港口RTG 无线供电技术研究

孙 冰，武杰文，高洪光，李雪莉，朱宸彦

（1.中车大连机车车辆有限公司，大连 116022；2.西南交通大学电气工程学院，成都 610031）

轮胎式集装箱起重机RTG（rubber tyre gantry）是港口集装箱的重要装卸设备。目前RTG 主要采用3 种供电方式：电缆线卷供电方式[1]、低架滑触线方式和高架滑触线方式[2]。上述供电方式存在以下共同问题：RTG 在转场作业时仍然需要利用柴油发电机，灵活性受到限制；频繁过街、转场需要人工插拔电源，增加人工成本的同时存在安全隐患，影响作业效率[3-5]。

随着电磁学、电力电子技术和现代控制技术的发展，无线电能传输WPT（wireless power transfer）已成为当下研究热点[6-8]。WPT 无需导线连接即可将电能从电源侧传输至用电设备侧，避免了传统有线电能传输存在的机械磨损、线路老化、金属裸露及金属损耗等问题[9-10]，在医疗电子、消费电子和电动汽车充电等领域被广泛应用。

利用WPT 技术方便、快捷、安全的特性，提出采用WPT 技术为RTG 供电，用WPT 供电取代有线供电解决现有RTG 供电难题[2，5]。根据RTG 充电机需要电压源输入的工作特性，需选取具有恒压输出拓扑，如LCL-S、LCC-S[11]、S-LCL[12]等拓扑都具有恒压输出特性；针对RTG 存在停靠不准确的问题，通过选取合适的磁耦合机构的方式解决，如DD 机构、DDQ 机构[13]、BP 机构[14]等都有较好的抗偏移能力。

根据RTG 工作特性进行整体系统设计，确定拓扑、系统电气参数和磁耦合机构。通过电路分析理论建立LCC-S&S 拓扑的WPT 系统模型，其恒压输出特性适用于对充电机进行大功率充电。根据LCC-S&S 拓扑，给出系统参数设计过程，并以实测参数为依据进行修正。……