一种便携式离心机的制动能量回收系统及方法

技术领域

本申请属于离心机能量回收技术领域，具体涉及一种便携式离心机的制动能量回收系统及方法。

背景技术

离心机是利用转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开，水质检测离心机也是利用这个原理实现对水质的检测。除了在实验室对水质进行检测，户外对水质检测也有较大的需求。因此，便携式的水质检测离心机应运而生。

实验室内用的水质检测离心机多数采用单相交流220V或三相交流380V供电，但是到了户外多数场合无法提供220V或380V交流电，因此需要采用电池进行供电。现有的便携式离心机的制动能量回收方法均是在实验室用的水质离心机基础上提供一块电池加一个逆变器，将电池的低压直流电通过升压电路升压后再逆变为220V或者380V交流电后再给离心机供电，因此整体设备比较笨重，增加的逆变器一方面自身耗能比较严重会使得电池续航大大缩短，另一方面无法实现离心机在减速过程中的能量回馈和电池电量直接测量和实时显示。而且使用原有的220V或者380V电压等级的离心电机，在将电池低压直流(如36V)转为高压交流(220V或者380V)过程中，也会造成效率极大的损失。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种效率高、寿命长的便携式离心机的制动能量回收系统及方法，其通过测量直流母线电压和电流来实现电池电量的实时监测，并对离心机减速过程中的制动能量进行回收控制，可大大提高电池使用次数，从而可以解决背景技术中涉及的至少一个技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

本申请实施例提供了一种便携式离心机的制动能量回收系统，包括：电池、直流母线、逆变器、低压三相交流永磁同步电机、电压检测器以及电流检测器，所述电池通过所述直流母线与所述逆变器连接，所述逆变器与所述低压三相交流永磁同步电机连接，所述电流检测器和所述电压检测器分别与所述直流母线连接以检测电流和电压。

可选的，所述电池为36V充电电池。

可选的，所述逆变器将所述电池的低压直流转为高压交流并输出给所述低压三相交流永磁同步电机。

本申请还提供了一种基于所述的系统的便携式离心机的制动能量回收方法，包括：

步骤一、实时检测直流母线电流和电压；

步骤二、判断向电池反向充电电流是否大于电池最大充电电流，若是，则执行步骤三；若否，则执行步骤四；

步骤三、降低离心机减速速率；

步骤四、判断制动状态下电池电压是否接近最大允许充电电压，若是，则执行步骤五；若否，则执行步骤六；

步骤五、降低离心机减速速率；

步骤六、离心机正常制动减速。

本申请实施例的有益效果如下：通过测量直流母线电压和电流来实现电池电量的实时监测，并对离心机减速过程中的制动能量进行回收控制，可大大提高电池使用次数。

附图说明

图1是本申请实施例提供的便携式离心机的制动能量回收系统的原理结构图；

图2是本申请实施例提供的便携式离心机的制动能量回收方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的便携式离心机的制动能量回收方法进行详细地说明。

请参见图1所示，本申请实施例提供了一种便携式离心机的制动能量回收系统，包括：电池1、直流母线2、逆变器3、低压三相交流永磁同步电机4、电压检测器5以及电流检测器6。

所述电池1通过所述直流母线2与所述逆变器3连接，所述逆变器3与所述低压三相交流永磁同步电机4连接，所述逆变器3将所述电池1的低压直流转为高压交流并输出给所述低压三相交流永磁同步电机4。

在一些实施例中，所述电池包括但不限于36V充电电池，所述逆变器3可以将36V的低压直流转为220V或者360V的高压交流。

所述电流检测器5和所述电压检测器6分别与所述直流母线2连接以检测电流和电压，这样，可以实现对所述电池1的电量的实时监测。另外，由于所述逆变器3的设置，可以将所述低压三相交流永磁同步电机4减速时产生的电流转换为低压直流，由所述电池1进行回收，实现了离心机减速制动能量回收。

再结合图2所示，本申请还提供了一种基于所述的系统的便携式离心机的制动能量回收方法，包括：

步骤一、实时检测直流母线电流和电压；

步骤二、判断向电池反向充电电流是否大于电池最大充电电流，若是，则执行步骤三；若否，则执行步骤四；

步骤三、降低离心机减速速率；

步骤四、判断制动状态下电池电压是否接近最大允许充电电压，若是，则执行步骤五；若否，则执行步骤六；

步骤五、降低离心机减速速率；

步骤六、离心机正常制动减速。

本申请实施例的有益效果如下：通过测量直流母线电压和电流来实现电池电量的实时监测，并对离心机减速过程中的制动能量进行回收控制，可大大提高电池使用次数。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。