一种并网储能式电动挖掘机控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种并网储能式电动挖掘机控制系统，并网储能式电动挖掘机控制系统包括用于与公共电网之间进行电能交换的电能存储模块、用于将机械能转换为电能的发电机、用于将公供电网调压调频的电力变换模块、用于将电能转换为动能的负载模块，以及用于对电能存储模块、发电机和电力变换模块进行电能监控和管理的中央管理服务器；所述发电机输出端、电力变换模块的输入端和所述电能存储模块的输入/输出端分别经输电线与公共电网连接，负载模块通过电缆与电力变换模块输出端相连，中央管理服务器分别与发电机、电力变换模块和电能存储模块连接。本实用新型专利技术具有集成化、模块化、智能化管理控制，可以更加高效、安全、可靠，停电不停工。

【技术实现步骤摘要】
一种并网储能式电动挖掘机控制系统
本技术涉及一种并网储能式电动挖掘机控制系统，属于电动挖掘机

技术介绍
石油是上帝的恩惠，只会越用越少，越用越贵，而电是人造的，任何能源都能转换成电，是会越用越多的。电动是社会发展的必然趋势。随着新能源汽车的不断推广，锂离子动力电池已经日趋成熟，也为高能耗的工程机械提供动力成为可能，既节约能源，减少噪音，安全实用，又能实现零排放。比如，由电动挖掘机、电动装载机等，因为电动型的工程机械设备有着无污染、动力灵活、噪音低等优点。但是目前市场中的一些电动型工程机械，仅仅是从环保方面改变了其动力类型，从电源动力方面一直很单一，要么采用蓄电池储能后再使用，要么直接使用电网电源，并没有较好的技术革新。目前并网储能技术的应用已经发展到了各个行业，其中的光伏储能、风电储能等已经在生活中实现。但目前尚未有能将并网储能技术融合到电动工程机械设备中的技术应用出现。单一供电会存在因突发造成的短时间内无法正常施工作业的情况，尤其是在工期紧张的情况下，不能正常作业会延误工期，造成违约能情况发生。
技术实现思路
本技术要解决现有技术的问题，构思出的一种并网储能式电动挖掘机控制系统，可以很好地克服上述问题，该设备仅改变传统动力提供方式，而且融合并网储能技术，大大促进工程机械的电动化，而且此设备易于实现集成化、模块化、智能化管理控制，可以更加高效、安全、环保、可靠地完成作业。为实现上述目的，本技术提供了一种并网储能式电动挖掘机控制系统，包括用于与公共电网之间进行电能交换的电能存储模块、用于将机械能转换为电能的发电机、用于将公供电网调压调频的电力变换模块、用于将电能转换为动能的负载模块，以及用于对电能存储模块、发电机和电力变换模块进行电能监控和管理的中央管理服务器；其中，所述发电机输出端、电力变换模块的输入端和所述电能存储模块的输入/输出端分别经输电线与公共电网连接，所述负载模块通过电缆与电力变换模块输出端相连，所述中央管理服务器分别与发电机、电力变换模块和所述电能存储模块连接。优选地，所述电能存储模块包括双向逆变器及储能单元，所述双向逆变器经所述输电线与公共电网连接，所述双向逆变器还与储能单元连接。优选地，所述电力变换模块包括输入电抗器、变频器和输出电抗器，所述变频器经输入电抗器与公共电网连接，所述变频器还经输出电抗器与负载模块相连。优选地，所述负载模块包括电动机和液压泵，所述液压泵与电动机机械连接。本技术具有以下有益效果：本技术提供的一种并网储能式电动挖掘机控制系统，可以根据设备工况的不同选择不同的供电模式，实现电动挖掘机的正常作业；可以在公共电网无电的情况下使用电能存储模块的电能，同时也可以使用现场的发电机提供动力电源，同时对电能存储模块充电和对电力变换模块及负载提供电能；也可以在公共电网下同时对电能存储模块充电和对电力变换模块及负载提供电能。从而使得更好的满足施工的需求，同时大大促进工程机械的电动化，而且此设备易于实现集成化、模块化、智能化管理控制，可以更加高效、安全、可靠。可以保证停电不停工。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术的一种并网储能式电动挖掘机控制系统示意图；在附图中：1电能存储模块、2发电机、3电力变换模块、4负载模块、5中央管理服务器。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。