專利名稱：應(yīng)急直流電源車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)急直流電源車，是將經(jīng)簡化 后的變電站直流系統(tǒng)安裝在汽車上進行移動供電的新型特種車輛。
背景技術(shù)：
近年來，眾多科研機構(gòu)及設(shè)備制造廠家都對直流操作電源的各項技術(shù)性能進行改 進，使其可靠性、穩(wěn)定性得到了較大提高，但仍存在一些情況，如在變電站直流系統(tǒng)本身出 現(xiàn)異常，或者系統(tǒng)進行技術(shù)改造、遇到突發(fā)災(zāi)難性天氣、地質(zhì)災(zāi)害等無法解決的因素需臨時 供電的時候，沒有臨時電源供變電站使用使其恢復(fù)正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種應(yīng)急直流電源車，能夠使在變電站供 電系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況下臨時提供直流電力供應(yīng)。本實用新型所采取的技術(shù)方案是設(shè)計一種應(yīng)急直流電源車，包括車體，在車體的 底盤上設(shè)廂體，廂體的后部設(shè)門，在廂體內(nèi)一側(cè)后端壁上連設(shè)電控柜和直流配電柜，在直流 配電柜對應(yīng)的汽車底盤下設(shè)直流出線端子箱，在廂體內(nèi)設(shè)直流操作電源系統(tǒng)。所述直流操作電源系統(tǒng)包括交流配電單元、高頻整流模塊、蓄電池組、硅堆降壓單 元、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置、IlOV操作電源用DC-DC、48V通信用DC-DC、配電監(jiān)測單元 和集中監(jiān)控模塊，其中交流配電單元設(shè)置在廂體內(nèi)一側(cè)，由電動電纜絞盤柜組成，內(nèi)置電纜 絞盤，電纜絞盤上的電纜一端可與市交流電連接，另一端與高頻整流模塊連接；在廂體的內(nèi) 前部設(shè)蓄電池組；在廂體內(nèi)前板上設(shè)電池巡檢裝置；高頻整流模塊，硅堆降壓單元、絕緣監(jiān) 測裝置、IlOV操作電源用DC-DC、48V通信用DC-DC、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊設(shè)置在電 控柜內(nèi)，高頻整流模塊將交流配電單元輸出的電經(jīng)整流后輸送給蓄電池組。為了在使用中接臨時照明電源，在直流出線端子箱上設(shè)DC220V直流電源插座。為了改善廂體內(nèi)的工作環(huán)境，在箱體外頂部前端設(shè)空調(diào)，空調(diào)與交流配電單元輸 出端電連接，廂體內(nèi)兩側(cè)設(shè)通風(fēng)窗，通風(fēng)窗內(nèi)設(shè)換氣扇。為了方便工作人員操作控制開關(guān)和觀察電力系統(tǒng)，在廂體的側(cè)面設(shè)觀察窗。為了增強在復(fù)雜條件下停車的穩(wěn)定性，在汽車的底盤四角設(shè)液壓支撐架，液壓支 撐架與設(shè)置在電纜絞盤柜內(nèi)的液壓支撐系統(tǒng)控制箱連接。本實用新型采用上述技術(shù)方案及措施所設(shè)計的應(yīng)急直流電源車，由于采用將專用 電力直流操作電源系統(tǒng)搭載在專用車輛上，當交流輸入電源正常時，通過交流配電單元給 各整流模塊供電，整流模塊將交流電變換為直流電，經(jīng)保護電器(斷路器)輸出，一方面給 蓄電池組充電，另一方面經(jīng)直流饋電單元給直流負荷提供正常的工作電源，當交流輸入電 源故障停電時，整流模塊停止工作，由蓄電池組不間斷給直流負荷供電，為各類變電站、移 動裝置提供臨時直流操作電源，能有效地解決變電站內(nèi)部直流供電故障、或為偏遠地區(qū)、野 外施工作業(yè)提供臨時供電措施，具有移動性好、適應(yīng)性強、供電迅速，方便應(yīng)急，可全天候使用及操作安全方便的優(yōu)點。
圖1表示本實用新型應(yīng)急直流電源車整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示本實用新型直流操作電源系統(tǒng)的原理接線圖；圖3表示本實用新型監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例，進一步說明本實用新型應(yīng)急直流電源車的結(jié)構(gòu)特點。本實用新型應(yīng)急直流電源車的實施例，參見圖1，其結(jié)構(gòu)包括車體12，在車體12的底盤上設(shè)廂體13，廂體13的后部設(shè)門(圖中未示)，在廂體13內(nèi)一側(cè)后端壁上連設(shè)電控 柜14和直流配電柜15，在直流配電柜15上設(shè)監(jiān)測儀表1和系統(tǒng)操作開關(guān)4，在直流配電柜 15對應(yīng)的汽車底盤下設(shè)直流出線端子箱5，在廂體內(nèi)設(shè)直流操作電源系統(tǒng)。