CN111564878A

CN111564878A - 一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路及其使用方法

Info

Publication number: CN111564878A
Application number: CN202010413594.4A
Authority: CN
Inventors: 孙立业
Original assignee: State Grid Heilongjiang Electric Power Co Ltd Electric Power Research Institute; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: State Grid Heilongjiang Electric Power Co Ltd Electric Power Research Institute; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2020-08-21

Abstract

一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路及其使用方法，涉及电力系统现场试验领域。本发明是为了解决现有的电力系统现场技术支持在供电方面存在容量不足、接口不够、接口类型缺少、供电稳定性差的问题。本发明根据绝大部分电力系统现场试验使用的设备都可以应用24V直流电路为其主板供电的特点，和承载着电力试验设备的大型车辆本身使用24V电路系统的特点，本发明在方舱内供电直接提供了多组电池并联组成的电流源，既保证的供电电压的稳定性，又能够保证有充足的容量，满足方舱内多个设备同时工作的功率要求。

Description

一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路及其使用方法

技术领域

本发明属于电力系统现场试验技术领域，尤其涉及车辆方舱的供电技术。

背景技术

电力系统技术现场试验是电力工程施工、应急抢险、计划检修、投产验收及重大事件现场保障的重要组成部分，不可或缺。近年以来，我国不断加强电网的建设，风电场、生物质发电、广泛电站占比越来越大，这给整个社会都带来了极大的便利。但是，随着应用范围的扩大，对现场的技术支持以及故障处理的要求也越来越高，尤其是偏远地区或是新项目投入地区，对于需要多个岗位多种设备协同工作的情况，现场的技术支持就显得极为重要。特别是当现场无法提供稳定供电、或现场临时电的电能质量不能满足电力试验的情况，例如电力高低电压穿越试验、新电厂投产并网试验等涉及到多个岗位、多台设备共同处理等情况。

现有的电力系统现场技术支持团队，基本采用以下几种方式：

第一：一般采用普通车辆运输仪器及设备，到达现场之后再使用现场的电源、网络，通电通网之后，连接、调试多个设备，然后才能开始相应的技术支持工作。

第二：使用车辆提供的24V接口临时为笔记本电脑供电，或者用便携式应急电源为笔记本电脑、手机等供电。但是这种方式受到电源接口及容量的限制，只能作为应急时的一种手段，自持力非常差，很难适应恶劣工况下，无法为电气试验的多种所需的仪器供电。

综上所述，目前电力系统现场技术支持在供电方面存在容量不足、接口不够、接口类型缺少、供电稳定性差等问题。

发明内容

本发明是为了解决现有的电力系统现场技术支持在供电方面存在容量不足、接口不够、接口类型缺少、供电稳定性差的问题，现提供一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路及其使用方法。

一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，包括限流电阻R、方舱电池组和电源逆变器，车身电路中车身发电机G的电能输出端连接方舱电池组的电能输入端、且车身发电机G与方舱电池组之间的通路上串联有限流电阻R，方舱电池组与原车电池组并联，方舱电池组的电能输出端直接作为方舱电路的直流电输出端，方舱电池组的电能输出端通过电源逆变器用于将直流电转换为交流电、进而作为方舱电路的交流电输出端。

进一步的，上述供电电路还包括交直流转换器和直连开关K，交直流转换器将外部动力电转换为直流电、并输出至方舱电池组的电能输入端，直连开关K用于控制方舱电路中交流电输出端与外部动力电的通断。

进一步的，上述方舱电池组包括64个12V电池，每32个电池串联成一个电池串，两个电池串相互并联；或者，每2个电池串联成一个电池串，32个电池串相互并联；或者，每4个电池串联成一个电池串，16个电池串相互并联。

进一步的，上述供电电路还包括便携式应急电源，所述便携式应急电源具备直流24V、12V和5V输出。

进一步的，上述供电电路还包括多功能外接插线板，所述多功能外接插线板能够支持交流和直流电源接线。

一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路的使用方法，包括方舱供电方法和方舱电池组的充电方法，

