CN109004148B - 一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，包括外壳、电池承载件和执行件；所述电池承载件为圆柱形，所述外壳上设置与电池承载件匹配的圆柱形凹槽，所述电池承载件安装于圆柱形凹槽内；所述外壳上设置连通圆柱形凹槽内部和外壳外部的空腔；所述执行件设置于空腔内。本发明一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，通过设置上述部件实现了对电力系统更换铅酸蓄电池时，关断时间极短，极大的提高了电力系统运行的安全性，降低了人力和物力成本。

Description

一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体涉及一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统。

背景技术

蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电电源，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保继电保护、通信设备的正常运行。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。

然而蓄电池经过一定时间的使用后，常易因活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化等因素，而使容量逐渐降低直至失效。所以，找出落后电池，并将其予以处理，以便消除隐患，就是广大蓄电池维护人员的工作。过去几十年来电力系统一直使用防酸隔爆式铅酸蓄电池，积累了一定经验。

铅酸蓄电池需要经常进行维护工作，现有技术中对铅酸蓄电池的维护普遍采用系统断电，并更换铅酸蓄电池，再对系统进行复通电，一般一次维护的时间在一个小时到两个小时之间，这就造成了电力系统在一定时间内发生关断，对于电力系统来说，系统关断容易产生安全隐患，并且会产生大量的人力和物力成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中电力系统更换铅酸蓄电池需要关断电力系统一到两个小时，对于电力系统来说，系统关断容易产生安全隐患，并且会产生大量的人力和物力成本，目的在于提供一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，包括外壳、电池承载件和执行件；所述电池承载件为圆柱形，所述外壳上设置与电池承载件匹配的圆柱形凹槽，所述电池承载件安装于圆柱形凹槽内；所述外壳上设置连通圆柱形凹槽内部和外壳外部的空腔；所述执行件设置于空腔内；所述电池承载件包括柱状体，所述柱状体为圆柱形，且柱状体上设置转轴，所述转轴的轴线与柱状体轴线重合；所述柱状体通过转轴安装于圆柱形凹槽内，且柱状体绕转轴的轴线旋转；所述柱状体上设置六个电池通孔，所述电池通孔的轴线均与柱状体轴线平行；所述六个电池通孔相对于柱状体轴线环形均布于柱状体上；所述柱状体的侧壁上设置六个卡槽，所述卡槽的轴线均与柱状体轴线平行，且六个卡槽相对于柱状体轴线环形均布于柱状体侧壁上；所述卡槽到与卡槽相邻的两个电池通孔的垂直距离相等；所述柱状体远离圆柱形凹槽底面的端面上固定设置限位盘，所述限位盘的轴线与柱状体轴线重合；所述限位盘上设置六个限位块；所述限位块相对于限位盘轴线环形均布于限位盘端面；所述执行件包括卡头、棘爪、复位弹簧、支杆、握柄、支撑杆、复位弹簧铰接A、调整爪和复位弹簧铰接B；所述卡头的一端与卡槽匹配，另一端固定连接于棘爪的爪尾；所述棘爪的爪尾铰接于所述空腔的内壁，且棘爪的爪头朝向支杆，所述棘爪和卡头绕所述铰接旋转；所述棘爪的爪头远离支杆的一面通过复位弹簧连接于空腔的内壁；所述支杆、握柄和支撑杆连接于同一点并构成控制构件；所述控制构件通过复位弹簧铰接A活动连接于空腔的内壁，且握柄绕复位弹簧铰接A旋转时，支杆拨动棘爪的爪头使得卡头脱离卡槽；所述支杆未拨动棘爪的爪头时，卡头通过复位弹簧复位进卡槽；所述支杆位于握柄的一侧，且支撑杆位于握柄的另一侧；所述调整爪通过复位弹簧铰接B活动连接于支撑杆，且调整爪爪尖接触限位块的下壁；所述电池承载件上设置陀螺仪芯片和无线通信模块A；所述外壳上设置控制模块、无线通信模块B和UPS模块；所述陀螺仪芯片检测加速度信号并将加速度信号通过无线通信模块A发送；所述无线通信模块B接收加速度信号并发给至控制模块，控制模块在收到加速度信号时，将电力系统电源切换至UPS模块供电，当控制模块接收到的加速度信号小于阈值时，将电力系统电源切换至蓄电池供电。

