降，特别地能够受控地下放负载和/或能够从工作区域和/或危险区域中移走移动式港口起重机。在一个有利的实施方式中，将至少一个可充电的电池、优选地锂离子电池用作为长期能量存储器。
机载的起重机电网是机载的能量源供应系统的一部分，并经由其电连接将至少一个主能量源与能量消耗系统或其所使用的驱动器连接，将至少一个主能量源与长期能量源储存器连接，和将长期能量源储存器与能量消耗系统或至少一个所使用的驱动器连接。此外，机载的起重机电网包括控制和调节系统，所述控制和调节系统经由电连接控制和调节上述部件之间的电流。可以规定：仅在长期能量存储器和能量消耗系统、尤其其至少一个所使用的驱动器之间的沿两个方向的电流是可行的，使得尤其从相应的驱动器、例如提升机构在下降负载时的驱动器中的回馈可以用于对长期能量存储器充电。但是也可行的是：在能量消耗系统或其驱动器和外部的主能量源之间的回馈期间，电流流回至外部的主能量源。
将具有移动式港口起重机的常规的能量供应的起重机运行称作为移动式港口起重机的正常运行，其中通过所设置的机载的和/或外部的主能量源确保所有驱动器的能量供应。借此，在正常运行中，可以使用移动式港口起重机的所有功能，并且可以将所述功能和所属的驱动器的相应的移动叠加。
将具有移动式港口起重机的常规的能量供应的起重机运行称作为移动式港口起重机的辅助运行，其中至少行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器的能量供应通过根据本发明为此所设的长期能量存储器来确保。在辅助运行中，至少可用起重机主功能，即行进机构的行进和转向、支撑设备的支撑、回转机构的转动、摇摆机构的摇摆和提升机构的提升和下降。然而在此，作为相对于正常运行的限制，可以规定：在单独模式中仅可以使用一些功能，例如提升、下降、摇摆和/或转动。于是，在单独模式中，不设有所述功能和所属的驱动器的相应的移动的叠加。但是，在原则上可以叠加这些功能。在于正常运行中使用的外部的主能量源的预期的中断、例如脱耦的情况下使用辅助运行，例如在不采用港口电网的港口区域中暂时使用移动式港口起重机的情况下使用辅助运行。此外，在于正常运行中使用的机载的主能量源的能量供应的预期的中断的情况下使用辅助运行，例如在其中不期望或不允许运行柴电驱动器并且因此按计划中断柴油马达的港口区域中暂时使用移动式港口起重机的情况下使用辅助运行。这在具有相应的环境和/或职业健康与安全法规的港口区域中会是这种情况。于是，按计划的中断例如可以由起重机驾驶员发动。然而，仅可在长期能量存储器的电量高于预定的充电下限阈值的情况下使用辅助运行。在达到预设的充电下限阈值的情况下，并且只要机载的主能量源不可用，就自动地引起切换到下面更详细描述的应急运行II。
将具有移动式港口起重机的非常规的能量供应的起重机运行称作为移动式港口起重机的应急运行I，其中行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的驱动器的能量供应通过根据本发明为此所设的长期能量存储器来确保。在应急运行I中，至少可用起重机主功能，即行进机构的行进和转向、支撑设备的支撑、回转机构的转动、摇摆机构的摇摆和提升机构的提升和下降。然而在此，作为相对于正常运行的限制，可以规定：在单独模式中仅可以使用一些功能、例如提升、下降、摇摆和/或转动。于是，在单独模式中，不设有所述功能和所属的驱动器的相应的移动的叠加。在原则上可以叠加这些功能。在所有于正常运行中使用的外部的主能量源失效的情况下且在长期能量存储器的电量超过预设的充电下限阈值的情况下使用应急运行I。在达到预设的充电下限阈值的情况下，自动地引起切换到下面描述的应急运行II中。因此应急运行I与辅助运行的区别主要在于：驱动器的在正常运行中所设的能量供应在辅助运行中被按计划地中断而在应急运行I中被非计划地中断。与对于从正常运行切换到辅助运行中不同，为此不需要通过起重机驾驶员来进行切换，而是仅通过例如由于港口电网中电源故障而引起的从主能量源到驱动器的能量供应的非计划中断来进行切换。
