電驅動石油專用車電力系統的製作方法

2023-05-25 09:12:21 2

專利名稱：電驅動石油專用車電力系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電驅動石油專用車，尤其是涉及一種電驅動石油專用車電力系統。
背景技術：
常規石油專用車輛一般採用柴油機驅動，能耗大，效率低，且汙染環境；電動石油專用車具有能源利用率高，消耗小，環保等優點，已成為油田施工作業車輛的發展方向。油田井場的輸送電基礎設施，為電動專用車的推廣使用創造了條件，但是，現有井場變壓器的容量是基於滿足油田抽油機等採油設備要求配備的，其匹配功率不能滿足電動石油專用車的工作需要，若依據井場變壓器容量匹配石油專用車施工功率，會因電動動力裝置功率小， 導致作業速率低、作業實效下降等問題的發生。

發明內容
為了克服現有井場變壓器的容量匹配功率不能滿足電動石油專用車的工作需要， 導致作業速率低、作業實效下降等問題發生的不足，本發明提供一種電驅動石油專用車電力系統，該電驅動石油專用車電力系統通過對變壓器容量進行補充，滿足油田現場施工車輛電力需求。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是井場變壓器與整流器連接，整流器與直流母線連接；蓄電池組與直流母線並聯；直流母線與功率模塊連接；蓄電池組與充電單元連接；充電單元通過直流母線與變頻器連接，充電單元與逆變能量回饋單元連接。與整流器連接的直流母線上接入濾波電感。本發明的有益效果是，利用井場變壓器，通過蓄電池組的能量儲存提高電能輸出能力，有效減小對電網的衝擊，提高電動專用車輛作業實效。


圖1是本發明電驅動石油專用車電力系統原理圖。圖2是本發明中蓄電池組充電原理圖。圖3是本發明中蓄電池組電源補償系統框圖。圖中1.井場變壓器，2.整流器，3.濾波電感，4.蓄電池組，5.功率模塊，6.電容， 7.電抗器，8.電機，9.電容，10.變頻器，11.充電單元，12.逆變能量回饋單元。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明電驅動石油專用車電力系統由供電單元、充電單元組成，供電單元包括井場變壓器1、整流器2、功率模塊5等，井場變壓器1 (90kVA)與整流器2 (800A全波整流橋模塊)連接，整流器2與直流母線連接；蓄電池組4與直流母線並聯，蓄電池組4由40塊12V、100A. h蓄電池串聯組成；直流母線與功率模塊5連接。蓄電池組4的充電系統是，充電單元11通過直流母線分別與變頻器10連接、逆變能量回饋單元12連接後，與蓄電池組4連接，為蓄電池組4充電。本發明電驅動石油專用車電力系統配置串聯的蓄電池組4，對井場變壓器1進行擴充，其輸出電壓與經整流器2整流後的直流母線電壓相同，經逆變功率單元5逆變後，經過輸出電抗器7驅動電機8，實現油田現場施工的作業工況。該電力系統上配置的專用串聯蓄電池組4，利用工業電網經井場變頻器10直流母線通過充電單元11進行充電。在有能量回饋的條件下，如鑽修機，下放管柱過程中，通過逆變能量回饋單元12將下降的機械能變為電能，並通過充電單元11對蓄電池組4進行充電；在沒有能量回饋的條件下，可以採用定期充電方式，保證足夠的電力供應。充放電控制原理如下變壓器輸出電源經變頻器整流濾波，在直流母線端，經濾波電感、電池充放電管理監測控制電路與蓄電池組相連(由於變頻和逆變會產生環流，濾波電感的主要作用是防止環流造成短路)。系統對其輸入電流進行限制，最大輸入電流200A， 系統啟動後進行電池組充電，保持其在浮充狀態，直流母線電壓限制在480V，當負載所需電流大於限定值(設置值為180A)時電源管理系統控制蓄電池放電，以補償電源電流不足，並通過變頻器逆變器(IGBT功率模塊)經過電抗器濾波後供給負載電機。其餘時間直流母線以少量電流來補償電池組局部作用的損耗，即蓄電池組隨母線電壓波動和負載作功狀態而進行充放電。在本發明電驅動石油專用車電力系統的電路中，接入濾波電感3、電容9、電容6、 電抗器7等，提高變頻系統的穩定性。為了彌補井場供電網的變壓器不能滿足電驅動石油專用車用電需要的不足，本發明電驅動石油專用車電力系統採用能量合併方式，由蓄電池組4與工業電網共同輸出，供給電機8驅動石油專用車專用施工裝置，提高作業裝置和井口變壓器容量的匹配性能。
權利要求
1.一種電驅動石油專用車電力系統，包括井場變壓器、整流器，井場變壓器與整流器連接，其特徵是整流器(2)與直流母線連接；蓄電池組(4)與直流母線並聯；直流母線與功率模塊(5)連接；蓄電池組⑷與充電單元(11)連接。
2.根據權利要求1所述電驅動石油專用車電力系統，其特徵是所述充電單元(11)通過直流母線與變頻器(10)連接，充電單元(11)與逆變能量回饋單元(1 連接。
3.根據權利要求1所述電驅動石油專用車電力系統，其特徵是與所述整流器(2)連接的直流母線上接入濾波電感(3)。
全文摘要
一種電驅動石油專用車電力系統。為了克服現有井場變壓器的容量匹配功率不能滿足電動石油專用車的工作需要，導致作業速率低、作業實效下降等不足，本發明的井場變壓器(1)與整流器(2)連接，整流器(2)與直流母線連接；蓄電池組(4)與直流母線並聯；直流母線與逆變功率模塊(5)連接；蓄電池組(4)與充電單元(11)連接；充電單元(11)通過直流母線與變頻器(10)連接，充電單元(11)與逆變能量回饋單元(12)連接。其有益效果是利用井場變壓器，通過蓄電池組的能量儲存提高電能輸出能力，有效減小對電網的衝擊，提高電動專用車輛作業實效。
文檔編號H02M5/44GK102403913SQ20101028315
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者張振峰, 王樹龍, 葛利俊, 談獻英, 邢付順 申請人:中國石油集團渤海石油裝備製造有限公司