现有技术中，电力系统更换铅酸蓄电池需要关断电力系统一到两个小时，对于电力系统来说，系统关断容易产生安全隐患，并且会产生大量的人力和物力成本。本发明应用时，工作人员检测完蓄电池后，将六个蓄电池安装进电池承载件的电池通孔内，对电力系统供电；当需要进行电池维护时，工作人员拉动握柄，使得握柄向支撑杆方向运动，此时支杆拨动棘爪的爪头使得卡头脱离卡槽，并且支撑杆带动调整爪向上运动，调整爪推动限位块，使得限位盘转动并带动电池承载件绕转轴的轴线旋转，当电池承载件绕转轴的轴线旋转60°时，复位弹簧铰接A带动握柄复位，复位弹簧铰接B带动调整爪复位，复位弹簧带动卡头复位，此时卡头卡入新的卡槽位置，电池承载件被重新固定，新的蓄电池接入电力系统供电，本发明完成蓄电池的更换动作只需几秒钟时间，完成整个电力系统的蓄电池更换也仅需十分钟左右的时间，本发明还使用了通过加速度信号检测电池承载件运动，由于电池承载件为转动，所以只要发生转动时，就存在加速度，所以在进行电池更换时，电池承载件转动，控制模块切换电力系统到UPS供电，而在完成更换时，电池承载件停止转动，控制模块切换电力系统到蓄电池供电，UPS在整个过程中供电时间很短，所以对UPS的要求很低，节省了成本，并且避免了电力系统的关断。同时，以一个电池承载件的铅酸蓄电池为一个周期进行电池的维护，可以有效的提高维护效率，降低了人力物力。本发明通过设置上述部件实现了对电力系统更换铅酸蓄电池时，关断时间极短，极大的提高了电力系统运行的安全性，降低了人力和物力成本。

进一步的，所述限位块为直角棱柱，所述限位块的一个直角侧面连接于限位盘的端面，与调整爪爪尖接触的限位块的另一个直角侧面接触于调整爪爪尖。

本发明应用时，为了使得调整爪更好的运动，将限位块设置为直角棱柱，当调整爪推动一个限位块到预定位置时，下一个限位块的斜边面接触调整爪，使得调整爪可以在不影响下一个限位块的情况下，脱离该限位块，有效的提高了调整效率。

进一步的，当握柄向支撑杆方向运动时，支杆拨动棘爪的爪头使得卡头脱离卡槽，同时支撑杆带动调整爪向上运动，调整爪推动限位块，使得限位盘转动并带动电池承载件绕转轴的轴线旋转。

进一步的，当电池承载件绕转轴的轴线旋转60°时，复位弹簧铰接A、复位弹簧铰接B和复位弹簧带动执行件复位，卡头卡入卡槽。

进一步的，所述六个电池通孔内均设置蓄电池，且蓄电池的的触点朝向圆柱形凹槽底部；所述圆柱形凹槽底部设置一对或者两对与蓄电池触点匹配的触片；当卡头卡入卡槽时，每对触片接触一个蓄电池的触点。

本发明应用时，蓄电池在电池通孔内可以通过卡具进行固定，当系统采用单蓄电池供电时，以五个蓄电池为一个周期进行维护，可以有效的提高维护效率，当系统采用双蓄电池供电时，以两到三组蓄电池为一个周期进行维护，可以有效的提高维护效率，并且本发明具有很良好的适用性，适用于电力系统的大部分蓄电池更换。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，通过设置上述部件实现了对电力系统更换铅酸蓄电池时，关断时间极短，极大的提高了电力系统运行的安全性，降低了人力和物力成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明左视图图；