方舱供电方法为：

利用方舱电池组提供直流电，或者，利用电源逆变器将方舱电池组输出的直流电转换为交流电，提供交流电，或者，闭合直连开关K，利用外部动力电提供交流电；

方舱电池组的充电方法为：

交直流转换器将外部动力电转换为直流电为方舱电池组充电，或者，利用原车电池组为方舱电池组充电，或者，利用车身发电机G为方舱电池组充电。

进一步的上述电电路的使用方法还包括原车电池组的充电方法，所述方法为：

利用方舱电池组为原车电池组充电，或者，利用车身发电机G为原车电池组充电。

本发明的有益效果如下：

1、根据绝大部分电力系统现场试验使用的设备都可以应用24V直流电路为其主板供电的特点，和承载着电力试验设备的大型车辆本身使用24V电路系统的特点，本发明在方舱内供电直接提供了多组电池并联组成的电流源，既保证的供电电压的稳定性，又能够保证有充足的容量，满足方舱内多个设备同时工作的功率要求。

2、对于改进现场试验环境、提升效率有明显的效果，例如：电力高低电压穿越试验、新电厂投产并网试验等涉及到多个岗位、多台设备共同处理等情况。

3、电源输出端摒弃了以车身发电机直接为方舱供电的情况。方舱供电输出都采用方舱电池组及动力电接入的方式，具有良好的供电可靠性，保障试验的正常进行，试验结果真实准确。

4、着重考虑到了对方舱电池组的供电情况：利用了车辆在长途行驶中多余的发电量，良好的储备到方舱电池组中；既没有造成电量的浪费，同时还减免了单独对方舱电池组充电的工作量。在考虑利用车辆发电机对电池组充电的过程中，引入限流电阻，保证了车辆发电机的安全。

5、考虑到引入便携式应急电源，这类设备重量轻、体积小，但是功能齐全，且能够方便的充电，能够满足多种零星小设备供电的需求，也能满足临时拿到方舱外部工作供电的需求。

6、考虑到引入多功能插线板，这类设备不占空间，能够满足多种零星小设备供电的需求，也能满足临时拿到方舱外部工作供电的需求。

7、考虑到了方舱电池组与车身电池组的互相供电需求，特意引入了连接电路，使得方舱电池组与车身电池组可以互相供电。

本发明能够为有相似应用场景的其他具体工作，做出思维上的启发。当场景特别契合时，甚至可以直接平移过去应用。适用于多类恶劣工况条件下的电力系统现场技术支持，尤其是当现场无法提供稳定供电、当现场临时电的电能质量不能满足电力试验的情况。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路的原理示意图。

具体实施方式

传统的车身电路包括车身发电机G和原车电池组，能够直接供电、还能够为原车电池组充电，原车电池组也可以直接供电。

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，包括限流电阻R、方舱电池组、电源逆变器、交直流转换器、直连开关K、便携式应急电源和多功能外接插线板。

方舱电池组与原车电池组并联，车身电路中车身发电机G的电能输出端同时还连接方舱电池组的电能输入端、且车身发电机G与方舱电池组之间的通路上串联有限流电阻R，使得车身发电机G也能够为方舱电池组充电。同时引入限流电阻R，以免接入方舱电池组后，造成“方舱电池组+原车电池组”这一整体的内阻值过小，避免车身发电机G受到损害。

方舱电池组的电能输出端直接作为方舱电路的直流电输出端，直流电有-48V、12V、24V或48V等方式输出，每种输出方式都有电流及电压的监控仪表用以实时监控，且每种方式的接口有多个。

方舱电池组的电能输出端通过电源逆变器将直流电转换为交流电、进而作为方舱电路的交流电输出端。交直流转换器用于将外部动力电转换为直流电、并输出至方舱电池组的电能输入端，直连开关K用于控制方舱电路中交流电输出端与外部动力电的通断。交流电的输出包括380V和220V两种模式，每种输出方式都有电流及电压的监控仪表用以实时监控，且每种方式的接口有多个。

所述便携式应急电源具备直流24V、12V和5V输出，支持对苹果及安卓手机、笔记本电脑、单反等数码设备充电，并且有照明功能。

所述多功能外接插线板能够支持交流和直流电源接线，能够把车载方舱内的电力支持通过加长导线，延伸到车舱外部。

具体的，方舱电池组包括64个12V电池，这64个电池的连接方式包括以下3种：

1、每32个电池串联成一个电池串，两个电池串相互并联；

2、每2个电池串联成一个电池串，32个电池串相互并联；

3、每4个电池串联成一个电池串，16个电池串相互并联。

以上三种电池的连接方式根据实际应用环境更换使用。第一种方式下，通过逆变器A/C与外部动力电接口连接起来，通过电源逆变器与方舱电路的交流供电输出端连接起来。第二种方式下，通过限流电路R与车身发电机G连接起来；或与原车电池组连接，并与方舱电路直流电供电输出端连接起来。

