CN111942261A - 一种氢能源应急抢险电源车及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢能源应急抢险电源车及其工作方法,包括底盘和氢能源发电组;底盘内设有底盘动力电池;氢能源发电组安装在底盘的车厢内后部,包括机柜、甲醇水存放箱、甲醇水过滤设备、逆变器、进气系统、排气系统、监控显示屏和按键控制板;机柜上设有PDU插座和充电机插座,氢能源发电组内设有PLC控制器和24V电源。本发明通过在纯电动乘用车底盘上加装氢能源发电设备,通过氢能源发电机组可给自身携带的底盘动力电池充电,增加续航里程;通过车载充电机可给其他电动汽车充电,同时本发明的智能健康服务系统,可通过云端与外部基站管理系统连接,在基站故障时,及时获取基站位置和故障信息,派遣距离最近的抢修车到达基站进行抢修。

Description

一种氢能源应急抢险电源车及其工作方法
技术领域
本发明涉及抢险车领域,尤其涉及一种氢能源应急抢险电源车及其工作方法。
背景技术
5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。随着5G时代的到来,5G基站的建设也开始飞快发展,截至2020年5月,我国已开通5G基站超过20万个。随着基站数量的增加,基站的维护越来越重要,有些基站建在偏远地带,经常会出现故障维护不及时,导致信号中断。因此需要有能及时调度的应急抢修车辆,及时到现场进行维护抢修。
目前随着纯电动汽车的推广普及,纯电动车的续航能力和充电问题越来越引起人们的重视。现有纯电动车的充电通常是采用固定充电桩进行充电,但是一旦遇到电池电量不够到达充电桩,或遇到电路故障等问题时,就需要应急电源车抢险救援。
传统应急电源车采用柴油发电机组发电,体积大、自重大、供电噪声大、能耗大,救援速度慢还容易受路况限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种氢能源应急抢险电源车及其工作方法,体积小,供电速度快,具有智慧管理系统。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种氢能源应急抢险电源车,包括底盘和氢能源发电组;
所述底盘为一类底盘,内设有底盘动力电池;
所述氢能源发电组安装在所述底盘的车厢内后部,包括机柜、甲醇水存放箱、甲醇水过滤设备、逆变器、进气系统、排气系统、监控显示屏和按键控制板;所述机柜分为三层;所述甲醇水存放箱和甲醇水过滤设备连接后安装在底层,所述逆变器、进气系统和排气系统安装在中间层,所述监控显示屏和按键控制板安装在顶层,所述机柜上设有PDU插座和充电机插座,所述PDU插座为220V交流电输出接口;
所述氢燃料发电机组与底盘动力电池通过线路相连并设有开关a,所述氢燃料发电机组与逆变器相连并设有开关c,所述底盘动力电池与逆变器相连并设有开关d,所述氢能源发电组内设有PLC控制器,所述PLC控制器与所述氢能源发电组、开关a、开关c、开关d相连,所述氢燃料发电机组设有开关b与所述PLC控制器相连;所述氢能源发电组内设有24V电源,为所述PLC控制器提供电力。
优选的,还包括照明系统,所述照明系统设置在所述底盘的车厢顶部,所述照明系统连接所述PLC控制器和所述逆变器。
优选的,所述底盘动力电池内设有电量传感器,所述电量传感器连接所述PLC控制器。
优选的,所述车厢内还配备有智能健康服务系统,所述智能健康服务系统包括数据采集传输终端、温湿度传感器、GPS定位系统、机组控制器户和服务器;所述服务器通过云端将采集到的数据传输至PC端和手机APP端。
优选的,所述数据采集传输终端包括数据采集模块、3/4G远程通讯模块和宽电压、抗浪涌供电模块。
优选的,所述底盘的车厢内设有工具柜。
优选的,所述机柜的骨架采用Q235角钢一体化焊接而成,外蒙皮采用1.2mm冷轧耐厚钢板,设有预应力蒙皮;所述机柜的底座和所述底盘车厢的地板之间设有减震器。
优选的,所述机柜上还设有进水口和出水口,通过管路连接至所述甲醇水过滤设备。
一种氢能源应急抢险车的工作方法:打开所述开关b和开关d,所述底盘动力电池经所述逆变器,为所述氢燃料发电机组提供启动电流,所述氢燃料发电机组达到启动温度后,所述PLC控制器断开所述开关b,所述氢燃料发电机组开始向外输出电力;所述电量传感器检测到所述底盘动力电池电量不足时,所述PLC控制器打开所述开关a,所述氢燃料发电机组开始向所述底盘动力电池充电,充电完毕后,断开所述开关a。
优选的,所述氢燃料发电机组稳定输出后,关闭所述开关a,打开所述开关c,直接向所述逆变器输出电力,所述逆变器为所述照明系统、24V电源、充电机和PDU提供稳定电力。