图3为本发明右视图图；

图4为本发明执行件结构示意图；

图5为本发明执行件与电池承载件配合示意图；

图6为本发明系统结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳，2-电池承载件，3-执行件，4-蓄电池，11-触片，21-柱状体，22-卡槽，23-电池通孔，24-转轴，25-限位盘，26-限位块，31-卡头，32-棘爪，33-复位弹簧，34-支杆，35-握柄，36-支撑杆，37-复位弹簧铰接A，38-调整爪，39-复位弹簧铰接B。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1～5所示，本发明一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，包括外壳1、电池承载件2和执行件3；所述电池承载件2为圆柱形，所述外壳1上设置与电池承载件2匹配的圆柱形凹槽，所述电池承载件2安装于圆柱形凹槽内；所述外壳1上设置连通圆柱形凹槽内部和外壳1外部的空腔；所述执行件3设置于空腔内；

所述电池承载件2包括柱状体21，所述柱状体21为圆柱形，且柱状体21上设置转轴24，所述转轴24的轴线与柱状体21轴线重合；所述柱状体21通过转轴24安装于圆柱形凹槽内，且柱状体21绕转轴24的轴线旋转；所述柱状体21上设置六个电池通孔23，所述电池通孔23的轴线均与柱状体21轴线平行；所述六个电池通孔23相对于柱状体21轴线环形均布于柱状体21上；

所述柱状体21的侧壁上设置六个卡槽22，所述卡槽22的轴线均与柱状体21轴线平行，且六个卡槽22相对于柱状体21轴线环形均布于柱状体21侧壁上；所述卡槽22到与卡槽22相邻的两个电池通孔23的垂直距离相等；

所述柱状体21远离圆柱形凹槽底面的端面上固定设置限位盘25，所述限位盘25的轴线与柱状体21轴线重合；所述限位盘25上设置六个限位块26；所述限位块26相对于限位盘25轴线环形均布于限位盘25端面；

所述执行件3包括卡头31、棘爪32、复位弹簧33、支杆34、握柄35、支撑杆36、复位弹簧铰接A37、调整爪38和复位弹簧铰接B39；所述卡头31的一端与卡槽22匹配，另一端固定连接于棘爪32的爪尾；所述棘爪32的爪尾铰接于所述空腔的内壁，且棘爪32的爪头朝向支杆34，所述棘爪32和卡头31绕所述铰接旋转；所述棘爪32的爪头远离支杆34的一面通过复位弹簧33连接于空腔的内壁；

所述支杆34、握柄35和支撑杆36连接于同一点并构成控制构件；所述控制构件通过复位弹簧铰接A37活动连接于空腔的内壁，且握柄35绕复位弹簧铰接A37旋转时，支杆34拨动棘爪32的爪头使得卡头31脱离卡槽22；所述支杆34未拨动棘爪32的爪头时，卡头31通过复位弹簧33复位进卡槽22；

所述支杆34位于握柄35的一侧，且支撑杆36位于握柄35的另一侧；所述调整爪38通过复位弹簧铰接B39活动连接于支撑杆36，且调整爪38爪尖接触限位块26的下壁。

所述电池承载件2上设置陀螺仪芯片和无线通信模块A；所述外壳1上设置控制模块、无线通信模块B和UPS模块；所述陀螺仪芯片检测加速度信号并将加速度信号通过无线通信模块A发送；所述无线通信模块B接收加速度信号并发给至控制模块，控制模块在收到加速度信号时，将电力系统电源切换至UPS模块供电，当控制模块接收到的加速度信号小于阈值时，将电力系统电源切换至蓄电池4供电。