本实施方式所述一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路目的是为了完成电力系统现场试验。交直流转换器和电源逆变器容量均满足需求，且有状态显示灯实时显示状态信息。“外部动力电”在非使用情况下，不接入电路；在接入工作时，汽车不得打火及怠速，防止出现短路状态。当车身发电机G处于工作状态时，车载方舱不进行电力试验，防止车载发电机输出电能质量不高影响试验结果。实际应用时还能够在输出端能够加入电压电流监测仪表，对输出加以监测，防止出现电量不足或者过高的情况，保障了试验的正常进行，试验结果真实准确。

具体实施方式二：本实施方式是具体实施方式一所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路的使用方法，本实施方式中，其特征在于，所述方法中包括方舱供电方法、方舱电池组的充电方法和原车电池组的充电方法，具体如下：

1、方舱供电方法为：

1.1、利用方舱电池组提供直流电，可提供-48V、12V、24V或48V等输出方式；

1.2、利用电源逆变器将方舱电池组输出的直流电转换为交流电，提供交流电；

1.3、闭合直连开关K，利用外部动力电提供交流电；

以上三种方法为或的关系，根据实际应用情况适当选择使用。

2、方舱电池组的充电方法为：

2.1、交直流转换器将外部动力电转换为直流电为方舱电池组充电；

2.2、当方舱电池组电压较低时，利用原车电池组为方舱电池组充电；

2.3、启动利用车身发电机G，当车身发电机G运转后发电为方舱电池组充电；

3、原车电池组的充电方法为：

3.1、当原车电池组电压较低时，利用方舱电池组为原车电池组充电；

3.2、启动利用车身发电机G，当车身发电机G运转后发电为原车电池组充电；

以上两种方法为或的关系，根据实际应用情况适当选择使用。

Claims

1.一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，其特征在于，包括限流电阻R、方舱电池组和电源逆变器，

车身电路中车身发电机G的电能输出端连接方舱电池组的电能输入端、且车身发电机G与方舱电池组之间的通路上串联有限流电阻R，

方舱电池组与原车电池组并联，

方舱电池组的电能输出端直接作为方舱电路的直流电输出端，方舱电池组的电能输出端通过电源逆变器用于将直流电转换为交流电、进而作为方舱电路的交流电输出端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，其特征在于，还包括交直流转换器和直连开关K，

交直流转换器将外部动力电转换为直流电、并输出至方舱电池组的电能输入端，

直连开关K用于控制方舱电路中交流电输出端与外部动力电的通断。

3.根据权利要求2所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，其特征在于，方舱电池组包括64个12V电池，

每32个电池串联成一个电池串，两个电池串相互并联；

或者，每2个电池串联成一个电池串，32个电池串相互并联；

或者，每4个电池串联成一个电池串，16个电池串相互并联。

4.根据权利要求3所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，其特征在于，还包括便携式应急电源，所述便携式应急电源具备直流24V、12V和5V输出。

5.根据权利要求3所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路，其特征在于，还包括多功能外接插线板，所述多功能外接插线板能够支持交流和直流电源接线。

6.权利要求3所述供电电路的使用方法，其特征在于，所述方法中包括方舱供电方法和方舱电池组的充电方法，

方舱供电方法为：

利用方舱电池组提供直流电，

或者，利用电源逆变器将方舱电池组输出的直流电转换为交流电，提供交流电，

或者，闭合直连开关K，利用外部动力电提供交流电；

方舱电池组的充电方法为：

交直流转换器将外部动力电转换为直流电为方舱电池组充电，

或者，利用原车电池组为方舱电池组充电，

或者，利用车身发电机G为方舱电池组充电。

7.根据权利要求6所述的一种适用于电力系统现场试验车辆方舱的供电电路的使用方法，其特征在于，还包括原车电池组的充电方法，所述方法为：

利用方舱电池组为原车电池组充电，

或者，利用车身发电机G为原车电池组充电。