将具有移动式港口起重机的非常规的能量供应的起重机运行称作为移动式港口起重机的应急运行II，其中至少行进机构的驱动器和/或提升机构的驱动器的能量供应通过根据本发明为此所设的长期充电器来确保。在应急运行II中，至少可用起重机主功能，即行进机构的行进和转向和/或提升机构的下降。尤其有利地规定：在应急运行II中受控地下放至少一个负载和/或能够从工作区域和/或危险区域中移走移动式港口起重机。然而在此，作为为相对于上述运行类型的限制，可以规定：在单独模式中仅可以使用起重机主功能，即行进机构的行进和转向和/或提升机构的下降。于是，在单独模式中，不设有也不可行的是：将所述功能和所属的驱动器的相应的移动的叠加。在于所有在正常运行中使用的主能量源失效的情况下和长期能量存储器的电量对应于或低于预设的充电下限阈值的情况下使用应急运行II。在应急运行II中，所有在正常运行中用于对驱动器进行能量供应的主能量源同样如在应急运行I中那样被非计划地中断。
在一个有利的设计方案中规定：移动式港口起重机的机载的能量供应系统，尤其其机载的起重机电网，还包括控制和调节系统，所述控制和调节系统尤其具有控制仪器和调节单元，所述控制和调节系统在辅助运行、应急运行I和应急运行II中分别指定和/或允许用于对驱动器进行能量供应的能量源。控制和调节系统有利地具有用于长期能量存储器的管理系统。在正常运行中，控制和调节系统将所有驱动器的能量供应指派给为此所设的主能量源。在辅助运行中，控制和调节系统将对应行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器的单独能量供应指派给长期能量存储器。如果将柴电驱动器用作为主能量源，控制和调节系统还可以替代地设计成，使得在长期能量存储器的相应预设的电量的情况下自动地从正常运行切换到辅助运行中。借此，将对行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器的单独供应指派给长期能量存储器，以便尤其通过避免多余的能量变化来优化能量供应系统的总效率并且同时局部地减小CO2排放。在应急运行I中，控制和调节系统将对行进机构、支撑设备、回转机构、摇摆机构和提升机构的各个驱动器的单独能量供应指派给长期能量存储器。在辅助运行中或在应急运行II中，控制和调节系统，尤其其中包含的用于长期能量存储器的管理系统，仅允许将长期能量存储器放电到不突破预设的充电下限阈值，尤其以便在可能的应急运行II中还可以提供所需的能量。在应急运行II中，控制和调节系统将对行进机构的驱动器和/或提升机构的驱动器的能量供应指派给长期能量存储器并优选地将这样的能量供应限制于长期能量存储器。在应急运行II中，控制和调节系统，尤其其中包含的用于长期能量存储器的管理系统，甚至允许放电到预设的充电下限阈值以下。此外，控制和调节系统设计为，使得在长期能量存储器失效时，移动式港口起重机可以延续其正常运行，只要用于对驱动器进行能量供应的为此所需的主能量源可用。
以结构上简单的方式规定：通过在正常运行中使用的主能量源经由机载的起重机电网对长期能量存储装置进行充电。附加地，将从能量消耗系统或其至少一个驱动器，例如在下降负载时提升机构的驱动器的发电机运行中的回馈也可用于对长期能量存储器充电。可以以有利的方式通过如下方式实现长期能量存储器的平缓的充电：即控制和调节系统、尤其包含于其中的用于长期能量存储器的管理系统，优选允许将长期能量存储器充电至预设的充电上限阈值，尤其以便避免长期能量存储器的过度充电。如果在达到充电上限阈值之后，至少一个所使用的驱动器的发电机运行可提供更多的能量，则可以规定，当存在与外部主能量源的连接时，将所述能量回馈到外部的主能量源中。在该情况下，在能量消耗系统或其使用的驱动器与外部的主能量源之间的沿两个方向的电流是可能的。
此外，尤其有利的是：在所需的组件和功能的所寻求的模块化的构造中，长期能量存储器以及控制和调节系统、尤其包含于其中的用于长期能量存储器的管理系统也可以在现有的移动式港口起重机中作为扩展加装。