本实施例实施时，工作人员检测完蓄电池后，将六个蓄电池安装进电池承载件的电池通孔内，对电力系统供电；当需要进行电池维护时，工作人员拉动握柄35，使得握柄35向支撑杆36方向运动，此时支杆34拨动棘爪32的爪头使得卡头31脱离卡槽22，并且支撑杆36带动调整爪向上运动，调整爪38推动限位块26，使得限位盘25转动并带动电池承载件2绕转轴24的轴线旋转，当电池承载件2绕转轴24的轴线旋转60°时，复位弹簧铰接A37带动握柄35复位，复位弹簧铰接B39带动调整爪38复位，复位弹簧33带动卡头31复位，此时卡头31卡入新的卡槽24位置，电池承载件2被重新固定，新的蓄电池4接入电力系统供电，本发明完成蓄电池4的更换动作只需几秒钟时间，完成整个电力系统的蓄电池4更换也仅需十分钟左右的时间，本发明还使用了通过加速度信号检测电池承载件2运动，由于电池承载件2为转动，所以只要发生转动时，就存在加速度，所以在进行电池更换时，电池承载件2转动，控制模块切换电力系统到UPS供电，而在完成更换时，电池承载件2停止转动，控制模块切换电力系统到蓄电池供电，UPS在整个过程中供电时间很短，所以对UPS的要求很低，节省了成本，并且避免了电力系统的关断。同时，以一个电池承载件的铅酸蓄电池为一个周期进行电池的维护，可以有效的提高维护效率，降低了人力物力。本发明通过设置上述部件实现了对电力系统更换铅酸蓄电池时，关断时间极短，极大的提高了电力系统运行的安全性，降低了人力和物力成本。

所述限位块26为直角棱柱，所述限位块26的一个直角侧面连接于限位盘25的端面，与调整爪38爪尖接触的限位块26的另一个直角侧面接触于调整爪38爪尖。

为了使得调整爪38更好的运动，将限位块26设置为直角棱柱，当调整爪38推动一个限位块26到预定位置时，下一个限位块的斜边面接触调整爪38，使得调整爪38可以在不影响下一个限位块26的情况下，脱离该限位块26，有效的提高了调整效率。

当握柄35向支撑杆36方向运动时，支杆34拨动棘爪32的爪头使得卡头31脱离卡槽22，同时支撑杆36带动调整爪38向上运动，调整爪38推动限位块26，使得限位盘25转动并带动电池承载件2绕转轴24的轴线旋转。

当电池承载件2绕转轴24的轴线旋转60°时，复位弹簧铰接A37、复位弹簧铰接B39和复位弹簧33带动执行件3复位，卡头31卡入卡槽22。

所述六个电池通孔23内均设置蓄电池4，且蓄电池4的的触点朝向圆柱形凹槽底部；所述圆柱形凹槽底部设置一对或者两对与蓄电池4触点匹配的触片11；当卡头31卡入卡槽22时，每对触片11接触一个蓄电池4的触头。

蓄电池4在电池通23孔内可以通过卡具进行固定，当系统采用单蓄电池4供电时，以五个蓄电池4为一个周期进行维护，可以有效的提高维护效率，当系统采用双蓄电池4供电时，以两到三组蓄电池4为一个周期进行维护，可以有效的提高维护效率，并且本发明具有很良好的适用性，适用于电力系统的大部分蓄电池更换。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，其特征在于，包括外壳（1）、电池承载件（2）和执行件（3）；所述电池承载件（2）为圆柱形，所述外壳（1）上设置与电池承载件（2）匹配的圆柱形凹槽，所述电池承载件（2）安装于圆柱形凹槽内；所述外壳（1）上设置连通圆柱形凹槽内部和外壳（1）外部的空腔；所述执行件（3）设置于空腔内；

所述电池承载件（2）包括柱状体（21），所述柱状体（21）为圆柱形，且柱状体（21）上设置转轴（24），所述转轴（24）的轴线与柱状体（21）轴线重合；所述柱状体（21）通过转轴（24）安装于圆柱形凹槽内，且柱状体（21）绕转轴（24）的轴线旋转；所述柱状体（21）上设置六个电池通孔（23），所述电池通孔（23）的轴线均与柱状体（21）轴线平行；所述六个电池通孔（23）相对于柱状体（21）轴线环形均布于柱状体（21）上；

