[实用新型]一种以电池为动力源的成套压裂机组

说明书

本实用新型涉及石油装备及工程技术领域，具体地涉及一种以电池为动力源的成套压裂机组，其结构包括电池模块组和成套压裂机组各设备；所述成套压裂机组各设备包括压裂设备、混砂设备、输砂设备、运砂设备、化添设备、混配设备、吊车、供水设备和仪表设备；成套压裂机组各设备分别与用于为各设备提供动力的电池模块连接；本实用新型采用标准化、模块化设计的电池模块，可根据作业需求，在各设备上组装多个电池模块为设备持续提供动力，或单独存放的电池模块组为设备持续提供动力，解决了井场现有供配电系统电能容量有限的问题。

技术领域

本实用新型涉及石油装备及工程技术领域，具体地涉及一种以电池为动力源的成套压裂机组。

背景技术

传统压裂设备的动力来源为柴油机，柴油机体积大、效率低、噪音大、废气排放、燃油费用高，不符合建设节能环保低碳社会的需求，因此陆续有电驱压裂设备投入应用。如中国专利CN201821068363.9提供了一种油电混合驱动压裂机组控制系统，柴油机监控模块包括PLC一、交换机一，用于控制柴油机驱动；电机监控模块包括PLC二、交换机二，用于控制变频电机驱动；远程控制模块包括：交换机三、PLC三、HMI三，交换机三与交换机一和交换机二组成环网，PLC三和HMI三经交换机三连接到环网中，形成环形网络的主站，PLC三控制柴油机监控模块、电机监控模块的开启和关闭，解决了大型压裂作业中电驱泵车与柴驱泵车同时作业时功率匹配的难题。但压裂井场大多远离城镇，井场现有供配电系统，电能容量有限，不满足电驱压裂设备施工需求。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种以电池为动力源的成套压裂机组，解决了井场现有供配电系统电能容量有限的问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种以电池为动力源的成套压裂机组，包括电池模块组和成套压裂机组各设备；所述成套压裂机组各设备包括压裂设备、混砂设备、输砂设备、运砂设备、化添设备、混配设备、吊车、供水设备和仪表设备；所述电池模块组包括若干块电池模块；所述压裂设备、混砂设备、输砂设备、运砂设备、化添设备、混配设备、吊车、供水设备和仪表设备等各设备分别与用于为各设备提供动力的电池模块连接。

进一步的，对所述成套压裂机组各设备提供动力的电池模块均集成于集成设备中单独存放，为压裂机组的各设备提供动力。

进一步的，对所述成套压裂机组各设备提供动力的电池模块分别安装在压裂设备、混砂设备、输砂设备、运砂设备、化添设备、混配设备、吊车、供水设备和仪表设备等各设备上。

进一步的，所述压裂设备、混砂设备、输砂设备、运砂设备、化添设备、混配设备、吊车、供水设备和仪表设备等各设备分别连接有至少一块电池模块，各设备由各自的电池模块提供动力。

进一步的，所述电池模块包括电池组、电池管理系统（BMS）和箱体；所述电池组与电池管理系统连接，电池组、电池管理系统集成于箱体内；所述电池组包括M个电池单芯和电池架，根据电机对电压和电流的不同需求，串并联组成的电池单元，M≥1；所述电池单芯的类型包含但不限于三元锂、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、氢燃料、镍镉、镍氢、铅酸等电池的一种或多种；所述电池管理系统包括多路温度检测模块、单体电压检测模块、电池状态分析模块、电池安全保护模块、能量控制管理模块、通信模块等，用于监测、评估及保护电池运行状态；所述箱体底部设有叉车槽，底角及顶角分别设置有固定装置和起吊装置，电池模块的标准化、模块化设计，便于电池组的快速更换。

进一步的，所述成套压裂机组还包括电能处理系统（PCS）；所述电能处理系统的低压侧连接所述电池模块组，高压侧连接各设备的驱动装置，电能处理系统用于控制电池模块组的充电和放电过程，进行交直流的变换；电能处理系统包括主电路、触发电路、控制电路、变压器、逆变器、变频器；所述主电路包括整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路；所述触发电路包括脉冲发生器和脉冲输出器；所述控制电路的类型包含但不限于开环控制电路、闭环控制电路。