移动式不间断交直流电源装置的制作方法

1.本发明涉及变电站辅助设备技术领域，是一种移动式不间断交直流电源装置。


背景技术：

2.目前变电站直流系统运行方式是：站内交流系统为主供电源，当站内交流系统故障时，站内蓄电池组为直流系统供电，提供全站继电保护及通信设备所需的直流电。但是当需要对蓄电池组进行核对性充放电工作时，需要将蓄电池组与直流系统的连接熔丝断开，再将直流放电仪与蓄电池组相连进行放电操作。目前该技术方案存在的安全隐患是：此时站内交流系统为唯一的电源，当站内交流系统故障时，直流系统同时也将失去供电能力，站内继电保护及通信设备均失去工作电源，无法正常工作。因此在进行变电站蓄电池充放电检验时，需要另外配置备用蓄电池组作为备用电源，这些备用蓄电池需要人工搬运、组装，这个过程耗时、费力、工作效率低下，且易发生磕碰、砸伤作业人员及电池损坏事件。此外，由于蓄电池为一种装有电解液的将化学能转化成电能的一种储能装置，在充放电时电解液都将发生化学反应，将会排出硫酸气体等酸性有害气体，而在密闭空间其浓度会急剧增加，对人体健康有害及对设备具有一定的腐蚀性。
3.此外随着社会经济的高速蓬勃发展，地方各类重大会议、发展论坛、体育赛事、民俗活动、国家考试等重大保供电活动频繁呈现，供电可靠要求越来越高。如高考保电时，由于发电车上的发电设备启动需要一定时间，这段时间可能造成英语听力考试中断、不完整，为此需要一种能够瞬时不间断切换电源的应急装置。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种移动式不间断交直流电源装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有变电站直流系统蓄电池组充放电检验时现场搬运、组装备用电池组的过程中存在费时费力、工作效率低、存在安全隐患的问题；进一步解决了重要活动场所应急保电过程中存在的不能瞬时不间断切换电源的问题。
5.本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种移动式不间断交直流电源装置，包括运输车、车厢和电池组件，运输车上设有车厢，车厢后侧板上铰接有后门，后门和车厢后侧板之间通过锁具锁定；车厢上侧板中部设有内外贯通的通风口，对应通风口位置的车厢上侧板外侧设有开口向下的防雨罩，防雨罩左右两侧分别设有内外贯通的出风口，防雨罩内设有散热风扇；车厢中部至前部内侧前后间隔设有至少两组电池组件，车厢后部内侧设有电气安装支架，电气安装支架中部至右部后侧均布有至少一个整流模块，对应整流模块下方位置的电气安装支架上设有控制组件；控制组件与每个整流模块连接，每个整流模块分别与电池组件连接，相邻两组电池组件串联连接，电池组件与控制组件连接。
6.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：上述控制组件可包括直流输出空开、交流输入空开、直流输出指示灯、直流输出接口、交流输入指示灯、交流输入接口和熔断器，对应整流模块下方位置的电气安装支架上左
右间隔设有直流输出空开和流输入空开，对应直流输出空开上方和下方位置的电气安装支架上分别设有直流输出指示灯和直流输出接口，对应交流输入空开上方和下方位置的电气安装支架上分别设有交流输入指示灯和交流输入接口，对应整流模块下方位置的电气安装支架前侧设有熔断器；电池组件和直流输出接口之间依次连接有直流输出指示灯和直流输出空开，交流输入接口与交流输入空开连接，交流输入空开分别与每个整流模块连接，整流模块和交流输入空开之间连接有交流输入指示灯，整流模块与电池组件之间连接有熔断器。
