[发明专利]一种起重机组能量回收利用系统及控制方法

权利要求书

1.一种起重机组能量回收利用系统，其特征在于：每台起重机驱动前级与市电连接整流单元模块，把三相交流市电整流为直流电；整流单元模块后级连接直流母线电容；直流母线电容后面接入变频器把直流电逆变为设定频率的交流电，再连接对应的起重机驱动电机；每台起重机直流母线电容上也连接一个能量可以双向流动的DC/DC模块，DC/DC模块输出端连接公共的储能电池；直流母线电容上也连接开关及一个发热功率电阻；

起重机组能量回收利用系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：设定储能电池的电能中值E_MED、电网用电量峰值T_f、双向逆变器能量双向流动时效率η₀；

步骤2：计算起重机组下降时变频器回流发电功率之和为∑P_r，起重机组上升时变频器输入功率之和为∑P_o；

步骤3：判断电网当前用电量T是否大于等于电网用电量峰值T_f，以及储能电池当前储存的电能E_NOW是否大于等于设定的电能中值E_MED，和起重机回收功率之和∑η₁P_r是否大于等于变频器输入功率之和∑P_o；

步骤4：根据判断结果对控制储能电池和双向逆变器连接的开关K进行打开和关闭，并约束电能分配，相应的操作有：

当TT_f，E_NOWE_MED，∑η₁P_r∑P_o时，K闭合，储能电池额定充电功率为P_bat，逆变器反向工作，从电网吸收的功率为(∑P_o+P_bat-∑η₁P_r)/η₀；

当TT_f，E_NOWE_MED，∑η₁P_r≥∑P_o，且∑η₁P_r-∑P_o＜P_bat时，K闭合，储能电池充电功率为∑η₁P_r-∑P_o；

当TT_f，E_NOW≥E_MED，∑η₁P_r∑P_o，K闭合，储能电池输出功率为(∑P_o-η₁∑P_r)/η₁；

当TT_f，E_NOW≥E_MED，∑η₁P_r≥∑P_o时，且储能电池已经储满电能时，K断开，逆变器向电网输出功率为η₀(∑η₁P_r-∑P_o)；

当T≥T_f，E_NOWE_MED，∑η₁P_r∑P_o时，K断开，整流器从电网吸收功率为(∑P_o-η₁∑P_r)/η₂；

当T≥T_f，E_NOWE_MED，∑η₁P_r≥∑P_o时，且∑η₁P_r-∑P_o＜P_bat，K闭合，储能电池吸收功率为∑η₁P_r-∑P_o；

当T≥T_f，E_NOW≥E_MED，∑η₁P_r∑P_o时，K闭合，储能电池提供差额电能，储能电池输出功率为(∑P_o-∑η₁P_r)/η₁；

当T≥T_f，E_NOW≥E_MED，∑η₁P_r≥∑P_o时，K断开，多余的电能η₀(∑η₁P_r-∑P_o)通过双向逆变器回馈到电网;

直流母线电压正常时，K1、K2到Kn都是断开的，当第i组起重机直流母线电压超过设定值20％时，智能控制器会发出指令闭合Ki，通过发热功率电阻对其放电，让直流母线电压回归到设定值后再断开Ki。