CN106992323B - 一种蓄电池组智能失效旁路装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池组智能失效旁路装置，用于在配电线路发生故障且蓄电池组失效时保障配电线路的正常运行。在底座的左右两侧设有夹持固定主、副蓄电池组的固定夹，在主蓄电池组和副蓄电池组的正、负极上分别设有压帽，在压帽上设有与正、负极电连接的横杆；在主副蓄电池组的正极之间、主副蓄电池组的负极之间分别设有连极杆，连极杆包括与负极上的横杆电连接的外杆、位于外杆内腔中的内杆，在内杆与外杆之间设有顶出弹簧且在顶出弹簧的作用下内杆的左端伸出外杆内腔后与主蓄电池组上的正、负极接触；在底座上设有驱动内杆相对外杆左右移动的内杆驱动机构。本发明可在主蓄电池组失效后，启动副蓄电池组，保证配电线路设备的正常运行。

Description

一种蓄电池组智能失效旁路装置

技术领域

本发明涉及蓄电池组技术领域，具体地说是一种蓄电池组智能失效旁路装置。

背景技术

蓄电池组在电力线路的配电自动化系统中具有广泛的应用，可在配电线路发生故障停电时保障配电终端设备的正常运行。但是当蓄电池因过放、过充等原因导致蓄电池组失效后，就不能保障配电设备的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池组智能失效旁路装置，用于在配电线路发生故障且蓄电池组失效时保障配电线路的正常运行。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，它包括固定夹、底座、连极杆、副蓄电池组、顶出弹簧和内杆驱动机构，所述固定夹为设置在底座左右两侧的两个，其中左侧的固定夹夹持固定在主蓄电池组上，右侧的固定夹夹持固定在副蓄电池组上，在主蓄电池组和副蓄电池组的正、负极上分别设有压帽，在压帽上设有与正、负极电连接的横杆；

在主副蓄电池组的正极之间、主副蓄电池组的负极之间分别设有导电的连极杆，所述连极杆包括与负极上的横杆电连接且相对固定的外杆、位于外杆内腔中并与外杆滑动连接的内杆，在内杆与外杆之间设有顶出弹簧且在所述顶出弹簧的作用下内杆的左端伸出外杆内腔后与主蓄电池组上的正、负极接触；

在底座上设有驱动内杆相对外杆左右移动的内杆驱动机构，在主蓄电池组上设有检测正极有无电流的电流传感器，电流传感器与控制器信号连接，控制器与内杆驱动机构信号连接。

进一步地，在外杆的内腔中设有固定板，所述顶出弹簧设置在固定板与内杆之间。

进一步地，内杆驱动机构包括拉绳、第一导向轮、第二导向轮、张紧轮、绕线轮和拉绳缠绕释放单元，在外杆的内腔中转动安装有第一导向轮，在外杆的底部固定有左右设置的第一支架和第二支架，在第一支架上活动安装有张紧轮，在张紧轮与第一支架之间设有张紧弹簧，在第二支架上转动安装有第二导向轮，第一导向轮、张紧轮和第二导向轮分别位于三角形的三个顶点上，在连极杆的下方设有转动安装在底座上的绕线轮，所述拉绳的一端固定在内杆上，拉绳的另一端穿过顶出弹簧以及固定板上的中心孔并依次绕过第一导向轮、张紧轮和第二导向轮后固定在绕线轮的外壁上，所述拉绳缠绕释放单元设置在底座上并驱动绕线轮的转动。

进一步地，在所述第一支架的下部设有长条孔，在长条孔中设有活动轴，所述张紧轮转动安装在活动轴上，活动轴的两端分别固定在张紧块上，所述张紧块滑动安装在第一支架上，张紧弹簧设置在第一支架上的支耳与张紧块之间。

进一步地，拉绳缠绕释放单元包括横轴、主动齿轮、从动齿轮、蜗轮、蜗杆和电机，两绕线轮分别固定在横轴的两端，在横轴上固定有从动齿轮，在底座上转动安装有蜗轮轴，在蜗轮轴上固定有蜗轮以及与从动齿轮啮合的主动齿轮，在底座上固定有电机，在电机输出端固定有与蜗轮啮合的蜗杆。

进一步地，所述主动齿轮和从动齿轮均为两个。

进一步地，所述横杆为锥形结构，在外杆的右端面上设有容纳横杆的第一凹槽，在内杆的左端面上设有容纳横杆的第二凹槽。

进一步地，在内杆的右端面上固定有圆形的主滑板，在主滑板的外壁上固定有滑块，所述滑块与外杆内腔壁上的主滑槽滑动连接。

进一步地，在主滑板的右侧设有左右设置的第一副滑板和第二副滑板，在主滑板与第一副滑板之间、第一副滑板与第二副滑板之间分别设有连接杆，在第一、第二副滑板的外壁上也分别设有滑块，在外杆的内腔壁上设有与第一副滑板上滑块滑动配合的第一副滑槽，在外杆的内腔壁上设有与第二副滑板上滑块滑动配合的第二副滑槽。

