本发明涉及升降设备节能,提供了一种基于高功率电池的升降设备能量回收系统。
背景技术:
1、在特种设备中如升降机、电梯等设备在重载下行、轻载上行或制动时,电机会处于发电状态,形成倒送电的情况。在升降设备的运行过程中,尤其是在下降或制动过程中,起升电机通常会处于发电状态。然而,传统的升降设备系统往往没有有效的能量回收机制,导致这部分能量被浪费掉,既增加了能耗,也降低了系统的能源利用效率。
2、升降设备在起升和下降过程中,变频器直流母线的电压可能会出现波动。如果电压过高或过低,都可能对设备造成损害,甚至引发安全事故。现有的升降设备系统通常缺乏有效的电压稳定机制,无法保证系统的稳定运行。
3、在多台升降设备共用的场景中,各设备之间的能量管理和利用往往缺乏有效的协调机制。一台设备产生的能量无法被其他设备有效利用,导致整体能源利用效率低下。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题,本发明的目的在于提供一种基于高功率电池的升降设备能量回收系统,防止过高的电压对升降设备起升变频器和升降设备起升电机造成损害,以保护设备的安全运行。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,包括:
3、第一升降设备起升变频器和第二升降设备起升变频器:用于对升降设备起升电机进行供电;
4、第一双向dc-dc转换模块:用于对所述第一升降设备起升变频器上直流母线的电压进行监测,并根据预设控制流程来调节所述第一升降设备起升变频器的供电电压;
5、第二双向dc-dc转换模块:用于对所述第二升降设备起升变频器上直流母线的电压进行监测,并根据预设控制流程来调节所述第二升降设备起升变频器的供电电压;
6、低压直流母排:用于连接所述第一双向dc-dc转换模块和所述第二双向dc-dc转换模块,并进行电能传输;
7、高功率电池组:用于存储经所述第一双向dc-dc转换模块和所述第二双向dc-dc转换模块转换后的电能;
8、控制监测单元:用于监测所述升降设备起升电机的发电状态并发送控制信号给所述第一双向dc-dc转换模块、所述第二双向dc-dc转换模块将所述高功率电池组中的电能补充释放到所述第一升降设备起升变频器的直流母线上和所述第二升降设备起升变频器的直流母线上,为升降设备起升电机提供电能;
9、所述第一升降设备起升变频器通过所述第一双向dc-dc转换模块与所述低压直流母排第一端连接,所述第二升降设备起升变频器通过所述第二双向dc-dc转换模块与所述低压直流母排第二端连接,所述低压直流母排的第三端通过所述高功率电池组与所述控制监测单元连接。
10、进一步地,所述预设控制流程为:
11、当升降设备起升电机处于发电状态,且第一升降设备起升变频器上直流母线电压大于阀值,第二升降设备起升变频器上直流母线电压低于阀值时,第一双向dc-dc转换模块将第一升降设备起升变频器上直流母线吸收的电能进行转换,通过低压直流母排输送给第二双向dc-dc转换模块,通过第二双向dc-dc转换模块将电能释放到第二升降设备起升变频器的直流母线上,为升降设备起升电机提供电能;
12、当第一双向dc-dc转换模块将第一升降设备起升变频器的直流母线上吸收的电能转换后,通过低压直流母排输送给第二双向dc-dc转换模块,通过第二双向dc-dc转换模块将电能释放到第二升降设备起升变频器的直流母线上时,控制监测单元检测升降设备起升电机的状态并控制第二双向dc-dc转换模块将高功率电池组中的电能补充释放到第一升降设备起升变频器的直流母线上,为升降设备起升电机提供电能。
13、进一步地,还包括:
14、第一高压直流断路器:用于切断直流电流,所述第一高压直流断路器的一端与所述第一升降设备起升变频器连接;
15、第一高压直流熔断丝:用于在电流大于额定值时熔断保护所述升降设备起升电机;所述第一高压直流熔断丝的一端与所述第一高压直流断路器的另一端连接,所述第一高压直流熔断丝的另一端与所述第一双向dc-dc转换模块的高压侧连接。
16、进一步地,还包括:
17、第二高压直流断路器:用于切断直流电流,所述第二高压直流断路器的一端与所述第二升降设备起升变频器连接;
18、第二高压直流熔断丝:用于在电流大于额定值时熔断保护所述升降设备起升电机;所述第二高压直流熔断丝的一端与所述第二高压直流断路器的另一端连接,所述第二高压直流熔断丝的另一端与所述第二双向dc-dc转换模块的高压侧连接。
19、进一步地,还包括:
20、低压直流断路器:用于切断直流电流;所述低压直流断路器的一端与所述第一双向dc-dc转换模块的低压侧连接,所述低压直流断路器的另一端与所述高功率电池组连接。
21、进一步地,还包括:
22、第一制动电阻:用于将升降设备起升电机的电能转化为热能;所述第一制动电阻与所述第一升降设备起升变频器和所述第一双向dc-dc转换模块的高压侧并联;
23、第二制动电阻:用于将升降设备起升电机的电能转化为热能;所述第二制动电阻与所述第二升降设备起升变频器和所述第二双向dc-dc转换模块的高压侧并联。
24、进一步地,所述控制监测单元采用bms系统,所述控制监测单元与所述高功率电池组连接,用于对高功率电池组的状态指标进行监测。
25、进一步地,所述高功率电池组的状态指标包括电压、温度、输入电流和输出电流。
26、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
27、本发明通过高功率电池升降设备能量回收系统,提升升降设备起升电机运行的安全性。当升降设备的起升电机工作在发电状态且变频器直流母线电压高于设定阀值时,此时向变频器直流母线返送电,控制监测单元根据监测到的发电状态发送控制信号给第一双向dc-dc转换模块,使第一双向dc-dc转换模块将升降设备起升变频器直流母线上吸收的电能进行转换,来为高功率电池组进行充电。当监测到第二升降设备起升变频器直流母线电压低于设定阀值时,第二双向dc-dc转换模块开始放电,从高功率电池组向第二升降设备起升变频器直流母线进行供电,以维持电压稳定。
1.一种基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,所述预设控制流程为:
3.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求1所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,所述控制监测单元采用bms系统,所述控制监测单元与所述高功率电池组连接,用于对高功率电池组的状态指标进行监测。
8.根据权利要求7所述的基于高功率电池的升降设备能量回收系统,其特征在于,所述高功率电池组的状态指标包括电压、温度、输入电流和输出电流。
