一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置，包括电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统；电池储能系统包括储能单元、BMS电池管理系统，用于电能的释放与存储；PMS能源管理系统包括控制芯片、断路器、充、放电回路，控制芯片通过控制断路器选择充电回路或放电回路对外连接；热管理系统包括热管理系统控制芯片以及与控制芯片连接的相关传感器与温度调节装置和灭火装置；控制芯片根据传感器采集的信号控制温度调节装置与灭火装置工作；BMS电池管理系统、PMS控制芯片以及热管理系统控制芯片互连，实现数据通信。本方案能够极大提升发电机的负载率，减小了资产投入，节省了钻井系统的燃料消耗及发电机的工作时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置


[0001]本技术涉及储能领域，特别涉及一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置。

技术介绍

[0002]目前国外钻井系统一般使用的是柴油发电机或天然气发电机供电，其主要特点，受限于发电机的功率跟随，导致需在使用过程中充分考虑功率冗余，导致发电机的负载率较低；排放量较大，不能满足政府对气体排放指标的限定。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置，极大提升了发电机的负载率，减小了资产投入，同时能够满足钻井系统的功率需要等。
[0004]本技术采用的技术方案如下：一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置，包括电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统；
[0005]电池储能系统包括储能单元以及BMS电池管理系统，储能单元用于电能的释放与存储； BMS电池管理系统与储能单元连接，用于监测储能单元状态；
[0006]PMS能源管理系统包括PMS控制芯片、断路器、充电回路以及放电回路，充电回路与放电回路分别与电池储能系统连接，控制芯片通过控制断路器选择充电回路或放电回路对外连接，实现电池储能系统的充电或放电；
[0007]热管理系统包括热管理系统控制芯片以及与控制芯片连接的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、温度调节装置和灭火装置；控制芯片根据温度传感器与湿度传感器采集的信号控制温度调节装置与灭火装置工作；
[0008]BMS电池管理系统、PMS控制芯片以及热管理系统控制芯片互连，实现数据通信。
[0009]进一步的，所述BMS电池管理系统通过电压采集电路、电流监控电路、温度采集电路储能单元连接，分别通过对应挡路采集储能单元的电压数据、电流数据以及温度，完成对储能单元的监测。
[0010]进一步的，所述PMS能源管理系统还包括保护电路，设置在电池储能系统与PMS能源管理系统之间。
[0011]进一步的，所述PMS能源管理系统还包括电压传感器与电流传感器，设置在充电回路与放电回路对外输出的回路中，并与PMS控制芯片电性连接；电压传感器与电流传感器将采集的电压与电流信号发送至PMS控制芯片。
[0012]进一步的，所述温度调节装置为空调或风扇。
[0013]进一步的，所述灭火装置为灭火器。
[0014]进一步的，所述电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统集成在集装箱内。
[0015]进一步的，所述保护电路由熔断器实现。
[0016]进一步的，所述PMS控制芯片、BMS电池管理系统、热管理系统控制芯片通过CAN总线互连。
[0017]进一步的，所述PMS控制芯片采用TMS320F28XX系列实现，热管理系统控制芯片采用 STM32F107系列实现。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果为：能够在钻井系统中完全替代1台发电机，减少了钻井系统的成本，提升了钻井系统的负载响应速率，大大的提升了发电机的负载率，节省了钻井系统的燃料消耗及发电机的工作时间，极少了钻井系统的维护成本，减少了钻井系统的废气排放量。
附图说明
[0019]图1为本技术提出的基于电池储能系统的油田钻井节油装置示意图。
[0020]图2为油田钻井节油装置的具体组成示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0022]如图1、图2所示，本实施例提出了一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置，能够在钻井系统中完全替代1台发电机，减少钻井系统的成本，提升了钻井系统的负载响应速率，大大的提升了发电机的负载率，节省了钻井系统的燃料消耗及发电机的工作时间。具体如下：