进一步地，主滑板、第一副滑板、第二副滑板上的滑块均为两个，且沿主滑板的轴向看六个滑块在同一圆周上均匀布置。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种蓄电池组智能失效旁路装置，电流传感器的设置可以检测到主蓄电池组正极的电流变化，进而将电流变化传递至控制器，若主蓄电池组上正极无电流时(主蓄电池组失效后)，控制器控制拉绳释放缠绕单元工作，使得内杆向靠近主蓄电池组的一侧移动，进而通过连极杆将主、副蓄电池组的正极连接在一起，将主、副蓄电池组的负极连接在一起，此时副蓄电池组工作，进而保证配电线路设备的正常运行。

附图说明

图1为本发明的俯视示意图；

图2为本发明的正面示意图；

图3为连极杆的内部结构示意图；

图4为内杆的轴向示意图；

图5为内杆的侧面示意图；

图6为外杆的侧面示意图；

图7为图6中的A-A剖视图；

图8为内杆驱动机构的示意图；

图9为张紧轮的安装示意图；

图10为拉绳缠绕释放单元的示意图；

图11为主蓄电池组起作用时的示意图；

图12为内杆相对外杆向外移动到达最大行程时的示意图；

图13为副蓄电池组起作用时的示意图；

图中：1主蓄电池组，11正极，12负极，13压帽，14横杆，2副蓄电池组，3固定夹，31底座，32挡板，4外杆，41第一凹槽，42内腔，43主滑槽，44第一副滑槽，45第二副滑槽，46固定板，47顶出弹簧，48拉绳，49第一导向轮，5内杆，51第二凹槽，52主滑板，53第一副滑板，54第二副滑板，55连接杆，56滑块，6第一支架，60长槽，61活动轴，62张紧轮，63张紧块，631凸起，64张紧弹簧，65支耳，66第二支架，67第二导向轮，7拉绳缠绕释放单元，71横轴，72绕线轮，73从动齿轮，74主动齿轮，75蜗轮轴，76蜗轮，77蜗杆，78电机，79耳板，8支座，9导线，91电连接，10支撑杆。

具体实施方式

如图1至图13所示，本发明主要包括副蓄电池组2、固定夹3、底座31、挡板32、外杆4、内杆5、顶出弹簧47、内杆驱动机构和拉绳缠绕释放单元7，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1、图2所示，底座31为本发明的基础部件，在底座的左右两侧分别固定有固定夹3，固定夹为“]”形结构的绝缘件，安装时将主蓄电池组1、副蓄电池组2分别置于固定夹的内侧，此时通过固定夹便将主蓄电池组和副蓄电池组固定在一起，且通过底座将主、副蓄电池组左右隔开。主、副蓄电池组的顶部分别设有正极11和负极12，在正极和负极上螺纹安装有绝缘材质的压帽13，在压帽上固定有导电的横杆14，将压帽安装在正极或负极上后，横杆与正极或负极接触。

在主、副蓄电池组的正极与正极之间以及主、副蓄电池组的负极与负极之间分别设有连极杆，如图3所示，连极杆包括外杆4和内杆5，如图6所示，外杆4为圆柱形的金属件，在外杆的右端面上设有第一凹槽41，第一凹槽为锥形槽，第一凹槽的大端位于外杆右端面上。副蓄电池组上的横杆置于外杆的第一凹槽中，且该横杆固定在第二凹槽中以此实现副蓄电池组上正负极与外杆的固连。外杆的左端面敞口且外杆的内腔42贯穿外杆的左端面，如图6、图7所示，在外杆左端的内腔壁上设有一对主滑槽43、一对第一副滑槽44、一对第二副滑槽45，两主滑槽、两第一副滑槽、两第二副滑槽沿周向均匀设置；从外杆的轴向看，两主滑槽、两第一副滑槽、两第二副滑槽分别位于正六边形的四个顶点上，且两主滑槽对于对角上，两第一副滑槽位于对角上，两第二副滑槽也位于对角上。沿外杆的轴向，主滑槽、第一副滑槽、第二副滑槽的长度依次递增。在内腔的右侧设有固定板46，固定板为圆板且固定板的外壁与内腔壁接触。

