[发明专利]用于修井机的钛酸锂电池储能供电系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种用于修井机的钛酸锂电池储能供电系统及其控制方法，供电系统包括AC/DC整流器、逆变单元、DC/DC双向直流变换器和钛酸锂电池，AC/DC整流器的交流侧和电网相连，AC/DC整流器的直流侧通过直流母线分别与逆变单元的直流侧、DC/DC双向直流变换器的一个直流侧相连，逆变单元的交流侧与电机相连，DC/DC双向直流变换器的另一个直流侧和钛酸锂电池相连；控制方法包括分别根据修井起钻杆作业、悬停作业和下钻杆作业控制钛酸锂电池的充放电状态。本发明能够实现大功率电动机在低容量变压器下满负荷甚至超负荷工作，稳定电网电压，减少频繁启动对电网造成的干扰的作用，能够降低设备能耗，方便移植推广应用到其它起重等工程设备上使用。

主权项

1.一种用于修井机的钛酸锂电池储能供电系统的控制方法，其中，所述修井机的钛酸锂电池储能供电系统包括AC/DC整流器(1)、逆变单元(2)、DC/DC双向直流变换器(3)和钛酸锂电池(4)，所述AC/DC整流器(1)的交流侧和电网相连，所述AC/DC整流器(1)的直流侧通过直流母线分别与逆变单元(2)的直流侧、DC/DC双向直流变换器(3)的一个直流侧相连，所述逆变单元(2)的交流侧与电机(5)相连，所述DC/DC双向直流变换器(3)的另一个直流侧和钛酸锂电池(4)相连；其特征在于，所述控制方法包括：1)在修井起钻杆作业前处于网电充电模式，通过AC/DC整流器(1)、DC/DC双向直流变换器(3)为钛酸锂电池(4)充电；2)在修井起钻杆作业开始后处于协同放电模式，通过AC/DC整流器(1)、逆变单元(2)为电机(5)供电，同时钛酸锂电池(4)放电并通过DC/DC双向直流变换器(3)、逆变单元(2)为电机(5)供电；3)在修井起钻杆作业完成后处于浮动充电模式，通过AC/DC整流器(1)、逆变单元(2)为电机(5)供电，同时检测电网功率以及修井机辅助设备消耗功率，当电网功率超于预设阈值或者修井机辅助设备消耗功率小于预设阈值时，则通过AC/DC整流器(1)、DC/DC双向直流变换器(3)为钛酸锂电池(4)浮动充电；4)在修井下钻杆作业开始、电机(5)输出负功率时，则将电机(5)输出负功率通过DC/DC双向直流变换器(3)为钛酸锂电池(4)充电。