在移动式港口起重机的优选的第一实施例中规定：在正常运行中使用的主能量源是外部的主能量源，尤其港口电网。移动式港口起重机不具有附加的主能量源进而尤其不具有机载的主能量源。一旦并且只要用于对驱动器进行能量供应的外部的主能量源可用并且与之相应地移动式港口起重机在正常运行中运行，控制和调节系统就预设所述能量源的应用。为此，例如可以将信号从控制仪器发送给调节单元，所述信号计划用于连接外部的主能量源的电连接。在辅助运行中或在应急运行I中或在应急运行II中，根据对于相应的运行的上述标准长期能量存储器承担对各个驱动器中的至少一些驱动器的能量供应。在正常运行期间，经由机载的起重机电网通过外部的主能量源或通过从一个或多个驱动器中的回馈进行长期能量存储器的充电。所述实施方式的主要优点是：通过可能的应急运行I和/或应急运行II最小化移动式港口起重机的失效时间，所述失效时间否则会在唯一的所设的主能量源失效时出现，并且例如在不采用港口电网的港口区域中使用移动式港口起重机的情况下，借助于长期能量存储器的辅助运行是可行的。
有利地，可以由此完全放弃装入用于对能量消耗系统或所属的驱动器进行供应的柴电驱动器。所述实施方式的其他优点因此是：避免了局部CO2排放，从而显着改善了港口的生态足迹，节省了燃料和其他的马达驱动剂以及避免了柴油马达原本需要的维护时间。
在移动式港口起重机的替代的第二实施例中规定：在正常运行中使用的主能量源是机载的主能量源、特别是柴电驱动器。一旦并且只要所述主能量源对于驱动器能量供应可用并且与之相应地移动式港口起重机可以在正常运行中运行，控制和调节系统就会指定使用所述能量源。与之相应地，移动式港口起重机不需要用于外部的主能量源的端子，进而例如可以独立于港口电网而在正常运行中运行。在辅助运行中或在应急运行I中或在应急运行II中，根据针对相应运行的上述标准长期能量存储器承担对各个驱动器中的至少一些驱动器的能量供应。长期能量存储器的充电在正常运行期间经由机载的起重机电网通过机载的主能量源或通过从一个或多个驱动器中的回馈来进行。所述实施方式的主要优点在于：通过可能的应急运行I和/或应急运行II最小化移动式港口起重机的失效时间，所述失效时间否则会在一些指定的主能量源失效的情况下出现，并且例如在其中不期望或不允许运行柴电驱动器的港口区域中使用移动式港口起重机的情况下，借助于长期能量存储器的辅助运行是可行的。
在移动式港口起重机的替代第三实施例中规定：在正常运行中使用的主能量源包括外部的第一主能量源、特别是港口电网，还包括机载的第二主能量源、特别是柴电驱动器。特别有利地规定：一旦并且主要外部的主能量源可用并且与之相应地移动式港口起重机可以在正常运行中运行，控制和调节系统就会指定使用所述能量源。如果所述能量源不可用，则控制和调节系统允许通过机载的主能量源还有通过长期能量存储器对驱动器进行能量供应。如果长期能量存储器的电量不足够，特别地电量对应于或低于预设的充电下限阈值，则控制和调节系统指派机载的主能量源对驱动器进行能量供应。控制和调节系统还可以设计为，使得其只要并且一旦移动式港口起重机处于不期望或不允许柴电驱动器运行的港口区域中，并且长期能量存储器的电量足以对于至少一些驱动器进行能量供应，则自动地指定通过长期能量存储器对驱动器进行能量供应。替代地，该指定也可以手动地通过起重机驾驶员进行。在两个主能量源之一失效的情况下，可以将相应另一主能量源用于驱动器的能量供应进而确保移动式港口起重机的正常运行。在应急运行I中或应急运行II中，在外部的第一主能量源和机载的第二主能量源均失效的情况下，根据针对相应运行的上述标准，长期能量存储器被强制承担对至少一些驱动器的所需的能量供应。长期能量存储器的充电经由机载的起重机电网通过外部的主能量源或机载的主能量源或通过从一个或多个驱动器中的回馈来进行。所述实施方式的主要优点在于：通过可能的应急运行I和/或应急运行II最小化移动式港口起重机的失效时间，所述失效时间否则会在两个主能量源失效的情况下出现，并且例如在不采用港口电网的港口区域中使用移动式港口起重机的情况下，和在其中不期望或不允许运行柴电驱动器的港口区域中使用移动式港口起重机的情况下，借助于长期能量存储器的辅助运行是可行的。有利地，可以长期弃用机载的第二主能量源，以便例如通过后续地移除将根据第三实施例的移动式港口起重机改装成根据之前描述的第一实施例的移动式港口起重机。
附图说明
下面根据附图阐述本发明的三个实施例。其示出：
图1示出移动式港口起重机的视图，
图2示出根据图1的移动式港口起重机的机载的能量供应系统连同外部的主能量源的示意图，
图3示出根据图1的移动式港口起重机的机载的能量供应系统的示意图，所述能量供应系统包括机载的主能量源，和