本发明通过在纯电动乘用车底盘上加装氢能源发电设备,通过氢能源发电机组可给自身携带的底盘动力电池充电,增加续航里程;通过车载充电机可给其他电动汽车或基站充电,同时提供220V交流电输出接口,为维修工具供电,并在车顶设置升降照明装置,提供应急照明功能。本发明的智能健康服务系统,可通过云端与外部基站管理系统连接,在基站故障时,及时获取基站位置和故障信息,派遣距离最近的抢修车到达基站进行抢修。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明发电机柜布置示意图。
图3是发电机柜的侧视示意图。
图4是控制系统连接示意图。
图5是车载智能健康服务系统的模块连接示意图。
图中,1底盘、2氢能源发电组、3照明系统、21机柜、22甲醇水存放箱、23甲醇水过滤设备、24逆变器、25进气系统、26排气系统、27监控显示屏、28按键控制板、29减震器、211PDU插座、221进水口、222出水口。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述,但本发明的实施方式不限于此。
图1~5是本发明的优选方案,包括底盘1、氢能源发电组2和照明系统3,照明系统3设置在底盘1的车厢顶部,为升降照明灯。
底盘1为一类底盘,本实施例采用纯电动乘用车底盘,最大总质量3.5吨以下,内设有底盘动力电池(图中未示出),底盘动力电池内设有电量传感器。
氢能源发电组2安装在底盘1的车厢内后部,与底盘1的车厢乘坐区之间设有隔断;氢能源发电组2包括机柜21、甲醇水存放箱22、甲醇水过滤设备23、逆变器24、进气系统25、排气系统26、监控显示屏27和按键控制板28。机柜21的骨架采用优质Q235角钢一体化焊接而成,表面蒙皮除了具有防护和增强强度的作用外,还起到装饰作用,表现整机外部形状特征的作用。外蒙皮采用1.2mm冷轧钢板,材料为耐厚钢板。预应力蒙皮又称张拉蒙皮,是通过张拉或其它方式,使蒙皮内部产生拉应力紧固在骨架上。机柜安装在车厢内部,柜体底座和车厢采用高强度螺栓进行固定。机柜21的底部与车厢地面之间安装有减震器29,减震器29决定了设备允许承受的最大振幅和加速度,机柜21在行驶中不受道路颠簸的影响而导致受损,保护机柜设备内的元器件的耐振抗冲能力。
机柜21由上而下分为三层。甲醇水存放箱22和甲醇水过滤设备23安装在底层,甲醇水过滤设备23与甲醇水存放箱22相连;逆变器24、进气系统25和排气系统26安装在中间层,监控显示屏27和按键控制板28安装在顶层,中间层还设有进水口221和出水口222,通过管路连接至甲醇水过滤设备23,用于加注甲醇水。甲醇水存放箱22采用钢板冲压、焊接而成,其内表面通常都做防锈处理,内部用隔板隔成较多的空间。为避免使用过程中箱体内部出现真空,在甲醇水存放箱22的箱盖的上部安装有防火透气帽;箱侧面配液位显示器。
机柜21上还设有PDU插座211和充电机插座,PDU插座211为220V交流电输出接口,通过PDU插座211可用于基站设备各种抢修工具的动力提供,充电机插座对接外部纯电动车充电机,通过充电机插座可向其它纯电动车辆进行快速充电。
如图4所示,氢燃料发电机组2与底盘动力电池通过线路相连,设有控制开关a,氢燃料发电机组2与逆变器24的连接线路之间设有开关c,底盘动力电池与逆变器24的连接线路之间设有开关d,
氢能源发电组2内设有PLC控制器(图中未示出),照明系统3、氢能源发电组2、电量传感器、逆变器24、开关(a、c、d)等均与PLC控制器相连,氢燃料发电机组2设有开关b与PLC控制器相连。PLC控制器与照明系统3相连,可控制升降照明灯的开启、升降和旋转等动作。氢能源发电组2内还设有24V电源,为PLC控制器提供电力。打开开关b和开关d,底盘动力电池经逆变器24,为氢燃料发电机组2提供启动电流,经一定时间后,氢燃料发电机组2达到启动温度后,PLC控制器断开开关b,氢燃料发电机组2开始向外输出电力。如检测到电量传感器电量不足,PLC控制器打开开关a,氢燃料发电机组2开始向底盘动力电池充电,充电完毕后,断开开关a。为延长底盘动力电池的寿命,在氢燃料发电机组2稳定输出后,可关闭开关a,打开开关c,直接向逆变器24输出电力。逆变器24为照明系统3、24V电源、充电机和PDU等提供稳定电力。
车厢内还配备有智能健康服务系统,智能健康服务系统包括数据采集传输终端(即采集设备)、温湿度传感器、GPS定位系统、机组控制器户和服务器;服务器通过云端将采集到的数据传输至PC端和手机APP端,如图5所示。