7.上述还可包括电源安装座、ups电源、交流输出空开、交流输出指示灯和交流输出接口，对应后门和电池组件之间位置的车厢下侧板左部内侧固定安装有电源安装座，电源安装座上固定安装有ups电源；对应交流输入空开左方位置的电气安装支架上设有交流输出空开，对应交流输出空开上方和下方位置的电气安装支架上分别设有交流输出指示灯和交流输出接口；交流输入空开与ups电源连接，电池组件与ups电源连接，ups电源和交流输出接口之间依次连接有交流输出指示灯和交流输出空开。
8.上述还可包括蓄电池巡检仪、交流电压表和直流电压电流表，电气安装支架上部后侧左右间隔设有蓄电池巡检仪、直流电压电流表和交流电压表；电池组件和蓄电池巡检仪连接，电池组件和直流输出空开之间设有直流电压电流表，交流输入空开和交流电压表连接。
9.上述电池组件可包括电池支架、托盘、蓄电池、挡板条和分隔条，车厢下侧板内侧设有电池支架，电池支架上设有至少两层托盘，每层托盘上侧均左右间隔设有若干串联在一起的蓄电池；每层托盘前后两端上侧均固定安装有挡板条，对应相邻两块蓄电池之间位置的托盘上侧均设有分隔条。
10.上述车厢还可包括检修门，对应电气安装支架前侧位置的车厢右侧板上铰接有检修门，检修门与车厢右侧板之间通过锁具锁定。
11.上述电池组件还可包括导轨、滑块、左限位销、左限位销座、右限位销和右限位销座，对应每组电池组件位置的车厢下侧板内侧均设有右端位于电池组件右方的导轨，每条导轨与对应的电池组件之间均设有滑块；对应每组电池组件上部左侧位置的车厢左侧板内侧均固定安装有左限位销座，每个左限位销座上均设有开口向右的第一限位槽，每个第一限位槽内都设有右端与电池组件上部左侧对应位置固定安装在一起的左限位销；对应每组电池组件上部右侧位置的检修门内侧均固定安装有右限位销座，每个右限位销座上均设有开口向左的第二限位槽，每个第二限位槽内都设有左端与电池组件上部右侧对应位置固定安装在一起的右限位销。
12.上述电池组件还可包括滚轮和插销，每组电池组件底部左右间隔设有至少两组滚轮，每组滚轮均包括前后间隔设置的两个滚轮；每根导轨右端均设有上下贯通的第一销孔，对应每个第一销孔位置的滑块右端均设有上下贯通的第二销孔，每个第二销孔内都设有下端位于第一销孔内的插销。
13.上述运输车壳包括车架、车轮、悬架、牵引架、辅助轮和辅助支架，车架上侧固定安装有车厢，车架中部下方左右间隔设有两个车轮，两个车轮通过悬架与车架连接，车架前端中部设有牵引架，车架前端下侧中部固定安装有辅助支架，辅助支架下端设有辅助轮。
14.本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置电池支架和托盘可将蓄电池组直
接安装在托盘上组成电池组件，然后将电池组件安装在运输车的车厢内，使用时先通过整流模块给蓄电池充电，然后可直接将本装置运输到工作现场作为直流电源给变电站内直流系统供电，这样在变电站直流系统改造、蓄电池维护、蓄电池更换或直流系统故障时，可以快速替换原有站内直流电源使变电站在失去交流电时继电保护装置和其他二次设备仍然可以稳定运行，降低电网故障概率，同时维护人员不再需要现场搬运、组装蓄电池，因此可避免维护人员被电池砸伤、磕碰，有效降低劳动强度，具有安全、省力、简便和高效的特点；此外还可将蓄电池内直流电通过ups电源上的逆变器逆变切换成恒压交流电输出，因此在重要活动场所应急保电过程中可实现瞬时不间断切换电源。
附图说明
15.附图1为本发明最佳实施例（检修门打开状态）的右视结构示意图。
16.附图2为本发明最佳实施例（后门打开状态）的后视结构示意图。
17.附图3为本发明最佳实施例（检修门关闭状态）的右视结构示意图。
18.附图4为附图1中的电池组件放大的立体结构示意图。
19.附图5为本发明最佳实施例的电路框图。
