CN113794262A - 具有监测与自检功能的智能移动电源箱 - Google Patents

具有监测与自检功能的智能移动电源箱 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力技术领域。具有监测与自检功能的智能移动电源箱，包括移动检修电源、电源箱；其特征在于：还包括电源箱输入输出状态监测单元；移动检修电源包括电源输入端子排、电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、蓄电池组、蓄电池单向供电隔离电路、DC/AC可调逆变电源模块、电源输出端子排、检修电源箱控制系统；所述电源箱输入输出状态监测单元包括输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器；输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器分别与检修电源箱控制系统相连。该移动电源箱可提供应急电源、具有监测报警功能。

Description

具有监测与自检功能的智能移动电源箱
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种具有监测与自检功能的智能移动电源箱。
背景技术
近年来，随着电网规模的迅速扩大和电力行业检修技术的不断提高，在电力施工或检修作业中，对作业现场的移动检修电源要求越来越高。目前，电力作业现场使用的移动检修电源的电能通常取自检修电源箱、柴油发电机、移动电源车或其他备用电源，在电能获取的过程中可能出现以下问题：
1)外接电源单一。在变电站全站停电、站用变无法正常供电、输电线路、配电台区等无外接电源的作业场所。此时一般采用柴油发电机发电来提供检修电源，但柴油发动机提供的电源质量较差，在进行某些特定试验时可能会导致试验结果不准确(如介质损耗因数、直流泄漏试验等)。而在居民住宅区域的输电线路、配电台区使用柴油发电机进行供电，还存在噪音过大扰民和污染环境等问题。
2)电源输出种类单一。目前广泛使用的移动检修电源，是直接将外接市电电源转送给用电设备。
3)没有监测报警功能。现有的移动检修电源箱缺乏电能输入输出状态(电压、电流等)的检测，检修人员每次使用时，既不知道输入侧电流电压值，也不知道输出侧的电流电压值，对这些数据缺少监测，不能满足当前检修、测试工作的精细化需要。
4)缺乏应急电源自检功能。在全站失压情况下，传统移动检修电源箱只能依赖外来发电机提供的临时电源进行取电，但发电机所提供的电能质量较差，达不到一些测试仪器的电源要求，往往会导致测试设备的试验结果不准确，甚至有损坏精密仪器的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有监测与自检功能的智能移动电源箱，该移动电源箱可提供应急电源、具有监测报警功能。
为了实现本发明的目的，本发明所采取的技术方案是：具有监测与自检功能的智能移动电源箱，包括移动检修电源、电源箱；移动检修电源位于电源箱内；电源箱包括电源箱体和电源箱门，电源箱门由活页铰链与电源箱体铰接，电源箱体包括底板、右侧板、左侧板、后侧板、顶板；底板的底面安装有3-4个行走轮；其特征在于：还包括电源箱输入输出状态监测单元；移动检修电源包括电源输入端子排、电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、蓄电池组、蓄电池单向供电隔离电路、DC/AC可调逆变电源模块、电源输出端子排、检修电源箱控制系统；电源输入切换装置的输入端由电源输入线与电源输入端子排相连，电源输入端子排、电源输出端子排安装在电源箱体上，电源输入切换装置的输出端由第一电源线与AC/DC电源变换器的输入端相连，AC/DC电源变换器的第一输出端由第二电源线与DC/AC可调逆变电源模块的输入端相连，DC/AC可调逆变电源模块的输出端由电源输出线与电源输出端子排相连；AC/DC电源变换器的第二输出端由第一充电电源线与蓄电池充电电路的输入端相连，蓄电池充电电路的输出端由第二充电电源线与蓄电池组相连；蓄电池组由第一放电电源线与与蓄电池单向供电隔离电路的输入端相连，蓄电池单向供电隔离电路的输出端由第二放电电源线与第二电源线相连；电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、DC/AC可调逆变电源模块分别与检修电源箱控制系统相连；
所述电源箱输入输出状态监测单元包括输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器；输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器分别与检修电源箱控制系统相连，输入电压传感器、输入电流传感器分别布置在电源输入线上，输出电压传感器、输出电流传感器分别布置在电源输出线上，报警器安装在电源箱体上，显示器安装在电源箱上。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括接地检测电路，接地检测电路的输入端分别与电源输入端子排、接地端相连，接地检测电路的输出端与检修电源箱控制系统相连。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括输入电源检测电路，输入电源检测电路的输入端与电源输入端子排相连，输入电源检测电路的输出端与检修电源箱控制系统相连。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括交直流通用微型断路器和欠压脱扣器，交直流通用微型断路器和欠压脱扣器安装在电源输入切换装置的电源输入线上，交直流通用微型断路器和欠压脱扣器与检修电源箱控制系统相连。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括无线通信模块，无线通信模块与检修电源箱控制系统相连，检修电源箱控制系统通过无线通信模块与服务器无线通信连接。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括GPS定位器，GPS定位器安装在电源箱体内，GPS定位器与检修电源箱控制系统连接。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括温度传感器和风扇，所述温度传感器连接检修电源箱控制系统，所述检修电源箱控制系统连接所述风扇，电源箱体上设有排风口，风扇安装在排风口处。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括电控锁、信号电缆、密码器；电控锁安装在电源箱门的右侧边上，电源箱门上设有连接孔，密码器安装在电源箱门的前侧面上，密码器由信号电缆穿过连接孔后与电控锁相连，电源箱体的右侧板上设有门锁卡口。