所述柱状体（21）的侧壁上设置六个卡槽（22），所述卡槽（22）的轴线均与柱状体（21）轴线平行，且六个卡槽（22）相对于柱状体（21）轴线环形均布于柱状体（21）侧壁上；所述卡槽（22）到与卡槽（22）相邻的两个电池通孔（23）的垂直距离相等；

所述柱状体（21）远离圆柱形凹槽底面的端面上固定设置限位盘（25），所述限位盘（25）的轴线与柱状体（21）轴线重合；所述限位盘（25）上设置六个限位块（26）；所述限位块（26）相对于限位盘（25）轴线环形均布于限位盘（25）端面；

所述执行件（3）包括卡头（31）、棘爪（32）、复位弹簧（33）、支杆（34）、握柄（35）、支撑杆（36）、复位弹簧铰接A（37）、调整爪（38）和复位弹簧铰接B（39）；所述卡头（31）的一端与卡槽（22）匹配，另一端固定连接于棘爪（32）的爪尾；所述棘爪（32）的爪尾铰接于所述空腔的内壁，且棘爪（32）的爪头朝向支杆（34），所述棘爪（32）和卡头（31）绕所述铰接旋转；所述棘爪（32）的爪头远离支杆（34）的一面通过复位弹簧（33）连接于空腔的内壁；

所述支杆（34）、握柄（35）和支撑杆（36）连接于同一点并构成控制构件；所述控制构件通过复位弹簧铰接A（37）活动连接于空腔的内壁，且握柄（35）绕复位弹簧铰接A（37）旋转时，支杆（34）拨动棘爪（32）的爪头使得卡头（31）脱离卡槽（22）；所述支杆（34）未拨动棘爪（32）的爪头时，卡头（31）通过复位弹簧（33）复位进卡槽（22）；

所述支杆（34）位于握柄（35）的一侧，且支撑杆（36）位于握柄（35）的另一侧；所述调整爪（38）通过复位弹簧铰接B（39）活动连接于支撑杆（36），且调整爪（38）爪尖接触限位块（26）的下壁；

所述电池承载件（2）上设置陀螺仪芯片和无线通信模块A；所述外壳（1）上设置控制模块、无线通信模块B和UPS模块；所述陀螺仪芯片检测加速度信号并将加速度信号通过无线通信模块A发送；所述无线通信模块B接收加速度信号并发给至控制模块，控制模块在收到加速度信号时，将电力系统电源切换至UPS模块供电，当控制模块接收到的加速度信号小于阈值时，将电力系统电源切换至蓄电池（4）供电；当握柄（35）向支撑杆（36）方向运动时，支杆（34）拨动棘爪（32）的爪头使得卡头（31）脱离卡槽（22），同时支撑杆（36）带动调整爪（38）向上运动，调整爪（38）推动限位块（26），使得限位盘（25）转动并带动电池承载件（2）绕转轴（24）的轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，其特征在于，所述限位块（26）为直角棱柱，所述限位块（26）的一个直角侧面连接于限位盘（25）的端面，与调整爪（38）爪尖接触的限位块（26）的另一个直角侧面接触于调整爪（38）爪尖。

3.根据权利要求1所述的一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，其特征在于，当电池承载件（2）绕转轴（24）的轴线旋转60°时，复位弹簧铰接A（37）、复位弹簧铰接B（39）和复位弹簧（33）带动执行件（3）复位，卡头（31）卡入卡槽（22）。

4.根据权利要求1所述的一种用于电力系统二次侧设备电池更换系统，其特征在于，所述六个电池通孔（23）内均设置蓄电池（4），且蓄电池（4）的的触点朝向圆柱形凹槽底部；所述圆柱形凹槽底部设置一对或者两对与蓄电池（4）触点匹配的触片（11）；当卡头（31）卡入卡槽（22）时，每对触片（11）接触一个蓄电池（4）的触点。