20.附图中的编码分别为：1为车厢，2为后门，3为电气安装支架，4为整流模块，5为直流输出空开，6为交流输入空开，7为直流输出指示灯，8为直流输出接口，9为交流输入指示灯，10为交流输入接口，11为电源安装座，12为ups电源，13为交流输出空开，14为交流输出指示灯，15为交流输出接口，16为蓄电池巡检仪，17为交流电压表，18为直流电压电流表，19为电池支架，20为托盘，21为蓄电池，22为挡板条，23为分隔条，24为检修门，25为导轨，26为滑块，27为右限位销，28为右限位销座，29为滚轮，30为插销，31为防雨罩，32为出风口，33为车架，34为车轮，35为悬架，36为牵引架，37为辅助轮，38为辅助支架，39为第二销孔。
具体实施方式
21.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
22.在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
23.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：如附图1、2、3、4、5所示，该移动式不间断交直流电源装置包括运输车、车厢1和电池组件，运输车上设有车厢1，车厢1后侧板上铰接有后门2，后门2和车厢1后侧板之间通过锁具锁定；车厢1上侧板中部设有内外贯通的通风口，对应通风口位置的车厢1上侧板外侧设有开口向下的防雨罩31，防雨罩31左右两侧分别设有内外贯通的出风口32，防雨罩31内设有散热风扇；车厢1中部至前部内侧前后间隔设有至少两组电池组件，车厢1后部内侧设有电气安装支架3，电气安装支架3中部至右部后侧均布有至少一个整流模块4，对应整流模块4下方位置的电气安装支架3上设有控制组件；控制组件与每个整流模块4连接，所有整流模块4并联连接后与电池组件连接，相邻两组电池组件串联连接，电池组件与控制组件连接。根据需求，后门2可根据车厢1宽度使用单开门或对开门，本实施例中后门2为对开门；后
门2与车厢1后侧板之间的锁具可为现有技术中的门栓、集装箱一寸锁、带锁的插销，为保证固定可靠、安装方便以及适合运输，本实施例中使用的是箱式货车常用的集装箱一寸锁；当电池组件散热较大时，防雨罩31内还可安装有空调；电气安装支架3可为现有技术中的钢结构支架、带孔角铁和带孔网板组装支架、冲腰孔钢板，在保证结构强度的情况下为方便安装，本实施例中使用的是带孔角铁和带孔网板组装支架。
24.使用前，预先打开控制组件，通过整流模块4给电池组件充满电；使用时，通过运输车将安装在车厢1内的电池组件运输到变电站内需要进行直流系统蓄电池组充放电检验的作业现场，关闭控制组件，先将本装置直流输出与站内直流系统连接，再将站内蓄电池组和站内直流系统断开，最后打开控制组件，这样就能保证在进行站内蓄电池组充放电检验时站内直流系统不会断电；此时打开的后门2可作为进风口，散热风扇可将电池组件产生的热能通过出风口32及时排出车外，降低工作环境温度，同时散热风扇还可将电池组件排出的酸性有害气体排出。通过使用本发明，维护人员不再需要现场搬运、组装备用蓄电池，避免维护人员被电池砸伤、磕碰，有效降低劳动强度，大大节省作业时间提高工作效率，此外通过散热风扇的设置可有效防止车厢1内零部件受到腐蚀，增长设备使用寿命的同时提高了操作人员的工作环境安全性。
25.可根据实际需要，对上述移动式不间断交直流电源装置作进一步优化或/和改进：如附图2、5所示，控制组件包括直流输出空开5、交流输入空开6、直流输出指示灯7、直流输出接口8、交流输入指示灯9、交流输入接口10和熔断器，对应整流模块4下方位置的电气安装支架3上左右间隔设有直流输出空开5和流输入空开，对应直流输出空开5上方和下方位置的电气安装支架3上分别设有直流输出指示灯7和直流输出接口8，对应交流输入空开6上方和下方位置的电气安装支架3上分别设有交流输入指示灯9和交流输入接口10，对应整流模块4下方位置的电气安装支架3前侧设有熔断器；电池组件和直流输出接口8之间依次连接有直流输出指示灯7和直流输出空开5，交流输入接口10与交流输入空开6连接，交流输入空开6分别与每个整流模块4连接，整流模块4和交流输入空开6之间连接有交流输入指示灯9，整流模块4与电池组件之间连接有熔断器。