參見圖1，圖2，所述直流操作電源系統(tǒng)包括交流配電單元、高頻整流模塊6、蓄電 池組9、硅堆降壓單元、絕緣監(jiān)測裝置2、電池巡檢裝置、IlOV操作電源用DC-DC變換器7、 48V通信用DC-DC變換器8、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊3。其中交流配電單元設(shè)置在廂 體內(nèi)左側(cè)，由電動電纜絞盤柜(圖中未示)組成，內(nèi)置電纜絞盤，電纜絞盤上的電纜一端接 通AC380/220V交流電源，另一端與高頻整流模塊6連接，并另引出一出線端至直流配電柜 15的AC220V交流電源插座內(nèi)；在廂體13的內(nèi)前部設(shè)蓄電池組固定架(圖中未示)，固定 架內(nèi)設(shè)108只每只2V的鉛酸蓄電池組成蓄電池組9，蓄電池組9采用分別限位、多元件固 定，整體防震、壓裝方式設(shè)計，組間通過軟導(dǎo)線連接，為了防止蓄電池組9出線測出現(xiàn)短路， 在電池組9中間串入“蓄電池組防短路斷路器”；高頻整流模塊，硅堆降壓單元、絕緣監(jiān)測裝 置2、110V操作電源用DC-DC變換器7、48V通信用DC-DC變換器8、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān) 控模塊3設(shè)置在電控柜內(nèi)，高頻整流模塊采用N+1并聯(lián)冗余方式供電，即在N個充電模塊滿 足電池組的充電電流和經(jīng)常性負荷電流的基礎(chǔ)上，增加1個熱備用充電模塊，高頻整流模 塊6將交流配電單元輸出的電經(jīng)整流后輸送給蓄電池組9 ；IlOV操作電源用DC-DC變換器 7、48V通信用DC-DC變換器8變換器模塊采用N+1并聯(lián)冗余方式供電，即在N個模塊滿足 經(jīng)常性負荷電流的基礎(chǔ)上，增加1個熱備用充電模塊，實現(xiàn)不同的直流電壓；對于鉛酸蓄電 池直流系統(tǒng)，當2V單體電池的個數(shù)大于104只(110V系統(tǒng)大于52只)時，充電裝置對電池 組的充電電壓將超過直流控制母線允許的變化范圍(標稱電壓值的87. 5% 110% )，因此 在充電裝置、蓄電池組與直流控制母線之間串聯(lián)一硅堆降壓裝置(圖中未示)，把控制直流 母線的電壓穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)；絕緣檢測裝置2采用不平衡電橋檢測直流控制母線絕緣 狀況；電池巡檢裝置(圖中未示)單獨在廂體內(nèi)前板上固定，采用繼電器開關(guān)將蓄電池組9 每節(jié)電池的端電壓進行采集，通過A/D轉(zhuǎn)換電路，將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供CPU讀取， 最后通過RS485串口將處理后的信息上傳到電源監(jiān)控裝置3，進行數(shù)據(jù)分析和判斷；參見圖 3，配電監(jiān)測單元包含對高頻整流模塊、電池巡檢模塊、絕緣監(jiān)測裝置、智能變送儀表，DC-DC 直流變換器等的監(jiān)測裝置，各監(jiān)測裝置采用以Modbus總線與直流監(jiān)控裝置連接，直流監(jiān)控 裝置通過RS-485、USB 口與后臺自動化系統(tǒng)連接，最后通過集中監(jiān)控維護對系統(tǒng)實現(xiàn)遠程 維護管理。[0017]為了在使用中接臨時照明電源，在直流出線端子箱5上設(shè)DC220V直流電源插座。為了改善廂體內(nèi)的工作環(huán)境，在箱體13外頂部前端設(shè)空調(diào)10，空調(diào)10與交流配電 單元輸出端電連接，廂體13內(nèi)兩側(cè)設(shè)通風(fēng)窗(圖中未示)，通風(fēng)窗內(nèi)設(shè)換氣扇。為了方便工作人員操作控制開關(guān)和觀察電力系統(tǒng)，在廂體13的側(cè)面設(shè)觀察窗(圖 中未示)。為了增強在復(fù)雜條件下停車的穩(wěn)定性，在汽車的底盤四角設(shè)液壓支撐架11，液壓 支撐架11與設(shè)置在電纜絞盤柜內(nèi)的液壓支撐系統(tǒng)控制箱(圖中未示)連接。 本實用新型在使用時，參見圖2，將電源車停靠在離AC380/220V交流電源較近的 適當場所，通過電纜絞盤的電纜接通AC380/220V交流電源，此時開啟開關(guān)QF4空調(diào)即可啟 動，開啟開關(guān)QF5直流配電柜內(nèi)AC220V交流電源插座帶電，將直流專用電纜放置到適當位 置后，打開直流出線端子箱，把專用電纜(一正極一負極)的插頭，接入到出線端子箱對應(yīng) 端子上，打開電源車的直流配電柜柜門，打開蓄電池組輸出開關(guān)QS 1，直流母線即可帶電， 監(jiān)控裝置開始監(jiān)控直流系統(tǒng)，在無交流電源時，可以接入負載工作一定時間。