一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統的製作方法

2023-10-25 02:41:32 1

【技術領域】

本發明屬於節能設備領域，具體涉及一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統。

背景技術：

在特殊的不具備城市電網或者電網不穩定的工業場合，以柴油發電組作為動力源的提升類機械大量使用，這類提升類機械以柴油發電組所發交流電為電源，通過交流變頻系統驅動提升類機械運行。在這一過程中一部分電能被無用消耗掉，具體表現為：提升類機械運行過程中產生的勢能、制動能，被變頻系統中，變頻器直流母線上並聯的制動電阻以發熱的形式耗散掉。

同時為滿足提升類機械頻繁大載荷啟動，柴油發電機組的容量遠大於提升類機械的靜態功率，在正常運行中提升類機械的載荷並非持續滿載，而是表現為經常變化，在輕載荷運行的情況下，柴油發電機組仍舊保持全速運行，從而導致所發電能不能完全被提升類機械消化，最終亦是通過變頻器直流母線上並聯的制動電阻以發熱的形式耗散掉。

在國內的以城市電網作為動力電源的提升類機械上，已有採用能量回饋型整流單元的方案，可以將電控系統運行過程中產生的再生電能向電網反饋回送，但是該方案不適用以柴油發電機組作為動力源的提升類機械，因為再生電能無法向柴油發電機組反饋輸送。

技術實現要素：

本發明提供一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，在實現提升類機械交流變頻控制的同時，可以將電控系統內部的再生電能回收再利用。

本發明的具體技術方案如下：

一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，包括柴油發動機組、驅動電路、儲能單元和控制單元，所述控制單元包括igbt電能變換裝置，所述儲能單元為鋰電池組或者超級電容組。

優選的，所述控制單元包含儲能系統監控軟體以及用於顯示儲能系統相關的電流、電壓、溫度、均壓信號的圖文顯示界面。

優選的，所述儲能系統還包含具有預設電壓和電流參數的再生電能管理控制單元。

優選的，所述儲能系統的工作狀態通過檢測系統直流母線上的電壓信號確定。

優選的，所述驅動電路包括多個並聯的逆變器，所述逆變器的輸入端通過所述限流裝置的直流母線輸出端與超級電容連接，所述的逆變器從超級電容處獲得電源，並在行車負重下降時，所述逆變器給超級電容充電。

優選的，所述柴油發電機為直流發電機。

與現有技術相比，本發明有如下優點：

本發明的一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，對傳統類型的以柴油發電機組為動力源的提升機械電控系統進行了優化和提升，進行運行中的再生電能的回收和再釋放利用，實現提升類機械運行中的電能利用效率最大化，同時對於再生電能的回收和釋放在利用，降低了柴油發電機組的功率配置，直接帶來油耗降低的經濟效益，同時降低了對環境的汙染，節能降耗潛力較大；

本發明的一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，為提升類機械製造廠家提供了一種提升類機械產品升級換代可以選擇的配套技術和配套產品，有利於製造廠的技術進步；

本發明的一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，優化了傳統起重機械交流變頻調速系統的電氣迴路結構，在實現起重機械無極變頻調速的同時，將起重機械各機構複雜的工況下產生的再生電能實現最優化的再利用，可以實現起重機械的最好能效水平，降低起重機械業主的運營成本。再生電能不反饋回送電網，不對電網產生功率衝擊、諧波汙染，不影響電網的電能質量。

【附圖說明】

圖1：本發明示意圖。

【具體實施方式】

如附圖1所示的一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，包括柴油發動機組、驅動電路、儲能單元和控制單元，所述控制單元包括igbt電能變換裝置，所述儲能單元為鋰電池組或者超級電容組。以柴油發電機組為動力源的提升機械電控系統進行了優化和提升，進行運行中的再生電能的回收和再釋放利用，實現提升類機械運行中的電能利用效率最大化。

所述控制單元包含儲能系統監控軟體以及用於顯示儲能系統相關的電流、電壓、溫度、均壓信號的圖文顯示界面。儲能系統包含再生電能管理控制單元，儲能系統正常工作需要預設的電壓、電流參數，均在再生電能管理控制單元實現手動設定。

所述儲能系統還包含具有預設電壓和電流參數的再生電能管理控制單元。儲能系統的工作狀態通過檢測系統直流母線上的電壓信號確定。儲能系統的工作狀態通過檢測變頻系統直流母線上的電壓來確定，吸收存儲和釋放再生電能的電壓閾值根據變頻系統的參數設定，可以預先設定不同的閾值，以滿足提升類機械在使用不同廠家變頻系統、以及不同電壓等級變頻系統的情況下，儲能系統均能夠正常的進行吸收儲存、釋放再生電能這一可持續進行的循環工作。

所述驅動電路包括多個並聯的逆變器，所述逆變器的輸入端通過所述限流裝置的直流母線輸出端與超級電容連接，所述的逆變器從超級電容處獲得電源，並在行車負重下降時，所述逆變器給超級電容充電。

所述柴油發電機為直流發電機。

一種以柴油發電機組為動力源的再生儲能系統，運行步驟如下：

a.柴油發電機組啟動，根據提升類機械各機構運行的功率需求，保持相應的轉速以及功率輸出。

b.提升類機械提升負載，各機構的功率需求之和保持為正向電動狀態時，儲能系統向變頻系統的直流母線上釋放其所儲存的電能，與柴油發電機組所發電能同時為提升類機械工作機構提供電能。

c.提升類機械下放負載或者制動時，此時驅動電機處於發電狀態，儲能系統則從變頻系統的直流母線上吸收多餘的再生電能進行存儲。

d.提升類機械工作中極少的特殊工況下，產生的再生電能超過儲能系統的存儲容量時，這部分超量再生電能通過提升類機械電控系統中配置的制動單元、制動電阻以發熱的形式消耗掉。