根据需求，直流输出空开5和交流输入空开6均为现有技术中空气开关，交流输入接口10和直流输出接口8均为现有技术中的接线柱，可根据通过电流大小选择对应型号；熔断器可为现有技术中的熔丝或熔断器开关，考虑到电池组件需要断电检修，本实施例中使用的是熔断器开关（即带开关的熔断器），也可使用熔丝与空气开关的组合件。通过这样设置，可以使交流电输入和直流电输出均有专用开关控制，对外连接时可将对应的空开关闭，有效保证操作人员的人身安全；专用接口使设计布局更整齐，也更方便快速地与外部设备连接；交流输入指示灯9和直流输出指示灯7可以分别指示交流输入空开6和直流输出空开5的工作状态。
26.如附图2、5所示，还包括电源安装座11、ups电源12、交流输出空开13、交流输出指示灯14和交流输出接口15，对应后门2和电池组件之间位置的车厢1下侧板左部内侧固定安装有电源安装座11，电源安装座11上固定安装有ups电源12；对应交流输入空开6左方位置的电气安装支架3上设有交流输出空开13，对应交流输出空开13上方和下方位置的电气安装支架3上分别设有交流输出指示灯14和交流输出接口15；交流输入空开6与ups电源12连接，电池组件与ups电源12连接，ups电源12和交流输出接口15之间依次连接有交流输出指示灯14和交流输出空开13。根据需求，ups电源12为现有技术中的不间断电源，其对电压过
高或电压过低都能提供保护，还可实现不间断供电；交流输出指示灯14用于指示交流输出空开13的工作状态；为了方便与各模块连接，电气安装板前侧可设置交流母排和直流母排。
27.使用时，可事先通过交流输出接口15将本装置与负载连接，然后通过交流输入接口10与市电连接，这样打开交流输入空开6和交流输出空开13后，市电输入正常时，可将市电稳压后供应给负载使用，此时的ups电源12就是一台稳压器，防止因电压过高或过低影响负载正常工作；当市电中断（事故停电）时，ups电源12能立即将电池组件内的直流电能通过逆变器切换转换成恒压交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。通过这样设置，在重要活动场所应急保电过程中可保证能不间断地给负载供电，还可避免电压不稳影响负载正常工作。
28.如附图2、5所示，还包括蓄电池巡检仪16、交流电压表17和直流电压电流表18，电气安装支架3上部后侧左右间隔设有蓄电池巡检仪16、直流电压电流表18和交流电压表17；电池组件和蓄电池巡检仪16连接，电池组件和直流输出空开5之间设有直流电压电流表18，交流输入空开6和交流电压表17连接。根据需求，蓄电池巡检仪16可以对电池组件的单个蓄电池电压和整个电池组件电压进行实时在线巡回检测，并在出现过压或欠压状态时自动报警，这样不仅可以监测电池组件电压状态，还可以及时发现电压异常的蓄电池21并进行更换；交流电压表17可为现有技术中的数字或指针式交流电压表17，这样便于检测市电输入电压；直流电压电流表18可为现有技术中的数字或指针式直流电压电流表18，这样便于检测电池组件的输出电压和输出电流。