图4示出根据图1的移动式港口起重机的机载的能量供应系统连同外部的主能量源的示意图，所述能量供应系统包括机载的主能量源。
具体实施方式
图1示出用于在陆路和水路之间或相反或者在集装箱码头之内转运标准化容器、尤其ISO集装箱的移动式港口起重机1的视图。移动式港口起重机1还可以配备有用于转运散装货物的抓手。移动式港口起重机1基本上由底盘2和具有塔4和悬臂5的上部结构3构成。通常，移动式港口起重机1经由其底盘2被支撑在陆地上、在此码头7上。移动式港口起重机1可以经由具有行进机构6、尤其轮胎行进机构的底盘2在码头7上行进，并且在转运运行期间，经由支撑设备8、尤其其支架支撑在所述码头上。还可行的是：移动式港口起重机1可以在轨道上行进或者固定地固定在浮桥上。将上部结构3支承在底盘2上，所述上部结构可以由回转机构d围绕枢转的转动轴线D且尤其相对于底盘2枢转。回转机构d通常具有与驱动齿轮接合的转环。上部结构3还承载提升机构h，并且在后部区域中承载有配重9。在上部结构3上也支撑沿竖直方向延伸的塔4，在所述塔的尖部处固定具有绳轮的辊头10。此外，将悬臂5铰接在塔4处、大致在其一半长度的区域中并且在背离配重9的一侧上。悬臂5以可围绕水平的摆动轴线W枢转的方式与塔4连接并且附加地经由铰接在悬臂5处和上部结构3下方的摆动机构w从其侧向伸出的运行位置中枢转到竖立的静止位置中，其中所述摆动机构通常构成为液压缸。此外，悬臂5通常构成为格架杆。将其他的绳轮可转动地支承在悬臂5的背离塔4的尖部处，经由所述其他的绳轮从提升机构h开始经由辊头10将升降绳引导至要提升的负载。
图2示出根据上述第一实施例的移动式港口起重机1的机载的能量供应系统11的示意图。能量供应系统11在此包括机载的起重机电网12、长期能量存储器15以及能量消耗系统20。此外，示出了外部的主能量源13，所述主能量源尤其可以是移动式港口起重机之外的固定式的主能量源、即例如港口电网，并且经由端子16连接于机载的起重机电网12以外部供应电能。用于外部的主能量源13的端子16构成为，使得经由此建立到外部的主能量源13的插接连接和/或具有电缆滚筒的线缆联接。机载的起重机电网12随后经由其电连接19将包含在起重机电网12中的控制和调节系统17与外部的主能量源13、能量消耗系统20和长期能量存储器15连接，所述能量消耗系统20包括底盘6、支撑设备8、回转机构d、摇摆机构w和提升机构h的各个驱动器。
包括控制仪器17a和调节单元17b的控制和调节系统17控制和调节通过电连接19的电流。为此，信号经由信号连接18从控制仪器17a发送给调节单元17b、长期能量存储器15和能量消耗系统20。电流的方向通过电连接19处的箭头表示。与之相应地，通过长期能量存储器15和能量消耗系统20之间的电连接19的电流，尤其通过控制和调节系统17的沿两个方向的电流是可能的，使得尤其从能量消耗系统20的至少一个所使用的驱动器、例如在下降负载时提升机构h的驱动器的发电机运行中的回馈可以用于对长期能量存储器15充电。特别尤其当并且只要达到长期能量存储器15的充电上限阈值时，由于从能量消耗系统20中的至少一个所使用的驱动器的发电机运行，可以经由电连接19和端子16在机载的起重机电网12和外部的主能量源13之间进行回馈。
因此，在根据第一实施例的移动式港口起重机1中，外部的主能量源13经由机载的起重机电网12对能量消耗系统20和长期能量存储器15供应电能以对其进行充电。一旦并且只要外部的主能量源13对于供应能量消耗系统20可用并且与之相应地移动式港口起重机1可以在正常运行中运行，控制和调节系统17就指定使用外部的主能量源13。为此，控制仪器17a经由信号连接18将信号发送给调节单元17b，所述信号激活外部的主能量源13的端子16的电连接19，以及发送给能量消耗系统20。由此，为了对能量消耗系统20进行能量供应，尤其经由控制和调节系统17引起外部的主能量源3和能量消耗系统20之间的电流。在正常运行中，可用移动式港口起重机1的所有功能并且所述功能和能量消耗系统20的所属的驱动器的相应的移动可以叠加。只要外部的主能量源13的所提供的能量不用于供应能量消耗系统20，所述能量就可以用于对长期能量存储器15进行下面更详细描述的充电。
