[发明专利]矿用车辆及其能量供应方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用车辆，该矿用车辆包括：车架；用于移动该车架的驱动设备；至少一个矿用工作装置，其为下列之一：钻岩机器、锚杆安装机、喷射混凝土装置、剥落装置、灌注装置、炮眼装药器、测量装置；交流电马达；连接装置，其用于从矿场的电网向其供电；DC中间电路，其使用整流器从矿场的电网向DC中间电路供应电力；逆变器，其用于向交流电马达供应DC中间电路的电能；以及辅助能源，其连接到DC中间电路。

本发明进一步涉及一种用于矿用车辆的能量供应的方法，该矿用车辆包括：车架；用于移动该车架的驱动设备；至少一个矿用工作装置，其为下列之一：钻岩机器、锚杆安装机、喷射混凝土装置、剥落装置、灌注装置、炮眼装药器、测量装置；以及至少一个交流电马达，通过整流器、DC中间电路和逆变器来从矿场的电网向所述至少一个交流电马达供电。

背景技术

在矿场中，钻岩机和其它矿用车辆被用来在预先计划的工作地点根据矿用工作装置的工作循环来执行操作。在执行根据工作循环的诸如钻孔凿钻的必要的任务之后，将矿用车辆移到下一个工作地点并且开始新的工作循环。具体地，在地下矿场中，一般使用如下的矿用车辆，在其中，根据工作循环用于操作的驱动能量是从矿场的电网获得的电力。相比之下，工作地点之间的转移驱动借助于使用内燃机，通常是柴油发动机所获得的驱动能量来执行，其中电缆等则不限制转移驱动。然而，来自内燃机的排气和噪音在矿场中引起问题。此外，内燃机在车辆的车架上需要大量空间，并且需要定期维护。由于内燃机具有热表面并且在车辆和矿场中需要储存和处理可燃性燃料，所以内燃机对矿场的消防安全也具有不利影响。

延伸地连接到矿场的电网的矿用车辆也可在矿场中使用。另外，矿用车辆具有电动马达，并且通常使用具有恒定转速的电动马达。另外，工作阶段所需的功率可以采用液压组件进行调整，并且电动马达获得电流和负载功率，所述电流和负载功率由来自矿场的电网的工作阶段的能量消耗量限定。此外，矿用车辆的移动通常受到电网或至少受到与其连接并且在矿用车辆中或在固定的电网处盘绕的线缆的限制。

例如，公开US 7053568提出了一种电池驱动式矿用车辆。具体地，该公开描述了电池和交流电马达作为驱动传输组件的使用和定位。与完全取决于电池的这样的矿用车辆相关问题是，因运输电池所引起的额外重量。此外，电池的容量非常有限，并且矿用车辆的电池需要相对经常地充电。

公开US 5293947提出了一种矿用车辆，该矿用车辆从架空母线系统接收其电力供应。矿用车辆还具有开关，该开关用于选择由矿用车辆所使用的能量是从电网还是从诸如电池或柴油机的矿用车辆中的辅助能源获取。当从辅助能源获取能量时，矿用车辆能够短距离移动，而无需将矿用车辆连接到架空电网上。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型矿用车辆以及一种用于其能量供应的方法。

本发明的矿用车辆的特征在于，该矿用车辆具有DC/DC转换器，该DC/DC转换器位于辅助能源和DC中间电路之间，用于使辅助能源的电压电平适于DC中间电路、以及用于连接辅助能源以便向DC中间电路供应能量，由此，可将不同特性的辅助能源连接到该矿用车辆。

此外，本发明的方法的特征在于，具有DC/DC转换器，使得辅助能源的电压电平适于DC中间电路，并且使得辅助能源适应于向DC中间电路供应能量，由此，可将不同特性的辅助能源连接到矿用车辆。

矿用车辆主要从矿场的电网获得其能量供应。矿用车辆进一步具有整流器、DC中间电路、以及逆变器，其意指矿用车辆具有交流电马达。此外，至少一个辅助能源连接到DC中间电路。DC/DC转换器连接在DC中间电路和辅助能源之间，以便适于DC中间电路和辅助能源的电压电平以及充电/放电电流。这就意味着，不同的辅助能源可被布置到装置的DC中间电路。辅助能源的功率或充电容量可以变化，或它们可以在化学上不同或其充电电压可以相互不同，或可以使用新的和旧的辅助能源。尽管辅助能源中存在差异，但是借助于DC/DC转换器，将它们布置到DC中间电路仍然变得容易且简单。此外，如果需要，借助于DC/DC转换器，可以使用并联的几个辅助能源。