一种并网储能式电动挖掘机控制系统，所述并网储能式电动挖掘机控制系统包括用于与公共电网之间进行电能交换的电能存储模块、用于将机械能转换为电能的发电机、用于将公供电网调压调频的电力变换模块、用于将电能转换为动能的负载模块，以及用于对电能存储模块、发电机和电力变换模块进行电能监控和管理的中央管理服务器；其中，所述发电机输出端、电力变换模块的输入端和所述电能存储模块的输入/输出端分别经输电线与公共电网连接，所述负载模块通过电缆与电力变换模块输出端相连，所述中央管理服务器分别与发电机、电力变换模块和所述电能存储模块连接。中央管理服务器是由西门子可编程器、人机界面组成。工作原理：所述中央管理服务器实时检测电能存储模块、发电机、公共电网各个供电端的电能状态；中央管理服务器还需根据各个供电端的电能状态执行相对应的工作模式。所述中央管理服务器实时检测电能储能模块、发电机、公共电网各个供电端的电能状态包括：检测电能存储模块的电能量状态，当电能存储模块电量过低需在充电时，中央管理服务器控制发电机端或公共电网端对电能存储模块充电；当电能存储模块放电过程中达到低电量时，中央管理服务器向外发出警示，提示当前系统的状态，并且会切换到保护模式，防止当电能存储模块电量过低时损坏模块本身；当检测到电能存储模块状态不正常或者充放电异常时，发出警告并停止电能存储模块充放电。检测发电机端是否正常，当发电机端能够提供稳定的电压电流时，发电机端状态是正常状态，当发电机端提供的电压电流小于电力变换模块的启动电压电流时，中央管理服务器向外发出警示，提示当前系统状态，并切断此供电端。检测公共电网供电状态是否正常，公共电网供电正常时，公共电网提供稳定的电压和电流给电能存储模块或负载模块；当公共电网停电时或公共电网电压电流不稳定时，系统断开公共电网，中央管理服务器向外发出警示，提示当前系统状态。中央管理服务器执行相对应的工作模式，是根据电能存储模块、发电机、公共电网的电能状态是否正常自动生成相对的工作模式及控制信号，控制系统的工作模式。同时系统可以根据工作人员根据所检测到的各个供电端的电能状态进行选择工作模式，工作模式包括电能存储模式、供电模式、系统停止模式。系统处于正常运行状态时，当一个或多个所述供电端出现异常时，则所述系统断开与该端的连接，以保护系统的安全可靠。电能存储工作模式：当公共电网端电能充足时，则无论发电机端供电是否正常，都优先由公共电网对电能存储模块进行充电。当公共电网电能不足或停电时，而且发电机端供电正常时，则发电机对电能存储模块进行充电。供电模式：在电能存储模块的电能充足状态时，通过电力变换模块向负载供电时，当公共电网端供电充足时，则优先由公共电网通过电力变换模块向负载供电；当公共电网电能不足而且发电机端供电正常时，测由发电机端通电力变换模块给负载供电；当公共电网不正常而且发电机端电能不足时，测该电能存储模块通过电力变换模块向负载供电，如果公共电网故障时，系统处于离网工作模式。系统在工作过程中出现故障或异常报警时，向外发出提示，并切换工作模式，停止系统。一般的电动挖掘机是采用直接连接公共电网的电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并网储能式电动挖掘机控制系统，所述并网储能式电动挖掘机控制系统包括用于与公共电网之间进行电能交换的电能存储模块、用于将机械能转换为电能的发电机、用于将公供电网调压调频的电力变换模块、用于将电能转换为动能的负载模块，以及用于对电能存储模块、发电机和电力变换模块进行电能监控和管理的中央管理服务器；其中，所述发电机输出端、电力变换模块的输入端和所述电能存储模块的输入/输出端分别经输电线与公共电网连接，所述负载模块通过电缆与电力变换模块输出端相连，所述中央管理服务器分别与发电机、电力变换模块和所述电能存储模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种并网储能式电动挖掘机控制系统，所述并网储能式电动挖掘机控制系统包括用于与公共电网之间进行电能交换的电能存储模块、用于将机械能转换为电能的发电机、用于将公供电网调压调频的电力变换模块、用于将电能转换为动能的负载模块，以及用于对电能存储模块、发电机和电力变换模块进行电能监控和管理的中央管理服务器；其中，所述发电机输出端、电力变换模块的输入端和所述电能存储模块的输入/输出端分别经输电线与公共电网连接，所述负载模块通过电缆与电力变换模块输出端相连，所述中央管理服务器分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭亮，刘清，张佳斌，孙杰，王文禹，向宏伟，袁刚，
申请(专利权)人：湖南力诚新能源科技有限公司，株洲联诚集团控股股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43