[0023]该基于电池储能系统的油田钻井节油装置集成于集装箱内，包括电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统；
[0024]具体的，电池储能系统包括储能单元以及BMS电池管理系统，储能单元用于电能的释放与存储；BMS电池管理系统与储能单元连接，用于监测储能单元状态；
[0025]PMS能源管理系统由PMS控制芯片、断路器、充电回路以及放电回路组成，充电回路与放电回路分别与电池储能系统连接，控制芯片通过控制断路器选择充电回路或放电回路对外连接，实现电池储能系统的充电或放电；
[0026]热管理系统包括热管理系统控制芯片以及与控制芯片连接的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、温度调节装置和灭火装置；控制芯片根据温度传感器与湿度传感器采集的信号控制温度调节装置与灭火装置工作；
[0027]BMS电池管理系统、PMS控制芯片以及热管理系统控制芯片互连，实现数据通信。
[0028]在本实施例中，BMS电池管理系统通过电压采集电路、电流监控电路、温度采集电路储能单元连接，分别通过对应挡路采集储能单元的电压数据、电流数据以及温度，完成对储能单元的监测。
[0029]在一个优选实施例中，所述PMS能源管理系统还包括保护电路，设置在电池储能系统与 PMS能源管理系统之间，通过保护电路能够实现对储能单元的保护，避免因事故损伤电池元件。本实施例中，保护电路由熔断器实现。
[0030]在本实施例中，所述PMS能源管理系统还包括电压传感器与电流传感器，设置在充
电回路与放电回路对外输出的回路中，并与PMS控制芯片电性连接；电压传感器与电流传感器将采集的电压与电流信号发送至PMS控制芯片。PMS控制芯片能够根据电压传感器与电流传感器反馈的电压与电流信号来控制电池储能系统的充电与放电。
[0031]具体的，PMS控制芯片、BMS电池管理系统、热管理系统控制芯片通过CAN总线互连。
[0032]热管理系统一方面根据温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器来控制温度调节装置与灭火装置工作，即根据温度传感器传输的信号控制温度调节装置运行，实现升温与降温；根据温度传感器与烟雾传感器信号来控制灭火装置，在温度传感器与烟雾传感器的信号值达到阈值时视为着火，灭火装置工作实现灭火功能。另一方面，热管理系统通过CAN总线接收BMS 电池管理系统采集的储能单元内部的温度数据，同时根据温度数据决定是否开启温度调节装置与灭火装置。
[0033]在本实施例中，BMS电池管理系统与热管理系统均采用STM32F107系列控制芯片，PMS 能源管理系统采用TMS320F28XX系列控制芯片。
[0034]在一个优选实施例中，所述温度调节装置为空调及风扇。
[0035]在一个优选实施例中，所述灭火装置为灭火器。
[0036]在一个优选实施例中，所述电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统集成在集装箱内。该集装箱箱体具备保温、减振、防水等功能。在钻井系统内可通过在上位机中设定控制策略提升发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电池储能系统的油田钻井节油装置，其特征在于，包括电池储能系统、PMS能源管理系统、热管理系统；电池储能系统包括储能单元以及BMS电池管理系统，储能单元用于电能的释放与存储；BMS电池管理系统与储能单元连接，用于监测储能单元状态；PMS能源管理系统包括PMS控制芯片、断路器、充电回路以及放电回路，充电回路与放电回路分别与电池储能系统连接，控制芯片通过控制断路器选择充电回路或放电回路对外连接，实现电池储能系统的充电或放电；热管理系统包括热管理系统控制芯片以及与控制芯片连接的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、温度调节装置和灭火装置；控制芯片根据温度传感器与湿度传感器采集的信号控制温度调节装置与灭火装置工作；BMS电池管理系统、PMS控制芯片以及热管理系统控制芯片互连，实现数据通信。2.根据权利要求1所述的基于电池储能系统的油田钻井节油装置，其特征在于，所述BMS电池管理系统通过电压采集电路、电流监控电路、温度采集电路储能单元连接，分别通过对应挡路采集储能单元的电压数据、电流数据以及温度，完成对储能单元的监测。3.根据权利要求1或2所述的基于电池储能系统的油田钻井节油装置，其特征在于，所述PMS能源管理系统还包括保护电路，设置在电池储能系...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，冯志朝，李阳，王付元，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：