一种提升机用储能系统的制作方法

本技术属于电能转换及存储装置，具体涉及一种提升机用储能系统。

背景技术：

1、提升机是通过改变势能进行运输的大型机械设备。随着我国经济的崛起，特别是进出口贸易的激增，港口集装箱码头大量建设并频繁使用，使得提升机的使用次数以指数倍增张。在提升机运行过程中，轻载上行和重载下行系统势能将转换为电能，而一般提升机是用制动电阻直接将能量消耗掉，造成能源的浪费。

2、对于港口集装箱起吊行业的特殊应用和高效发展，要求其有更高的安全性、稳定性和可靠性，特别是对其设备的供电质量，提出了更高的要求。但是，在使用现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、传统提升机控制系统的正常启动、运行和制动，是配有能耗制动单元，系统在制动过程中，能量以热的形式通过制动单元由制动电阻消耗掉，电能利用率很低。随着技术的发展和节能减排的实施，能量回馈装置在提升机行业中正逐步替代传统的能耗制动单元，实现提升机运行制动过程中产生的电能送回电网，供给周边其他设备使用，提高电能利用率。但是能量回馈装置本身也会对电网有谐波污染，加之提升机控制器本身(整流器、逆变器及各种开关电源等)对电网已经具有的谐波污染，电网污染进一步加重，严重影响提升机运行的可靠性和稳定性，再者供电部门也不允许把能量直接送入电网。

技术实现思路

1、为了至少在一定程度上解决上述技术问题，本实用新型提供了一种提升机用储能系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种提升机用储能系统，包括控制器、驱动器、双向直流变换器和储能装置；

4、所述控制器连接所述驱动器，用于接收储能驱动信号并将其发送至所述驱动器；

5、所述驱动器连接所述双向直流变换器，用于将所述储能驱动信号转换为储能驱动电平，然后将所述储能驱动电平发送至所述双向直流变换器；

6、所述双向直流变换器连接提升机电能传输端和所述储能装置，用于根据所述储能驱动电平采集所述提升机电能传输端的第一直流电能并将所述第一直流电能转换为第二直流电能，然后将所述第二直流电能传输至所述储能装置；

7、所述储能装置用于存储所述第二直流电能。

8、在一个可能的设计中，所述控制器还用于接收供能驱动信号并将其发送至所述驱动器；

9、所述驱动器还用于将所述供能驱动信号发送至所述双向直流变换器；

10、所述双向直流变换器还用于根据所述供能驱动信号采集所述储能装置存储的第二直流电能，并将所述第二直流电能转换为所述第一直流电能，然后将所述第一直流电能传输至提升机电能传输端，以便对提升机进行供电。

11、在一个可能的设计中，所述提升机用储能系统还包括第一滤波器，所述第一滤波器连接在所述双向直流变换器与所述储能装置之间，所述第一滤波器用于滤除所述双向直流变换器与所述储能装置之间的杂波信号。

12、在一个可能的设计中，所述提升机用储能系统还包括第二滤波器；所述第二滤波器连接在所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间，所述第二滤波器用于滤除所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间的杂波信号。

13、在一个可能的设计中，所述第一滤波器和所述第二滤波器均采用lc滤波器；所述第一滤波器包括第一电容、第一电感和第二电感，第一电容的一端与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第一电容的另一端分别与第一电感的一端、第二电感的一端和储能装置的正极连接，第一电感的另一端和第二电感的另一端均与所述双向直流变换器连接；第二滤波器包括第二电容和第三电感，第二电容的一端与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第二电容的另一端分别与第三电感的一端和所述双向直流变换器连接，第三电感的另一端与所述提升机电能传输端的p+端连接。

14、在一个可能的设计中，所述驱动器采用2sp0115t2b0t型驱动器；所述双向直流变换器包括第一igbt管、第二igbt管、第三igbt管、第四igbt管；其中，第一igbt管的集电极与第二电容和第三电感的结合点连接，第一igbt管的栅极与所述驱动器的g1脚连接，第一igbt管的发射极与第二igbt管的集电极连接，第一igbt管的发射极还与所述驱动器的e1脚连接；第二igbt管的栅极与所述驱动器的g2脚连接，第二igbt管的发射极与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第二igbt管的发射极还与所述驱动器的e2脚连接；第三igbt管的集电极与第二电容和第三电感的结合点连接，第三igbt管的栅极与所述驱动器的g3脚连接，第三igbt管的发射极与第二igbt管的集电极连接，第三igbt管的发射极还与所述驱动器的e3脚连接；第四igbt管的栅极与所述驱动器的g4脚连接，第四igbt管的发射极与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第四igbt管的发射极还与所述驱动器的e4脚连接；第一igbt管和第二igbt管的结合点与第一电感的另一端连接，第三igbt管与第四igbt管的结合点第二电感的另一端连接。

15、在一个可能的设计中，所述提升机用储能系统还包括过流保护电路；所述过流保护电路连接在所述第二滤波器与所述提升机电能传输端之间，用于对所述储能装置进行过流保护。

16、在一个可能的设计中，所述提升机用储能系统还包括充电保护装置；所述充电保护装置连接在所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间，所述充电保护装置用于在所述双向直流变换器的两端电压过小时对所述双向直流变换器进行充电保护。