投入直流配 電柜交流輸入開關(guān)QF1，整流模塊即啟動，查看交流電壓表、整流器電壓、電流表是否正常， 投入整流器輸出開關(guān)QF2，整流器即可對蓄電池組進行充電，同時可對負載供電。當蓄電池 組或整流器投入直流母線1PL+，1PL-，硅堆降壓單元即自動投入，經(jīng)過調(diào)壓裝置自動調(diào)壓獲 得控制電源。在直流母線有電的情況下，投入變換器電源開關(guān)QF3，變換器即可啟動，查看 1IOV母線電壓表是否正常，1IOV直流母線有電，可對1IOV負載供電，查看48V母線電壓表 是否正常，48V直流母線有電，可對48V負載供電。使用時可隨時投入絕緣監(jiān)測裝置對系統(tǒng) 母線絕緣狀況進行監(jiān)視。系統(tǒng)監(jiān)控裝置作為直流系統(tǒng)電源的控、管中心，可代替人對直流電 源系統(tǒng)進行維護和管理，具有四遙功能“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”，及對蓄電池的智能化管 理等功能，通過通訊線及設(shè)置在駕駛室的專用USB接口，用配置的筆記本電腦，可實現(xiàn)在駕 駛室對系統(tǒng)進行遙測、遙信、遙控和遙調(diào)功能。 本實用新型應(yīng)急直流電源車廣泛適用于電力系統(tǒng)中110kV、220kV、500kV變電站，直流系統(tǒng)標稱電壓IlOV或220V均可使用。
權(quán)利要求一種應(yīng)急直流電源車，包括車體，在車體的底盤上設(shè)廂體，其特征在于廂體的后部設(shè)門，在廂體內(nèi)一側(cè)后端壁上連設(shè)電控柜和直流配電柜，在直流配電柜對應(yīng)的汽車底盤下設(shè)直流出線端子箱，在廂體內(nèi)設(shè)直流操作電源系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1的應(yīng)急直流電源車，其特征在于所述直流操作電源系統(tǒng)包括交流配 電單元、高頻整流模塊、蓄電池組、硅堆降壓單元、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置、IlOV操作 電源用DC-DC、48V通信用DC-DC、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊，其中交流配電單元設(shè)置在 廂體內(nèi)一側(cè)，由電動電纜絞盤柜組成，內(nèi)置電纜絞盤，電纜絞盤上的電纜一端與市交流電連 接，另一端與高頻整流模塊連接；在廂體的內(nèi)前部設(shè)蓄電池組；在廂體內(nèi)前板上設(shè)電池巡 檢裝置；高頻整流模塊，硅堆降壓單元、絕緣監(jiān)測裝置、IlOV操作電源用DC-DC、48V通信用 DC-DC、配電監(jiān)測單元和集中監(jiān)控模塊設(shè)置在電控柜內(nèi)，高頻整流模塊將交流配電單元輸出 的電經(jīng)整流后輸送給蓄電池組。
3.如權(quán)利要求1的應(yīng)急直流電源車，其特征在于在直流出線端子箱上設(shè)DC220V直流 電源插座。
4.如權(quán)利要求2的應(yīng)急直流電源車，其特征在于在箱體外頂部前端設(shè)空調(diào)，空調(diào)與交 流配電單元輸出端電連接，廂體內(nèi)兩側(cè)設(shè)通風(fēng)窗，通風(fēng)窗內(nèi)設(shè)換氣扇。
5.如權(quán)利要求1的應(yīng)急直流電源車，其特征在于在廂體的側(cè)面設(shè)觀察窗。
6.如權(quán)利要求2的應(yīng)急直流電源車，其特征在于在汽車的底盤四角設(shè)液壓支撐架，液 壓支撐架與設(shè)置在電纜絞盤柜內(nèi)的液壓支撐系統(tǒng)控制箱連接。
專利摘要本實用新型屬于供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種應(yīng)急直流電源車，主要特點是包括車體，在車體的底盤上設(shè)廂體，在廂體內(nèi)設(shè)電控柜、直流配電柜和蓄電池組，在直流配電柜對應(yīng)的汽車底盤下設(shè)直流出線端子箱，在廂體內(nèi)設(shè)直流操作電源系統(tǒng)，該實用新型是將經(jīng)簡化后的變電站直流系統(tǒng)安裝在汽車上進行移動作業(yè)的新型特種車輛，為各類變電站提供臨時直流操作電源，能有效地保障變電站采取應(yīng)急供電措施或為偏遠地區(qū)、野外施工作業(yè)提供臨時供電措施，具有移動性好、適應(yīng)性強、供電迅速，方便應(yīng)急，可全天候使用及操作安全方便的優(yōu)點。
文檔編號H02J9/06GK201576956SQ200920257990
公開日2010年9月8日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者樂全明, 于文斌, 張學(xué)飛, 張振強, 曾昭新, 李名峰, 杜云峰, 楊勇強, 楊曉華, 桂文剛, 溫鵬, 王光民, 董國倫, 趙惠, 邢志超, 鄭昌庭 申請人:河南紅宇特種汽車有限公司