[發明專利]供能裝置以及含其的抽油機系統

在審

• 申請號: 201310017724.2
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103944251A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 方奇鐘;謝安琛;丁成龍;田海濤
• 申請（專利權）人: 上海奇亞特能源股份有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強;王婧荷

技術領域

本發明涉及一種供能裝置，特別涉及一種供能裝置以及含其的抽油機系統。

背景技術

石油是世界上迄今為止應用最為廣泛的一種能源，也是人類工業活動的主要能量來源，而在石油勘探和開采的過程中卻消耗著大量的能量。

以游梁式抽油機為例，作為機械采油設備中溫室最早的抽油機機種，由于其具有結構簡單、可靠耐用等優點，一直占據著干泵采油設備的主導地位，但是由于其結構特點，使得在運轉過程中“大馬拉小車現象”造成能源的浪費。同時由于其結構原因，抽油機軸承的運轉速度不定甚至會出現抽油機軸承運轉速度高于電機運轉速度的現象出現，造成無功功率的上升，甚至出現倒送電的現象。

由于石油的勘探和開采屬于野外作業，抽油機需要長期在野外進行工作，在勘探試采階段，除了抽油機以外還需要攜帶大量的燃料，以供應抽油機的使用消耗，這使得石油的野外勘探非常不便。

另外，抽油機連續工作時間較長，功率很高，在石油開采過程中需要消耗大量的能量，如果使用柴油電動機帶動抽油機工作，還會產生大量的廢氣，對環境造成巨大的污染。因此石油行業迫切需要找到一種高效、節能并且對環境友好的抽油機系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服抽油機在野外工作時需要攜帶大量燃料，在開采過程當中需要耗費大量不可再生資源，并且對環境造成巨大污染的問題，提供了一種能夠使用清潔能源，具有高效、節能、對環境友好并且機動性高的供能裝置以及含其的抽油機系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了一種供能裝置，該供能裝置用于為一抽油機提供電能，其特點在于，該供能裝置包括一清潔能源發電模塊、一控制模塊以及一蓄電模塊；

該清潔能源發電模塊用于將清潔能源轉換為電能，并將該電能輸送至該蓄電模塊；

該蓄電模塊用于存儲該電能，并給該抽油機提供電能；

該控制模塊用于控制該清潔能源發電模塊的啟動和停止。

清潔能源是指在生產和使用過程、不產生有害物質排放的能源。可再生的、消耗后可得到恢復，或非再生的(如風能、水能、天然氣等)及經潔凈技術處理過的能源(如潔凈煤油等)。因此本發明中的清潔能源發電模塊即是通過所述清潔能源來實現發電的目的。

較佳地，該供能裝置還包括一電容模塊；

該清潔能源發電模塊還用于將該電能輸送至該電容模塊；

該電容模塊用于存儲該電能，并在該抽油機啟動過程中為該抽油機提供電能；

該蓄電模塊用于在該抽油機啟動結束后的正常運行過程中為該抽油機提供電能。

由于抽油機的伺服電機在啟動時，其電流會在很短的時間內由0mA上升至該伺服電機的額定工作電流的4-7倍，例如一伺服電機的額定工作電流為10mA，則在剛啟動時該伺服電機的電流會從0mA瞬間上升至70mA，之后會逐漸降低至該伺服電機的額定工作流10mA，此時伺服電機開始正常工作，并且其電流在10mA附近波動。由于在啟動瞬間伺服電機需要非常大的電流，采用蓄電池為伺服電機啟動進行供能需要該蓄電池的容量非常的大，這會使得成本大大增加，并且在該伺服電機啟動結束，進入正常工作狀態之后，又并不需要容量太大的蓄電池，此時使用大容量的蓄電池又會造成資源浪費。因此可以選擇通過電容模塊來啟動伺服電機，電容模塊容量較大，能夠滿足伺服電機啟動的需求，并且造價相對于蓄電池要低。

較佳地，該控制模塊還用于在該蓄電模塊的當前電量值低于該蓄電模塊的充電預警值或該電容模塊的當前電量值低于該電容模塊的充電預警值時，控制該清潔能源發電模塊啟動，否則該控制模塊控制該清潔能源發電模塊停止；

該蓄電模塊的充電預警值為該蓄電模塊的容量的70%-80%；

該電容模塊的充電預警值為該電容模塊的容量的40%-50%。

該蓄電模塊的充電預警值以及該電容模塊的充電預警值是可以通過人為設定的，例如當該清潔能源發電模塊采用太陽能光伏發電時，如果所處位置氣候條件比較穩定，長期能夠接受到陽光照射時，可以將該蓄電模塊的充電預警值以及該電容模塊的充電預警值設定得較低，減少該清潔能源發電模塊的頻繁開啟造成的損耗；如果氣候條件不穩定，例如進入雨雪季節，可能長期無法接受到陽光照射，此時可以將該蓄電模塊的充電預警值以及該電容模塊的充電預警值設定得較高，以保證在無陽光時能夠有充足的電量供應。

較佳地，該供能裝置還包括一柴油發電機；