[发明专利]飞轮电池和化学电池储能应用于港口吊机制动能量再生系统

摘要

本发明公开了飞轮电池和化学电池储能应用于港口吊机制动能量再生系统，该系统应用于港口吊机制动能量再生场合。包括：起重机变频器直流母线、存储电能的飞轮电池控制单元、存储电能的化学电池控制单元以及用于监控起重机工作状态并控制飞轮电池控制单元和化学电池控制单元的主控制系统；起重机变频器直流母线将控制信号传递给主控制系统；主控制系统将接收起重机变频器直流母线传递的信号飞轮电池控制单元和化学电池控制单元，该系统通过控制系统对飞轮电池控制单元和化学电池控制单元的智能控制实现能量存储和调频，并将制动产生的电能储存起来用于起吊过程的电能补充，为可逆能源转化过程。

主权项

1.飞轮电池和化学电池储能应用于港口吊机制动能量再生系统,其特征在于包括：起重机变频器直流母线(14)、存储电能的飞轮电池控制单元(20)、存储电能的化学电池控制单元(21)以及用于监控起重机工作状态并控制飞轮电池控制单元(20)和化学电池控制单元(21)的主控制系统(3)；所述主控制系统(3)一端与所述起重机变频器直流母线(14)连接；所述主控制系统(3)另一端与所述飞轮电池控制单元(20)一端和所述化学电池控制单元(21)一端相连接；所述飞轮电池控制单元(20)另一端和所述化学电池控制单元(21)另一端与所述起重机变频器直流母线(14)相连接；所述飞轮电池控制单元(20)包括控制器c(10)、AC滤波器(11)、AC/DC/AC双向变流器a(12)和飞轮电池(13)，所述AC滤波器(11)一端通过三相交流电与所述起重机变频器直流母线(14)相连接，所述AC滤波器(11)另一端与AC/DC/AC双向变流器a(12)一端相连接，所述AC/DC/AC双向变流器a(12)另一端与飞轮电池(13)相连接，通过所述控制器c(10)与AC/DC/AC双向变流器a(12)和飞轮电池(13)相连接；所述飞轮电池(13)包括电机主轴(30)、电池外壳(31)、电机定子(32)、电机转子(33)、蓄能飞轮(34)、磁悬浮轴承(35)、磁定子(36)和真空泵(37)。所述电机定子(32)通过三相交流电与AC/DC/AC双向变流器a(12)相连接，所述飞轮电池(13)在电机主轴(30)端有转速反馈装置与控制器c(10)相连接；所述化学电池控制单元(21)包括控制器d(15)、AC/DC/AC双向变流器b(16)和化学电池(17)，所述AC/DC/AC双向变流器b(16)一端通过三相交流电与起重机变频器直流母线(14)相连接，所述AC/DC/AC双向变流器b(16)另一端与化学电池(17)相连接，所述控制器d(15)与AC/DC/AC双向变流器b(16)和化学电池(17)相连接；所述主控制系统(3)与控制器c(10)和控制器d(15)通过控制电路相连接。工作状态下：当起升电机带负载上升时，主控制系统(3)控制飞轮电池控制单元(20)和化学电池控制单元(21)释放电能，起重机变频器直流母线(14)电压上升；当起升电机制动时，主控制系统(3)控制飞轮电池控制单元(20)和化学电池控制单元(21)吸收电能，起重机变频器直流母线(14)电压的下降，实现吊机制动能量的回收再利用过程。