在对正常运行中使用的外部的主能量源13的供应按计划中断、特别是脱耦的情况下，例如在不采用港口电网的港口区域中暂时地使用移动式港口起重机1的情况下，和在长期能量存储器15的电量高于预设的充电下限阈值的情况下，使用辅助运行。按计划中断例如可以由起重机驾驶员发动。在辅助运行中，控制和调节系统17允许通过长期能量存储器15单独地对能量消耗系统20的驱动器供应电能。
在于正常运行中使用的外部的主能量源13尤其由于港口电网电流失效而被非计划地中断的情况下且在长期能量存储器15的电量超过预设的充电下限阈值的情况下，使用应急运行I。与对于从正常运行切换到辅助运行中不同，为此不需要通过起重机驾驶员发动。在应急运行I中，控制和调节系统17将对能量消耗系统20的驱动器的单独供应电能被强制指派给长期能量存储器15。
为了在辅助运行和应急运行I中使用长期能量存储器15对能量消耗系统20的前述驱动器进行供应，控制仪器17a分别经由控制仪器17a和长期能量存储器15之间的、控制仪器17a和调节单元17b之间的以及控制仪器17a和能量消耗系统20之间的相应的信号连接18发送信号。由此，为了对能量消耗系统20进行能量供应，尤其经由控制和调节17引起长期能量存储器15和能量消耗系统20之间的电流，以向能量消耗系统20提供能量。因此，长期能量存储器15构成和设计为，使得在辅助运行和应急运行I中，借助于长期能量存储器15确保对能量消耗系统20的驱动器的能量供应。借此，至少可以使用主功能，即行进机构6的行进和转向、支撑设备8的支撑、回转机构d的转动、摇摆机构w的摇摆和提升机构h的提升和下降。然而在此，可以作为相对于正常运行的限制可以规定：在单独模式下仅能够使用一些功能，例如功能提升、下降、摇摆和/或转动。于是，在单独模式中不设有所述功能和所属的驱动器的相应的叠加。当然，所述功能的叠加原则上是可行的。在达到长期能量存储器15的预设的充电下限阈值时，自动地引起切换到下文更详细描述的应急运行II中。
在正常运行中使用的外部的主能量源13的供应中断并且长期能量存储器15的电量对应于或低于预设的充电下限阈值的情况下，使用应急运行II。在应急运行II中，控制和调节系统17将对行进机构6的驱动器和/或提升机构h的驱动器的供应电能强制指派给长期能量存储器15，并且优选地将其限制于此。为此，控制仪器17a分别经由控制仪器17a和长期能量存储器15之间的、控制仪器17a和调节单元17b之间的、以及控制仪器17a和行进机构6的驱动器和/或提升机构h的驱动器之间的相应的信号连接18发送信号。由此，为了对行进机构6的驱动器和/或提升机构h的驱动器供应能量引起长期能量存储器15和行进机构6的驱动器和/或提升机构h的驱动器之间的电流。电流可以流经电连接19、尤其流经控制和调节系统17。因此，长期能量存储器15构成和设计为，使得因此在应急运行II中借助于长期能量存储器15至少确保行进机构6的驱动器和/或提升机构h的驱动器的能量供应。借此，至少可以使用起重机主功能，即行进机构6的行进和转向和/或提升机构h的下降，由此尤其可以受控地下放负载和/或能够从工作区域和/或危险区域中移走移动式港口起重机。然而在此，作为相对于前述的运行类型的限制可以规定：在单独模式下仅能够使用起重机主工功能，即行进机构6的行进和转向和/或提升机构h的下降。于是，在单独模式中，不设有也不可行的是：将所述功能和所属的驱动器的相应的移动的叠加。
在正常运行期间，长期能量存储器15的充电经由机载的起重机电网12通过外部的主能量源13进行。为此，控制仪器17a经由控制仪器17a和调节单元17b之间的以及控制仪器17a和长期能量存储器15之间的相应的信号连接18发送信号。由此，引起从外部的主能量源13到长期能量存储器15的流经电连接19，尤其是流经控制和调节系统17的电流，以对所述长期能量存储器进行充电。附加地，也可以将从至少一个驱动器、例如在下降负载时提升机构h的驱动器的发电机运行中的回馈用于对长期能量存储器15充电。为此，控制仪器17a经由控制仪器17a和调节单元17b之间的、控制仪器17a和能量消耗系统20之间的以及在控制仪器17a和长期能量存储器15之间的信号连接18发送相应的信号。由此，得到从能量消耗系统20到长期能量存储器15的尤其流经控制和调节系统17的电流，以对所述长期能量存储器充电。有利地，通过如下方式改善长期能量存储器15的平缓的充电：即控制和调节系统17、尤其其中包含的用于长期能量存储器15的管理系统在充电时优选仅允许长期能量存储器15充电至预设的充电上限阈值，尤其以便避免长期能量存储器15的过度充电。
