>[0020]在上述任一技术方案中优选的是，所述超级电容充电阶段，电动修井机系统正常运行时，母线侧的直流电压高于超级电容侧的直流电压，在提升且负载所需功率低于网侧所提供的功率或下放油管的间歇期间，当控制器判断储能设备超级电容的荷电状态SOC未达到1.0时，将电网通过PffM整流器作为可控的恒压源，再通过双向DC/DC变换器为超级电容进行恒压充电。
[0021]在上述任一技术方案中优选的是，所述超级电容充电阶段，双向DC/DC变换器的工作过程:当控制器判断储能设备超级电容的荷电状态SOC未达到1.0时，将电网通过PffM整流器作为可控的恒压源，再通过双向DC/DC变换器为超级电容进行恒压充电，其双向DC/DC变换器采用脉冲宽度调制;在一个脉冲工作周期内，控制器通过电流传感器SC1、电流传感器SC2、电压传感器SVl和电压传感器SV2采集输入端和输出端的电流和电压信息，控制IGBT开关管VG2导通，IGBT开关管VGl关断，IGBT开关管VG3的控制回路通过直流母线侧电压和超级电容侧电流的反馈信息，控制IGBT开关管VG3关断，使得直流母线侧电流通过IGBT开关管VG2、储能电感L1、IGBT开关管VG3上的二极管D3经由超级电容形成闭合回路;接着控制器控制IGBT开关管VGl、IGBT开关管VG2关断，IGBT开关管VG3控制回路控制IGBT开关管VG3关断，使得电流通过IGBT开关管VGl上的二极管Dl、储能电感L1、IGBT开关管VG3上的二极管D3经由超级电容形成闭合回路;周而复始地以脉冲的形式由直流母线侧向超级电容侧充电。
[0022]在上述任一技术方案中优选的是，所述超级电容放电阶段，电动修井机系统正常运行时，母线侧的直流电压高于超级电容侧的直流电压，在提升油管且负载所需功率高于网侧所提供的功率的过程时，当控制器判断储能设备超级电容的荷电状态SOC达到1.0时且电动修井机处于重载电动状态时，将电网通过PWM整流器和超级电容通过双向DC/DC变换器两者并联运行为变频器提供电能。
[0023]在上述任一技术方案中优选的是，所述超级电容放电阶段，双向DC/DC变换器的工作过程:双向DC/DC变换器采用脉冲宽度调制PffM;在一个工作周期内，控制器通过电流传感器SCl、电流传感器SC2、电压传感器SVl和电压传感器SV2采集输入端和输出端的电流和电压信息，控制IGBT开关管VGl导通和IGBT开关管VG2关断，IGBT开关管VG3的控制回路通过直流母线侧电压和超级电容侧电流的反馈信息，控制IGBT开关管VG3导通，使得超级电容侧电流通过IGBT开关管VG3、储能电感LI和IGBT开关管VGl形成闭合回路;接着控制器控制IGBT开关管VGl和IGBT开关管VG2关断，IGBT开关管VG3的控制回路控制IGBT开关管VG3导通，使得电流通过IGBT开关管VG3、储能电感L1、IGBT开关管VG2上的二极管D2经由直流母线形成闭合回路;周而复始地以脉冲的形式由超级电容侧向直流母线侧放电。
[0024]在上述任一技术方案中优选的是，所述电动修井机系统运行中，当系统母线电压故障时，母线侧的直流电压低于超级电容侧的直流电压，双向DC/DC变换器的主电路设置有双向DC/DC变换器主电路控制装置，通过关断双向DC/DC变换器主电路控制装置的IGBT开关管VG3，来避免电动修井机储能超级电容充放电控制装置失控过流。
[0025]在上述任一技术方案中优选的是，所述双向DC/DC变换器主电路与双向DC/DC变换器主电路控制装置以η重回路并联连接方式接入电动修井机电控系统，η重η相双向DC/DC变换器用以满足电动修井机的功率需求。
[0026]本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置，是针对现有技术在实际应用中会产生的失控过流风险而提供一种安全可靠的超级电容双向DC/DC充放电装置及其控制方法，本发明提出的双向DC/DC变换器为非隔离型DC/DC变换器，双向DC/DC变换器的主电路设有双向DC/DC变换器主电路控制装置，双向DC/DC变换器主电路控制装置与双向DC/DC变换器主电路相连接，通过控制双向DC/DC变换器主电路控制装置的通断来避免双向DC/DC变换器主电路失控过流，规避超级电容向母线侧充电电流的不可控因素和损坏风险，继而确保电动修井机的电控系统安全可靠的运行。
[0027]本发明提出的双向DC/DC变换器及其控制方法可以应用于具有宽幅输入和输出电压的设备，诸如超级电容和蓄电池等。本发明用于控制电动修井机储能设备的超级电容的充放电功能的双向DC/DC变换器，可以进行安全可靠的双向直流电压的稳定输出，双向DC/DC装置为非隔离型DC/DC变换器，单回路的双向DC/DC主电路装置包括IGBT开关管VG3，通过控制开关管VG3的通断可避免装置失控过流，在实际应用中采用两重或多重回路并联方式以满足电动修井机的功率需求。
在电控修井机的电控系统中，采用本发明提出的双向DC/DC电路拓扑结构及相应的控制方法，可以从根本上消除由于井场变压器的缘故或者其他原因，致使母线侧的直流电压低于超级电容侧的直流电压，造成超级电容向母线侧充电电流的不可控，引起单元损坏的风险，保证此系统能够安全可靠的运行。
【附图说明】
[0028]图1为一种电动修井机的电控系统结构示意图；
图2为传统双向DC/DC变换器的电路拓扑图；
图3为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的双向DC/DC变换器的电路拓扑图；
图4为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的母线向超级电容充电Buck工作电路一示意图；
图5为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的母线向超级电容充电Buck工作电路二示意图；
图6为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的超级电容向母线充电Boost工作电路一示意图；
图7为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的超级电容向母线充电Boost工作电路二示意图；
图8为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的控制开关管VG3导通与关断原理图；
图9为按照本发明的电动修井机储能超级电容充放电控制装置及控制方法的一优选实施例的η重η相双向DC/DC变换器。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。
[0030]电动修井机储能超级电容充放电控制装置具有超级电容、与超级电容相连接的双向DC/DC变换器以及与双向DC/DC变换器相连接的PffM整流器。在这里，电动修井机储能超级电容充放电控制装置的双向DC/DC变换器为非隔离型DC/DC变换器，双向DC/DC变换器的主电路加装一个双向DC/DC变换器主电路控制装置，双向DC/DC变换器主电路控制装置与双向DC/DC变换器主电路相连接，通过控制双向DC/DC变换器主电路控制装置的通断来避免双向DC/DC变换器主电路失控过流，规避超级电容向母线侧充电电流的不可控因素和损坏风险，