17、在一个可能的设计中，所述提升机用储能系统还包括检测电路；所述检测电路分别与所述储能装置、所述双向直流变换器、所述提升机电能传输端和所述控制器连接，所述检测电路用于采集所述储能装置、所述双向直流变换器和所述提升机电能传输端输出的电压值，并将所述电压值发送至所述控制器。

18、在一个可能的设计中，所述控制器采用tms320f28069型处理器。

19、本实用新型的有益效果集中体现在，本实用新型带有双向直流变换器，能够高效的、安全的双向转换电能，在提升机电能传输端需要放电时，对储能装置进行快速充电，在提升机电能传输端需要消耗电能时，储能装置可进行快速放电，由此可提高电能利用率，进而可利于提高提升机运行过程中的电能利用率，同时可提高提升机运行过程中的可靠性及稳定性。

技术特征：

1.一种提升机用储能系统，其特征在于：包括控制器、驱动器、双向直流变换器和储能装置；

2.根据权利要求1所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述控制器还用于接收供能驱动信号并将其发送至所述驱动器；

3.根据权利要求1所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述提升机用储能系统还包括第一滤波器，所述第一滤波器连接在所述双向直流变换器与所述储能装置之间，所述第一滤波器用于滤除所述双向直流变换器与所述储能装置之间的杂波信号。

4.根据权利要求3所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述提升机用储能系统还包括第二滤波器；所述第二滤波器连接在所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间，所述第二滤波器用于滤除所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间的杂波信号。

5.根据权利要求4所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述提升机用储能系统还包括过流保护电路；所述过流保护电路连接在所述第二滤波器与所述提升机电能传输端之间，用于对所述储能装置进行过流保护。

6.根据权利要求4所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述第一滤波器和所述第二滤波器均采用lc滤波器；所述第一滤波器包括第一电容、第一电感和第二电感，第一电容的一端与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第一电容的另一端分别与第一电感的一端、第二电感的一端和储能装置的正极连接，第一电感的另一端和第二电感的另一端均与所述双向直流变换器连接；第二滤波器包括第二电容和第三电感，第二电容的一端与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第二电容的另一端分别与第三电感的一端和所述双向直流变换器连接，第三电感的另一端与所述提升机电能传输端的p+端连接。

7.根据权利要求6所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述驱动器采用2sp0115t2b0t型驱动器；所述双向直流变换器包括第一igbt管、第二igbt管、第三igbt管、第四igbt管；其中，第一igbt管的集电极与第二电容和第三电感的结合点连接，第一igbt管的栅极与所述驱动器的g1脚连接，第一igbt管的发射极与第二igbt管的集电极连接，第一igbt管的发射极还与所述驱动器的e1脚连接；第二igbt管的栅极与所述驱动器的g2脚连接，第二igbt管的发射极与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第二igbt管的发射极还与所述驱动器的e2脚连接；第三igbt管的集电极与第二电容和第三电感的结合点连接，第三igbt管的栅极与所述驱动器的g3脚连接，第三igbt管的发射极与第二igbt管的集电极连接，第三igbt管的发射极还与所述驱动器的e3脚连接；第四igbt管的栅极与所述驱动器的g4脚连接，第四igbt管的发射极与储能装置的负极和提升机电能传输端的n-端连接，第四igbt管的发射极还与所述驱动器的e4脚连接；第一igbt管和第二igbt管的结合点与第一电感的另一端连接，第三igbt管与第四igbt管的结合点第二电感的另一端连接。

8.根据权利要求1所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述提升机用储能系统还包括充电保护装置；所述充电保护装置连接在所述双向直流变换器与所述提升机电能传输端之间，所述充电保护装置用于在所述双向直流变换器的两端电压过小时对所述双向直流变换器进行充电保护。

9.根据权利要求1所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述提升机用储能系统还包括检测电路；所述检测电路分别与所述储能装置、所述双向直流变换器、所述提升机电能传输端和所述控制器连接，所述检测电路用于采集所述储能装置、所述双向直流变换器和所述提升机电能传输端输出的电压值，并将所述电压值发送至所述控制器。

10.根据权利要求1所述的一种提升机用储能系统，其特征在于：所述控制器采用tms320f28069型处理器。

技术总结
本技术属于电能转换及存储装置技术领域，其目的在于提供一种提升机用储能系统。本技术包括控制器、驱动器、双向直流变换器和储能装置；控制器连接驱动器，用于接收储能驱动信号并将其发送至驱动器；驱动器连接双向直流变换器，用于将储能驱动信号转换为储能驱动电平，然后将储能驱动电平发送至双向直流变换器；双向直流变换器连接提升机电能传输端和储能装置，用于根据储能驱动电平采集提升机电能传输端的第一直流电能并将第一直流电能转换为第二直流电能，然后将第二直流电能传输至储能装置；储能装置用于存储第二直流电能。本技术能够高效的、安全的双向转换电能，进而可利于提高提升机运行过程中的电能利用率。

技术研发人员：谢宏伟,曹倩茹
受保护的技术使用者：西安朗腾电气技术有限公司
技术研发日：20230522
技术公布日：2024/1/14