【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及提升机应急控制领域，尤其涉及一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法及装置、介质。
技术介绍
1、随着储能技术的发展，利用储能装置实现应急提升机控制的方案逐渐被引起重视。然而应急提升工况下，受限于电池电压和容量，大功率提升机无法满足全速全载的提升能力，导致应急提升效率下降。另外，电池的输出能力与其荷电状态有直接关联。频繁地在低荷电状态下以高速运行则会加速电池的老化过程，减少电池的使用寿命。
2、通过合理调整提升机在不同荷电状态水平下的运行速度不仅可以保护电池，还可以提高能源使用效率。本专利技术根据电池的荷电状态计算提升机的最大允许转速，此最大允许转速即为提升机速度包络线，应急工况下，在此速度包络线范围内控制提升机安全可靠运行。该方法保障了电池的可靠性，提高应急提升的效率，缩短救援时间，为矿山断电情况下的副井提升机应急运行提供了安全保障。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法及装置、介质。用于解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术按以下技术方案实现：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，所述方法包括：
4、获取提升机应急电源的电池组的荷电状态；所述电池组的荷电状态为电池组的剩余电量与完全充满电量的比值；
5、根据电池组的实时荷电状态判断允许提升或下放的载荷质量；
6、根
7、根据速度包络线函数，在系统安全的条件下，控制提升机在速度包络线的速度指令范围内运行。
8、在一种实施方式中，所述根据电池组的实时荷电状态预判允许提升或下放的载荷质量，包括：
9、判断提升机的运行状态；所述运行状态为：上提状态或下放状态；
10、当提升机处于上提状态时，根据电池组的剩余电量计算提升机上提允许的最大提升静阻力；
11、根据提升机上提允许的最大提升静阻力得出允许提升的载荷质量m；
12、当提升机处于下放状态时，根据电池组的的可用存储空间，计算提升机下放允许的最大提升静阻力；
13、根据提升机下放允许的最大提升静阻力得出允许下放的载荷质量m；
14、输出允许提升或下放的载荷质量m，至提升机电控系统，提升机电控系统根据允许提升或者允许下放的载荷质量，安排下一次提升或下放的载荷。
15、在一种实施方式中，根据电池组的剩余电量计算提升机上提允许的最大提升静阻力的表达式为：
16、
17、其中，wup为电池组剩余可用电量，fup为允许的最大提升静阻力，k1为提升机附属设备的耗电量附加系数，取经验值1.02；tup为单次提升所需时间，tup＝h/vm；vm为提升机运行速度，其通过荷电状态信息获得；h为提升高度，ηd减速机效率，ηm电机效率。
18、在一种实施方式中，当提升机处于上提状态时，由动力学公式可得，上提时提升力为：
19、fup＝k2*mg
20、其中，k2为矿井静阻力系数，对于箕斗式提升容器，上提时k2＝1.15；m上提为提升的载荷质量，g重力加速度，g≈9.80m/s2；
21、由提升力可以得出允许提升的载荷质量为：
22、
23、在一种实施方式中，所述根据电池的可用存储空间计算所允许的提升机静阻力：
24、
25、其中，wdown为电池组的可用存储空间能够储存的能量，fdown为所下放时允许的提升机静阻力，k1为提升机附属设备的耗电量附加系数，取经验值1.02；tdown为单次提升所需时间:tdown＝h/vm，vm为提升机运行速度；其通过荷电状态信息获得；h为提升高度，ηd减速机效率，ηm电机效率。
26、在一种实施方式中，当提升机处于下放状态时，由动力学公式可得，下放时提升力为：
27、fdown＝k2*mg
28、其中，k2为矿井静阻力系数，对于箕斗式提升容器，下放时k2＝0.85；m下放为下放的载荷质量，g重力加速度，g≈9.80m/s2；
29、由提升力可以得出允许下放的载荷质量为：
30、
31、在一种实施方式中，所述根据荷电状态和载荷质量得出速度包络线，包括：
32、根据电池电压和电流对荷电状态的关系，得出电池输出功率pbattery与荷电状态soc的关系式；具体关系式为：
33、pbattery＝(umax-k*(1-soc)2)×imax×soc
34、其中，soc为荷电状态，umax是满电状态下的最大电压，k是常数，表示电压随荷电状态soc变化的程度，imax是电池在满电时能够提供的最大电流；
35、根据提升机和电池的功率平衡设计最大允许速度vmax与载荷质量m和荷电状态之间的关系，所述最大允许速度vmax为：
36、
37、当电池处于较低荷电状态时，荷电状态soc变换较快，为防止速度包络线出现阶跃变化，设计如下速度包络线函数：
38、
39、其中，p1为0.2，最低速度vmin根据电池组电压和提升机应急状态下的安全性综合考虑设定。
40、在一种实施方式中，所述在系统安全的条件下，控制提升机在速度包络线的速度指令范围内运行包括：
41、控制提升机零速运行，判断载荷质量是否超出输出允许提升或下放的载荷质量m，若超出该质量，则停机，并输出报警信号及通知提升机电控系统减少载荷；
42、按照提升机电控系统的速度指令运行，并根据提升机速度包络线对该速度指令进行限幅；所述限幅方式为：超出速度包络线按照速度包络线的速度命令，低于速度包络线，按照提升机电控系统发送的速度指令运行。
43、第二方面，本申请实施例提供了一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制装置，所述装置包括：
44、荷电状态获取模块，用于获取提升机应急电源的电池组的荷电状态；所述电池组的荷电状态为电池组的剩余电量与完全充满电量的比值；
45、载荷质量判断模块，用于根据实时荷电状态判断允许提升或下放的载荷质量；
46、包络线函数计算模块，用于根据荷电状态和载荷质量得出速度包络线函数；
47、控制模块，根据速度包络线函数，在系统安全的条件下，控制提升机在速度包络线的速度指令范围内运行。
48、第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法。
49、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
50、本专利技术采用基于荷电状态的提升机应急包络线策略，可以根据电池剩余能量预判提升载荷质量是否被允许，以及预判下放人员或物体时，电池是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述根据电池组的实时荷电状态预判允许提升或下放的载荷质量，包括：
3.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，根据电池组的剩余电量计算提升机上提允许的最大提升静阻力的表达式为：
4.根据权利要求3所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，当提升机处于上提状态时，由动力学公式可得，上提时提升力为：
5.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述根据电池的可用存储空间计算所允许的提升机静阻力为：
6.根据权利要求5所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述根据荷电状态和载荷质量得出速度包络线，包括：
8.根据权利要求7所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方
9.一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述根据电池组的实时荷电状态预判允许提升或下放的载荷质量，包括：
3.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，根据电池组的剩余电量计算提升机上提允许的最大提升静阻力的表达式为：
4.根据权利要求3所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，当提升机处于上提状态时，由动力学公式可得，上提时提升力为：
5.根据权利要求1所述的基于荷电状态的提升机应急运行转速控制方法，其特征在于，所述根据电池的可用存储空间计算所允许的提升机静阻力...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏科舜，谭国俊，梁波，杨波，吴翔，刘伟，李凯，盛朗，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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