如图4、图5所示，内杆5为圆柱形的金属件，在内杆的左端面上设有第二凹槽51，第二凹槽也为锥形槽，第二凹槽的大端位于内杆的左端面上。在内杆的右端面上固定有圆形的主滑板52，在主滑板的右侧设有左右设置的第一副滑板53和第二副滑板54，在主滑板与第一副滑板之间设有四个连接杆55，在第一、第二副滑板之间也设有四个连接杆55，通过连接杆将主滑板、第一副滑板和第二副滑板连接在一起。在主滑板、第一副滑板和第二副滑板,的外壁上分别设有一对滑块56，成对的两滑块的连线经过主滑板(或第一副滑板或第二副滑板)的圆心。主滑板上的两滑块分别与两主滑槽滑动连接，第一副滑板上的两滑块分别与两第一副滑槽滑动连接，第二副滑槽上的两滑块分别与两第二副滑槽滑动连接。主滑板的设置可以保证内杆相对外杆移动时的直线性，第一副滑板和第二副滑板的设置，可以保证内杆沿外杆内腔移动时的稳定性，进而保证内杆相对外杆做精确的直线移动。且第一副滑板和第二副滑板的设置，还可以避免仅设置主滑板时滑块与主滑槽之间因过度磨损导致的运动不精确的现象。为实现对外杆的支撑，在底座与外杆之间设有支撑杆10。

在固定板与第二副滑板之间设有顶出弹簧47，顶出弹簧的左端固定在第二副滑板上，顶出弹簧的右端固定在固定板上，在顶出弹簧的作用下内杆的左端从外杆的内腔中伸出。

为驱动内杆相对外杆的移动使得内杆向外杆的内腔中移动，在第二副滑板上固定有拉绳48，拉绳的左端与第二副滑板固连，拉绳的右端穿过顶出弹簧和固定板上的中心孔后置于固定板的右侧。

在固定板右侧的内腔中通过轴承转动安装有第一导向轮49，如图9所示，在外杆的底部固定有倾斜设置的第一支架6，第一支架为倒置的“Y”形结构，第一支架的顶部与外杆固连，在第一支架下部的前后两端之间设有活动轴61，在活动轴上转动安装有张紧轮62，在第一支架下部的两端设有容纳活动轴的长条孔，活动轴可以在长条孔中上下移动。在活动轴的两端分别固定有张紧块63，第一支架的下部置于两张紧块之间，在第一支架的侧壁上设有长槽60，在张紧块上设有与长槽滑动连接的凸起631。在第一支架的侧壁上固定有支耳65，在支耳与对应的张紧块之间设有张紧弹簧64。

在外杆的底部固定有第二支架66，在第二支架的下部转动安装有第二导向轮67，这样如图8所示，第一导向轮、第二导向轮上下设置，张紧轮位于第二导向轮的左侧，拉绳的右端依次绕过第一导向轮、张紧轮和第二导向轮后固定在绕线轮72的外壁上。在每一连极杆的下方分别设有一个绕线轮，两绕线轮固定在横轴71的两端，该横轴通过支座8转动安装在底座上。为避免横轴的变形，在横轴的两端及横轴的中部分别设置一个支座，支座共有三个。在每相邻的两个支座之间设有固定在横轴上的从动齿轮73，从动齿轮与主动齿轮74啮合配合，两主动齿轮分别固定在蜗轮轴75的两端，蜗轮轴通过一对支座转动安装在底座上，在蜗轮轴的中部固定有蜗轮76，在底座上固定有电机78，在电机的输出端固定有蜗杆77，在底座上还固定有耳板79，蜗杆的一端与电机输出轴固连，蜗杆的另一端转动安装在耳板上。电机、蜗杆、蜗轮、主动齿轮、从动齿轮和绕线轮构成了拉绳缠绕释放单元；当拉绳缠绕释放单元的电机正向转动时，可以驱使绕线轮正向转动，进而使得拉绳缠绕在绕线轮上，此时可以通过拉绳拉动内杆向右移动，此时克服顶出弹簧的弹力，使得内杆与主蓄电池组上的正、负极分离；当拉绳缠绕释放单元的电机反向转动时，可以驱使绕线轮反向转动，进而使得拉绳从绕线轮上释放，此时内杆在顶出弹簧的弹力作用下向左移动，使得内杆逐渐靠近主蓄电池组上的正、负极直至横杆置于第二凹槽中，且在顶出弹簧的作用下横杆牢牢的与第二凹槽接触。