29.如附图1、4所示，电池组件包括电池支架19、托盘20、蓄电池21、挡板条22和分隔条23，车厢1下侧板内侧设有电池支架19，电池支架19上设有至少两层托盘20，每层托盘20上侧均左右间隔设有若干串联在一起的蓄电池21；每层托盘20前后两端上侧均固定安装有挡板条22，对应相邻两块蓄电池21之间位置的托盘20上侧均设有分隔条23。根据需求，为保证蓄电池21散热，上层托盘20和下层蓄电池21之间留有空隙，相邻两块蓄电池之间也留有空隙；由于本装置需要移动和运输，为了稳定蓄电池21的位置，防止蓄电池21前后左右窜动，托盘20前后两侧均设有挡板条22，相邻两块蓄电池21之间还设有分隔条23；此外为了减缓蓄电池21受到的震动，每块蓄电池21和托盘20之间还可设有缓冲垫。
30.如附图1、3所示，还包括检修门24，对应电气安装支架3前侧位置的车厢1右侧板上铰接有检修门24，检修门24与车厢1右侧板之间通过锁具锁定。根据需求，为便于检修维护电池组件，车厢1左侧可设有检修门24，根据需要检修维护的电池组件数量，检修门24可为单开门也可为对开门，本实施例中选择的是对开门，检修门24和车厢1之间可通过现有技术中的门栓、集装箱一寸锁、带锁的插销锁定，为保证固定可靠、安装方便以及适合运输，本实施例中使用的是箱式货车常用的集装箱一寸锁。
31.如附图1、4所示，电池组件还包括导轨25、滑块26、左限位销、左限位销座、右限位销27和右限位销座28，对应每组电池组件位置的车厢1下侧板内侧均设有右端位于电池组件右方的导轨25，每条导轨25与对应的电池组件之间均设有滑块26；对应每组电池组件上部左侧位置的车厢1左侧板内侧均固定安装有左限位销座，每个左限位销座上均设有开口向右的第一限位槽，每个第一限位槽内都设有右端与电池组件上部左侧对应位置固定安装在一起的左限位销；对应每组电池组件上部右侧位置的检修门24内侧均固定安装有右限位销座28，每个右限位销座28上均设有开口向左的第二限位槽，每个第二限位槽内都设有左
端与电池组件上部右侧对应位置固定安装在一起的右限位销27。
32.通过这样设置，当蓄电池巡检仪16报警某块蓄电池21电压不正常（蓄电池巡检仪16可显示电压异常蓄电池21的坐标）时，根据电池组件坐标可将对应的电池组件向左滑动，然后找到对应坐标的蓄电池21进行检测维护更换，这样维护更换电压异常状态蓄电池21时工作效率更高、有效降低维护人员的劳动强度；维修完成后将电池组件向右推回初始位置时，电池组件上的左限位销会插入左限位销座上的第一限位槽内，将检修门24关闭后，检修门24上的每个右限位销座28上的第二限位槽会卡住对应电池组件上的右限位销27，这样可以有效防止本装置在运输过程中电池组件晃动。
33.如附图1、4所示，电池组件还包括滚轮29和插销30，每组电池组件底部左右间隔设有至少两组滚轮29，每组滚轮29均包括前后间隔设置的两个滚轮29；每根导轨25右端均设有上下贯通的第一销孔，对应每个第一销孔位置的滑块26右端均设有上下贯通的第二销孔39，每个第二销孔39内都设有下端位于第一销孔内的插销30。通过这样设置，通过插销30将电池组件和导轨25固定在一起，使电池组件固定更加牢固可靠；滚轮29可使向左移动电池组件时更省力，减轻导轨25和滑块26之间的磨损。根据需求，防止在运输过程中滚轮29移动，靠近检修门24的滚轮29可选带刹车的滚轮。
34.如附图1、2、3所示，运输车包括车架33、车轮34、悬架35、牵引架36、辅助轮37和辅助支架38，车架33上侧固定安装有车厢1，车架33中部下方左右间隔设有两个车轮34，两个车轮34通过悬架35与车架33连接，车架33前端中部设有牵引架36，车架33前端下侧中部固定安装有辅助支架38，辅助支架38下端设有辅助轮37。根据需求，运输道路不平整时，辅助支架38可为折叠支架，同时悬架35上可设有缓冲装置。通过这样设置，牵引车科通过牵引架36将本装置运输到作业现场，到达作业现场后牵引车脱开后，辅助轮37和辅助支架38支撑住地面可使车厢1基本保持水平，便于操作人员进行作业。
35.以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。