图3示出根据上述第二实施例的移动式港口起重机1的机载的能量供应系统11的示意图。第二实施例与图2中描述的实施例的区别基本上在于：代替外部的主能量源13，将其为机载的能量供应系统11的一部分的机载的主能量源14用作主能量源。机载的主能量源14尤其可以包括柴电驱动器。移动式港口起重机1不具有用于外部的主能量源13的端子。在机载的主能量源14和控制仪器17a之间存在信号连接18，经由所述信号连接可以操控机载的主能量源14，使得为能量消耗系统20提供所需的能量。为此，已引起从机载的主能量源14到能量消耗系统20的流经电连接19尤其流经控制和调节系统17的电流。不提供将来自消耗系统20的能量回馈到机载的主能量源14中。此外，图2的实施方案类似地也适用于图3中所示的实施例。
图4示出根据上述第三实施例的移动式港口起重机1的机载的能量供应系统11的示意图。就其部件而言，该实施例基本上对应于图2和3中描述的实施例的组合。下面描述第三实施例的运行类型的特殊性。
一旦并且只要外部的主能量源13可用且与之相应地移动式港口起重机1可在正常运行中运行，则控制和调节系统17指定将所述能量源用于对能量消耗系统20的驱动器进行供应并且用于对长期能量存储器15充电。如果外部的主能量源13不可用并且移动式港口起重机1也可以在正常运行中运行，则控制和调节系统17指定将机载的主能量源14用于对能量消耗系统20的驱动器进行供应并且对长期能量存储器15进行充电。
在辅助运行中，控制和调节系统17允许通过机载的主能量源13和通过长期能量存储器15对能量消耗系统20的驱动器进行能量供应。如果长期能量存储器15的电量不足够，则控制和调节系统17指定机载的主能量源14对能量消耗系统20的驱动器进行能量供应。控制和调节系统17还可以设计成，使得只要并且一旦移动式港口起重机1位于如下港口区域中并且长期能量存储器15的电量足以对能量消耗系统20的驱动器中的至少一些进行能量供应，就自动地指定通过长期能量存储器15对能量消耗系统20的驱动器进行能量供应，其中在所述区域中不期望或不允许机载的主能量源14、尤其其柴电驱动器的运行。替代地，也可以手动地通过起重机驾驶员进行指定。
在两个主能量源13或14中的一个失效的情况下，则将相应另一主能量源13或14用于对能量消耗系统20的驱动器进行能量供应，从而确保移动式港口起重机的正常运行。
在外部的第一主能量源13和机载的第二主能量源14失效的情况下，长期能量存储器15在应急运行I或应急运行II中被强制承担对能量消耗系统20的至少一些驱动器进行所需的能量供应。在正常运行中，经由机载的起重机电网12通过外部的主能量源13或机载的主能量源14或通过来自一个或多个驱动器的回馈进行长期能量储存器15的充电。
附图标记列表
1 移动式港口起重机
2 底盘
3 上部结构
4 塔
5 悬臂
6 行进机构
7 码头
8 支撑设备
9 配重
10 辊头
11 机载的能量供应系统
12 机载的起重机电网
13 外部的主能量源
14 机载的主能量源
15 长期能量存储器
16 端子
17 控制和调节系统
17a 控制仪器
17b 调节单元
18 信号连接
19 电连接
20 能量消耗系统
d 回转机构
D 转动轴线
w 摇摆机构
W 摇摆轴线
h 提升机构

Claims (9)

