專利名稱：電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電驅(qū)動石油專用車，尤其是涉及一種電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)石油專用車輛一般采用柴油機驅(qū)動，能耗大，效率低，且污染環(huán)境；電動石油專用車具有能源利用率高，消耗小，環(huán)保等優(yōu)點，已成為油田施工作業(yè)車輛的發(fā)展方向。油田井場的輸送電基礎(chǔ)設(shè)施，為電動專用車的推廣使用創(chuàng)造了條件，但是，現(xiàn)有井場變壓器的容量是基于滿足油田抽油機等采油設(shè)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(jù)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(yè)速率低、作業(yè)實效下降等問題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)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(yè)速率低、作業(yè)實效下降等問題發(fā)生的不足，本發(fā)明提供一種電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)，該電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)通過對變壓器容量進行補充，滿足油田現(xiàn)場施工車輛電力需求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)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并聯(lián)；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(fā)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(wǎng)的沖擊，提高電動專用車輛作業(yè)實效。


圖1是本發(fā)明電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)原理圖。圖2是本發(fā)明中蓄電池組充電原理圖。圖3是本發(fā)明中蓄電池組電源補償系統(tǒng)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(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)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與直流母線并聯(lián)，蓄電池組4由40塊12V、100A. h蓄電池串聯(lián)組成；直流母線與功率模塊5連接。蓄電池組4的充電系統(tǒng)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連接后，與蓄電池組4連接，為蓄電池組4充電。本發(fā)明電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)配置串聯(lián)的蓄電池組4，對井場變壓器1進行擴充，其輸出電壓與經(jīng)整流器2整流后的直流母線電壓相同，經(jīng)逆變功率單元5逆變后，經(jīng)過輸出電抗器7驅(qū)動電機8，實現(xiàn)油田現(xiàn)場施工的作業(yè)工況。該電力系統(tǒng)上配置的專用串聯(lián)蓄電池組4，利用工業(yè)電網(wǎng)經(jīng)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，如鉆修機，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?yōu)殡娔埽⑼ㄟ^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，可以采用定期充電方式，保證足夠的電力供應(yīng)。充放電控制原理如下變壓器輸出電源經(jīng)變頻器整流濾波，在直流母線端，經(jīng)濾波電感、電池充放電管理監(jiān)測控制電路與蓄電池組相連(由于變頻和逆變會產(chǎn)生環(huán)流，濾波電感的主要作用是防止環(huán)流造成短路)。系統(tǒng)對其輸入電流進行限制，最大輸入電流200A， 系統(tǒng)啟動后進行電池組充電，保持其在浮充狀態(tài)，直流母線電壓限制在480V，當負載所需電流大于限定值(設(shè)置值為180A)時電源管理系統(tǒng)控制蓄電池放電，以補償電源電流不足，并通過變頻器逆變器(IGBT功率模塊)經(jīng)過電抗器濾波后供給負載電機。其余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(tài)而進行充放電。在本發(fā)明電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性。為了彌補井場供電網(wǎng)的變壓器不能滿足電驅(qū)動石油專用車用電需要的不足，本發(fā)明電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)采用能量合并方式，由蓄電池組4與工業(yè)電網(wǎng)共同輸出，供給電機8驅(qū)動石油專用車專用施工裝置，提高作業(yè)裝置和井口變壓器容量的匹配性能。
權(quán)利要求
1.一種電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)，包括井場變壓器、整流器，井場變壓器與整流器連接，其特征是整流器(2)與直流母線連接；蓄電池組(4)與直流母線并聯(lián)；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(jù)權(quán)利要求1所述電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)，其特征是所述充電單元(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(jù)權(quán)利要求1所述電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)，其特征是與所述整流器(2)連接的直流母線上接入濾波電感(3)。
全文摘要
一種電驅(qū)動石油專用車電力系統(tǒng)。為了克服現(xiàn)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(yè)速率低、作業(yè)實效下降等不足，本發(fā)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)與直流母線并聯(lián)；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(wǎng)的沖擊，提高電動專用車輛作業(yè)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(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)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制造有限公司