数据采集传输终端包括数据采集模块,3/4G远程通讯模块,宽电压、抗浪涌供电模块。数据采集模块采用工业级32位处理器,支持休眠和唤醒的低功耗设计,集成度高、采用防掉线机制,保证数据稳定采集、提供丰富的IO接口、ADC接口和标准串口接口。3/4G远程通讯模块采用高性能工业级无线模块,主要是用于数据采集模块与远程主站通信模块单元的控制和交互SIM/UIM卡接口内置15kV ESD保护。支持多路TCP Server功能。供电模块:采用超低功耗、超宽电压范围输入的宽电压、抗浪涌电源模块,具有宽输入电压、转换效率高、高低温特性好、电压稳定输出、负载能力强等功能。模块取电采用机组和底盘双电源供电的设计,确保在机组没有开启时也能保证GPS数据的稳定获取。24V电源为智能健康服务系统提供电力。
智能健康服务系统可通过云端与外部基站管理系统相连,在基站故障时,及时获取基站位置和故障信息,派遣距离最近的抢修车到达基站进行抢修。
底盘1的车厢内还设有工具柜(图中未示出),工具柜内设有抢修工具,抢修工具包括手动维修工具箱和电动维修工具箱,电动维修工具使用时插入PDU插座211上取电。
以上所述,仅是本发明较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:包括底盘和氢能源发电组;所述底盘为一类底盘,内设有底盘动力电池;
所述氢能源发电组安装在所述底盘的车厢内后部,包括机柜、甲醇水存放箱、甲醇水过滤设备、逆变器、进气系统、排气系统、监控显示屏和按键控制板;所述机柜分为三层;所述甲醇水存放箱和甲醇水过滤设备连接后安装在底层,所述逆变器、进气系统和排气系统安装在中间层,所述监控显示屏和按键控制板安装在顶层,所述机柜上设有PDU插座和充电机插座,所述PDU插座为220V交流电输出接口;
所述氢燃料发电机组与底盘动力电池通过线路相连并设有开关a,所述氢燃料发电机组与逆变器相连并设有开关c,所述底盘动力电池与逆变器相连并设有开关d,所述氢能源发电组内设有PLC控制器,所述PLC控制器与所述氢能源发电组、开关a、开关c、开关d相连,所述氢燃料发电机组设有开关b与所述PLC控制器相连;所述氢能源发电组内设有24V电源,为所述PLC控制器提供电力。
2.根据权利要求1所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:还包括照明系统,所述照明系统设置在所述底盘的车厢顶部,所述照明系统连接所述PLC控制器和所述逆变器。
3.根据权利要求2所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述底盘动力电池内设有电量传感器,所述电量传感器连接所述PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述车厢内还配备有智能健康服务系统,所述智能健康服务系统包括数据采集传输终端、温湿度传感器、GPS定位系统、机组控制器户和服务器;所述服务器通过云端将采集到的数据传输至外部PC端和手机APP端。
5.根据权利要求4所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述数据采集传输终端包括数据采集模块、3/4G远程通讯模块和宽电压、抗浪涌供电模块。
6.根据权利要求1所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述底盘的车厢内设有工具柜。
7.根据权利要求1所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述机柜的骨架采用Q235角钢一体化焊接而成,外蒙皮采用1.2mm冷轧耐厚钢板,设有预应力蒙皮;所述机柜的底座和所述底盘车厢的地板之间设有减震器。
8.根据权利要求1所述的一种氢能源应急抢险电源车,其特征在于:所述机柜上还设有进水口和出水口,通过管路连接至所述甲醇水过滤设备。
9.一种权利要求3所述的氢能源应急抢险电源车的工作方法:其特征在于:打开所述开关b和开关d,所述底盘动力电池经所述逆变器,为所述氢燃料发电机组提供启动电流,所述氢燃料发电机组达到启动温度后,所述PLC控制器断开所述开关b,所述氢燃料发电机组开始向外输出电力;所述电量传感器检测到所述底盘动力电池电量不足时,所述PLC控制器打开所述开关a,所述氢燃料发电机组开始向所述底盘动力电池充电,充电完毕后,断开所述开关a。
10.根据权利要求4所述的一种氢能源应急抢险电源车的工作方法,其特征在于:所述氢燃料发电机组稳定输出后,关闭所述开关a,打开所述开关c,直接向所述逆变器输出电力,所述逆变器为所述照明系统、24V电源、充电机和PDU提供稳定电力。
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