1.一种移动式港口起重机(1)，其具有底盘(2)、固定在所述底盘上的具有支撑设备(8)的行进机构(6)、包括沿竖直方向延伸的塔的上部结构(3)、将所述上部结构(3)和所述底盘(2)连接的回转机构(d)、悬臂(5)、将所述悬臂(5)与所述上部结构(3)连接的摇摆机构(w)和提升机构(h)，其中所述移动式港口起重机(1)具有机载的能量供应系统(11)，用于对所述行进机构(6)、所述支撑设备(8)、所述回转机构(d)、所述摇摆机构(w)和所述提升机构(h)的各个驱动器供应电能，其中在所述移动式港口起重机(1)的正常运行中从主能量源(13、14)对所述各个驱动器供应所需的电能，其中所述电能经由存在于所述机载的能量供应系统(11)中的机载的起重机电网(12)传输，其特征在于，所述机载的能量供应系统(11)具有用于所述移动式港口起重机的辅助运行和/或应急运行I和/或应急运行II的长期能量存储器(15)，以便在所述辅助运行和/或所述应急运行I和/或所述应急运行II中通过用所述长期能量存储器(15)代替通过所述主能量源(13、14)经由所述机载的起重机电网(12)来对所述各个驱动器(6、8、d、w、h)中的至少一些驱动器供应所需的电能，其中，所述机载的能量供应系统(11)包括控制和调节系统(17)，所述控制和调节系统在所述辅助运行中允许通过所述长期能量存储器(15)对所述行进机构(6)、所述支撑设备(8)、所述回转机构(d)、所述摇摆机构(w)和所述提升机构(h)的所述各个驱动器供应电能，和/或，在所述应急运行I中，对所述行进机构(6)、所述支撑设备(8)、所述回转机构(d)、所述摇摆机构(w)和所述提升机构(h)的所述各个驱动器的单独供应电能强制性地指派给所述长期能量存储器(15)，和/或，在所述应急运行II中，对所述行进机构(6)的所述驱动器和/或所述提升机构(h)的所述驱动器的供应电能强制性地指派给所述长期能量存储器(15)并且优选限制于此。
2.根据权利要求1所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述长期能量存储器(15)构成和设计为，使得在所述辅助运行和/或所述应急运行I中借助于所述长期能量存储器(15)确保对所述行进机构(6)、所述支撑设备(8)、所述回转机构(d)、所述摇摆机构(w)和所述提升机构(h)的所述各个所述驱动器进行能量供应，以便至少能够使用起重机主功能，即所述行进机构(6)的行进和转向、所述支撑设备(8)的支撑、所述回转机构(d)的转动、所述摇摆机构(w)的摇摆和所述提升机构(h)的提升和下降。
3.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述长期能量存储器(15)构成和设计为，使得在所述应急运行II中借助于所述长期能量存储器(15)至少确保对所述行进机构(6)的所述驱动器和/或所述提升机构(h)的所述驱动器的能量供应，以便至少能够使用所述起重机主功能，即所述行进机构(6)的行进和转向和/或所述提升机构(h)的下降，特别地能够受控地下放负载和/或能够从工作区域和/或危险区域中移走所述移动式港口起重机(1)。
4.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述控制和调节系统(17)在所述辅助运行和/或所述应急运行I中仅将所述长期能量存储器(15)放电至预设的充电下限阈值，尤其以便在可能的应急运行II中能够提供所需的能量。
5.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述控制和调节系统(17)在所述应急运行II中允许将所述长期能量存储器(15)放电到低于预设的充电下限阈值。
6.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，通过在所述正常运行中使用的所述主能量源(13、14)经由所述机载的起重机电网(12)对所述长期能量存储装置(15)进行充电。
7.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述机载的能量供应系统(11)能够通过存在于所述机载的起重机电网(12)中的端子(16)连接到外部的主能量源(13)，尤其是港口电网。
8.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述机载的能量供应系统(11)具有机载的主能量源(14)，尤其是柴电驱动器。
9.根据权利要求1或2所述的移动式港口起重机(1)，其特征在于，所述长期能量存储器(15)包括至少一个可充电的电池，优选地锂离子电池。
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