[实用新型]一种应用于修井机上的储能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及修井机上的储能装置，特别是涉及一种应用于由柴油发电机组或者电网提供动力的修井机(如车载修井机)的储能装置。

背景技术

修井机是保证油井、气井或者水井等多种类型的井正常运转的不可或缺的维护施工设备。目前的修井机普遍利用柴油发电机组或者电网(市电电网)为其提供动力。

本发明人在实践中发现：1、利用柴油发电机组时，柴油发电机组工作效率低，存在能源浪费，使修井机的作业成本增加；2、利用市电电网时，由于修井机的作业场所通常比较偏远(如靠近农村)，电能需求量较大，对供电质量和可靠性的要求也较高，而偏远地方的电网容量有限，因此，可能会给修井机的作业造成一定的麻烦。

有鉴于现有的为修井机提供动力的方式存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的应用于修井机上的储能装置，能够避免现有的为修井机提供动力的方式存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究设计，并经过反复试作样品及改进，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的为修井机提供动力的方式存在的问题，而提供一种新型结构的应用于修井机上的储能装置，所要解决的技术问题是实时判断当前工况负荷及供电能力，充分利用作业过程减速、下放阶段向储能设备充电，有效解决电网供需不平衡的问题，提高修井效率和电网稳定性。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的一种应用于修井机上的储能装置，包括：储能设备、储能监控设备以及双向DC/DC变流器，储能设备分别连接储能监控设备和双向DC/DC变流器，储能监控设备连接双向DC/DC变流器，双向DC/DC变流器分别连接变频器直流母线侧和储能设备，变频器直流母线侧分别连接电机、储能监控设备和双向DC/DC变流器；所述储能设备包括：超级电容器组；所述储能监控设备包括：DSP电路、高压侧电流电压采集单元、低压侧电流电压采集单元、A/D转换电路、CMS电容信息处理单元、IGBT驱动电路、显示屏以及报警电路，高压侧电流电压采集单元一端通过A/D转换电路与DSP电路连接，另一端连接变频器直流母线侧，低压侧电流电压采集单元一端通过A/D转换电路与DSP电路连接，另一端连接储能设备的超级电容器组，CMS电容信息处理单元一端通过Modbus总线连接DSP电路，另一端连接储能设备的超级电容器组，IGBT驱动电路通过光纤连接DSP电路，显示屏和报警电路分别通过Modbus总线连接DSP电路。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述储能设备的超级电容器组内置超级电容过压保护电路以及超级电容过温保护电路，该过压保护电路和该过温保护电路分别与储能监控设备的CMS电容信息处理单元连接，该过压保护电路是被动均压电路。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述储能设备中超级电容器组的每个电容组内均设有多个串联的电容，电容组之间是串联或者并联。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述储能监控设备有启动/关闭储能装置的投入/切除开关和运行/故障指示灯。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述储能监控设备还包括有硬件保护电路。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述双向DC/DC变流器包括两种工作模式：Buck模式和Boost模式。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述双向DC/DC变流器内置功率单元组件、功率单元驱动组件、过温保护电路、短路保护电路以及防雷击保护电路。

较佳的，前述的应用于修井机上的储能装置，其中所述修井机包括：车载式修井机。

借由上述技术方案，本实用新型应用于修井机上的储能装置至少具有下列优点以及有益效果：

1、本实用新型充分利用了修井机作业过程中的势能，在减速和下放阶段，向储能设备充电，如在电机减速阶段，电机处于发电状态，储能设备立即启动充电，有效存储转换成的电能，对于柴油发电机供电而言，可以节约燃油，降低能耗，例如，可以节约60％左右的能源；

2、本实用新型充分利用了作业过程向储能设备充电，在上提阶段释放储能设备的电能，为修井机供电，有效解决了电网供需不平衡的问题，提高了修井效率和电网稳定性；