一、前言
轮胎吊是港口常用的一种吊装设备，将货物从运输船上吊到码头的运载车辆上，或者相反。轮胎吊过去主要使用柴油机作为动力，在港口，船舶等场景容易产生污染，且港口区域一般空间有限，内燃机动力的设备需要较多的维护空间。因此就诞生了一种新的轮胎吊,采用电池的动力作为主要动力来源，内燃机作为辅助动力,减少使用柴油机，减少港口污染。
二、系统结构
1. 纯电系统主要包括：小功率柴油机，大容量锂电池组，电池管理系统BMS，AFE整流充电装置，CVCF辅助逆变装置，PLC控制及监控系统等。总体系统工作框图见下图：
(1) 小功率柴油机：当电池电量不足时，启动120KW柴油发电机组给电池充电。
(2) 大容量锂电池：采用160AH大容量磷酸铁铝锂电池，下降时将能量存储到电池内。
(3) 电池管理系统BMS：监视电池电量，每个串联单体电池电压，模组温度，主动均衡及电池故障保护等。
(4) AFE整流充电装置：给电池充电；旁路电池系统时，可做整流装置供给直流母线。
(5) CVCF辅助逆变装置：采用恒压恒频输出装置，给整机给辅助回路供电。
(6) PLC及监控系统：主要用于系统控制，与RTG主控系统的联锁、故障处理、通过CAN总线读取BMS数据；监控系统用于充放电控制系统监控，蓄电池充放电流显示，母线电压及电池电压显示，温度，故障记录等。
2. 系统方案图:
三、系统特点
1. 系统选用国内外先进可靠的锂电池组，包括磷酸铁锂电池和钛酸锂电池等，都具有丰富的应用案例，是具有寿命长，安全可靠，耐低温，高充放电倍率的储能电池；
2. 在直流母线与蓄电池间采用DCDC充放电控制器，母线与蓄电池不是直接连接，这样可以为蓄电池增加一道保护，使得直流母线电压保持在可控范围内，充放电控制器可以很好的保护蓄电池并阻止大电流对蓄电池的损坏；
3. 锂电池配套的BMS对每个单体电池及电池箱温度实时监控，有电池过压，欠压，过流，高温，单体压差过大，漏电流，采集断线等保护配置，通过CAN通讯快速把信息传送给PLC，可以全面的掌控电池组的实时状态信息，方便做一些保护和控制策略。
4. BMS主动均衡技术成熟，取高补低，实现电池的静态、动态一致性，有效延长蓄电池的寿命。
5. BMS具有远程监控功能，通过登录大数据平台系统，可使用手机或者电脑在线查看电池系统运行状态，历史数据，对后期的电池维护非常有利。
6. 纯电系统保持了RTG灵活转场作业的特性。
7. 系统运行模式保留冗余空间，当纯电系统电池故障时，可以暂时旁路电池系统，RTG仅以柴油机供能进行降容运行，应对突发情况。
四、经济效益：
1. 减少柴油机容量：由传统的400KW柴油机改为120KW柴油机，采购柴油发电机组的成本大大降低。
2. 降低柴油机油耗：油耗排量大大减少，每个码头RTG运行效率不同，综合节油率65%。
3. 减少柴油机维修成本：传统大功率柴油机维修成本高，使用小柴油机后成本大幅降低。
4. 降低电网容量：有些码头油改电后，需要增加RTG，扩建电网费用高，使用纯电系统可以降低电网容量。
五、结束语
RTG作为集装箱港口的重要装卸设备，针对其关于节能减排、运行优化的设计改造对于绿色港口的建设有着重要作用。纯电式混合动力系统的应用进一步提升了节能减排的进程，又因其无需接市电作业的特性，让其保留了传统RTG转场的灵活性，并且从容应对无市电场区作业，提高了作业效率。RTG的纯电系统应用对于集装箱港口的建设有着积极正向的作用。
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