如图11所示，导线9与主蓄电池组1的正极11和负极12连接，正极和负极之间电连接91，此时主蓄电池组起作用。当主蓄电池组失效后，正极与负极之间的电连接断开(失效)，此时设置在主蓄电池组上的电流传感器感应不到主蓄电池组正极上的电流信号，电流传感器向控制器发送信号，控制器控制电机动作，使得绕线轮反向转动，进而使得缠绕在绕线轮上的拉绳从绕线轮上释放，此时在顶出弹簧的作用下内杆向主蓄电池组上正极、负极所在的一侧移动，如图12所示，直至主蓄电池组上的横杆置于第二凹槽中；如图13所示，此时主蓄电池组上的正极通过连极杆与副蓄电池组上的正极电连接91，主蓄电池组上的负极通过连极杆与副蓄电池组上的负极电连接91，副蓄电池组上的正极与负极之间电连接，进而在主蓄电池组失效后使得副蓄电池组工作，避免配电线路设备的断电。当电流传感器检测到主蓄电池组正极上的电流后，向控制器发送信号，此时控制器控制电机正向工作，使得内杆与主蓄电池组上的横杆分离，使得主蓄电池组起作用。

Claims (9)

1.一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，它包括固定夹、底座、连极杆、副蓄电池组、顶出弹簧和内杆驱动机构，所述固定夹为设置在底座左右两侧的两个，其中左侧的固定夹夹持固定在主蓄电池组上，右侧的固定夹夹持固定在副蓄电池组上，在主蓄电池组和副蓄电池组的正、负极上分别设有压帽，在压帽上设有与正、负极电连接的横杆；

在主副蓄电池组的正极之间、主副蓄电池组的负极之间分别设有导电的连极杆，所述连极杆包括与负极上的横杆电连接且相对固定的外杆、位于外杆内腔中并与外杆滑动连接的内杆，在内杆与外杆之间设有顶出弹簧且在所述顶出弹簧的作用下内杆的左端伸出外杆内腔后与主蓄电池组上的正、负极接触；

在底座上设有驱动内杆相对外杆左右移动的内杆驱动机构，在主蓄电池组上设有检测正极有无电流的电流传感器，电流传感器与控制器信号连接，控制器与内杆驱动机构信号连接；

所述内杆驱动机构包括拉绳、第一导向轮、第二导向轮、张紧轮、绕线轮和拉绳缠绕释放单元，在外杆的内腔中转动安装有第一导向轮，在外杆的底部固定有左右设置的第一支架和第二支架，在第一支架上活动安装有张紧轮，在张紧轮与第一支架之间设有张紧弹簧，在第二支架上转动安装有第二导向轮，第一导向轮、张紧轮和第二导向轮分别位于三角形的三个顶点上，在连极杆的下方设有转动安装在底座上的绕线轮，所述拉绳的一端固定在内杆上，拉绳的另一端穿过顶出弹簧以及固定板上的中心孔并依次绕过第一导向轮、张紧轮和第二导向轮后固定在绕线轮的外壁上，所述拉绳缠绕释放单元设置在底座上并驱动绕线轮的转动。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，在外杆的内腔中设有固定板，所述顶出弹簧设置在固定板与内杆之间。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，在所述第一支架的下部设有长条孔，在长条孔中设有活动轴，所述张紧轮转动安装在活动轴上，活动轴的两端分别固定在张紧块上，所述张紧块滑动安装在第一支架上，张紧弹簧设置在第一支架上的支耳与张紧块之间。

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，拉绳缠绕释放单元包括横轴、主动齿轮、从动齿轮、蜗轮、蜗杆和电机，两绕线轮分别固定在横轴的两端，在横轴上固定有从动齿轮，在底座上转动安装有蜗轮轴，在蜗轮轴上固定有蜗轮以及与从动齿轮啮合的主动齿轮，在底座上固定有电机，在电机输出端固定有与蜗轮啮合的蜗杆。

5.根据权利要求4所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，所述主动齿轮和从动齿轮均为两个。

6.根据权利要求1所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，所述横杆为锥形结构，在外杆的右端面上设有容纳横杆的第一凹槽，在内杆的左端面上设有容纳横杆的第二凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，在内杆的右端面上固定有圆形的主滑板，在主滑板的外壁上固定有滑块，所述滑块与外杆内腔壁上的主滑槽滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，在主滑板的右侧设有左右设置的第一副滑板和第二副滑板，在主滑板与第一副滑板之间、第一副滑板与第二副滑板之间分别设有连接杆，在第一、第二副滑板的外壁上也分别设有滑块，在外杆的内腔壁上设有与第一副滑板上滑块滑动配合的第一副滑槽，在外杆的内腔壁上设有与第二副滑板上滑块滑动配合的第二副滑槽。

9.根据权利要求8所述的一种蓄电池组智能失效旁路装置，其特征是，主滑板、第一副滑板、第二副滑板上的滑块均为两个，且沿主滑板的轴向看六个滑块在同一圆周上均匀布置。