按照上述技术方案，所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括检测模块、指示灯，检测模块包括电池电压传感器、电池电流传感器，电池电压传感器、电池电流传感器分别布置在与检测蓄电池组的输出端相连的第一放电电源线上，电池电压传感器、电池电流传感器分别与检修电源箱控制系统相连；指示灯安装在电源箱上，指示灯与检修电源箱控制系统相连。
按照上述技术方案，电源箱的电源箱体上设有拉杆。
本发明的特点：
1、采用拉杆箱式一体化结构设计，携带灵活方便。
2、采用三元锂离电池，电源性能更稳定使用寿命更长。
3、液晶显示器能实时显示电池状态和电源输出电压信息。
4、充电方式更灵活，采用交直流两种充电方式。
本发明的有益效果是：1)、设置AC/DC电源变换器、DC/AC可调逆变电源模块，可外接电源AC380V/AC220V/DC220V/DC110V的输入电源，可输出交流或直流电源。2)采用电源箱输入输出状态监测单元，具有监测报警功能。3)采用蓄电池组、电源输入切换装置等，蓄电池组可作为应急电源。4)与蓄电池组的输出端相连的第一放电电源线上设检测模块，具有自检功能。
附图说明
图1是本发明具有监测与自检功能的智能移动电源箱的结构示意图。
图2是本发明电源箱输入输出状态监测单元的示意图。
图3是本发明电源箱的示意图。
图中标号：1-输入电压传感器和输入电流传感器，2-输出电压传感器和输出电流传感器，3-底板，4-行走轮，5-右侧板，6-后侧板，7-移动检修电源，8-风扇，9-门锁卡口，10-GPS定位器，11-顶板，12-活页铰链，13-电源箱门，14-电控锁，15-信号电缆，16-连接孔，17-密码器，18-温度传感器，19-隔板，20-蓄电池组，21-检测模块。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，具有监测与自检功能的智能移动电源箱，包括移动检修电源7、电源箱，还包括电源箱输入输出状态监测单元；移动检修电源位于电源箱内；电源箱包括电源箱体和电源箱门13，电源箱门13由活页铰链12与电源箱体铰接(本实施例采用2个活页铰链12)，电源箱体包括底板3、右侧板5、左侧板、后侧板6、顶板11{右侧板5、左侧板和后侧板6位于底板3与顶板11之间，右侧板5位于左侧板的右侧(为描述方便，图3中的右边为右、左边为左)，后侧板6位于右侧板5和左侧板的后侧，左侧板的下端与底板3固定，左侧板的上端与顶板11固定，左侧板的后端与后侧板6固定，右侧板5的下端与底板3固定，右侧板5的上端与顶板11固定，右侧板5的后端与后侧板6固定，后侧板6的下端与底板3固定，后侧板6的上端与顶板11固定}；底板3的底面安装有3-4个行走轮(如：3-4个万向轮或带有刹车的万向轮)4；移动检修电源7包括电源输入端子排、电源输入切换装置(即电源切换装置、双路电源切换装置)、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、蓄电池组20、蓄电池单向供电隔离电路(即供电隔离电路)、DC/AC可调逆变电源模块、电源输出端子排、检修电源箱控制系统(即控制系统，中央处理器)；电源输入切换装置的输入端由电源输入线与电源输入端子排相连，电源输入端子排、电源输出端子排安装在电源箱体上(电源箱体上设有相应的电源输入线孔、电源输出线孔；可安装在右侧板5或/和左侧板上)，电源输入切换装置的输出端由第一电源线与AC/DC电源变换器的输入端相连，AC/DC电源变换器的第一输出端由第二电源线与DC/AC可调逆变电源模块的输入端相连，DC/AC可调逆变电源模块的输出端由电源输出线与电源输出端子排相连；AC/DC电源变换器的第二输出端由第一充电电源线与蓄电池充电电路的输入端相连，蓄电池充电电路的输出端由第二充电电源线与蓄电池组20相连；蓄电池组20由第一放电电源线与蓄电池单向供电隔离电路的输入端相连，蓄电池单向供电隔离电路的输出端由第二放电电源线与第二电源线相连；电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、DC/AC可调逆变电源模块分别与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连；
所述电源箱输入输出状态监测单元包括输入电压传感器(即电压传感器)、输入电流传感器(即电流传感器)、输出电压传感器(即电压传感器)、输出电流传感器(即电流传感器)、报警器、显示器；输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器分别与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连，输入电压传感器、输入电流传感器分别布置在电源输入线上，输出电压传感器、输出电流传感器分别布置在电源输出线上，报警器安装在电源箱体上(电源箱体上相应位置处设有报警音孔)，显示器安装在电源箱上(如：电源箱门13的前侧面)。电压、电流值超过设定数值后，报警器报警，并将数据上传；显示器显示电压、电流值等。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括接地检测电路，接地检测电路的输入端分别与电源输入端子排、接地端相连，接地检测电路的输出端与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括输入电源检测电路(即电源检测电路)，输入电源检测电路的输入端与电源输入端子排相连，输入电源检测电路的输出端与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括检测模块21、指示灯(红灯)，检测模块21包括电池电压传感器(即电压传感器)、电池电流传感器(即电流传感器)，电池电压传感器、电池电流传感器分别布置在与检测蓄电池组20的输出端相连的第一放电电源线上(用于检测蓄电池组20实际的输出电压、输出电流)，电池电压传感器、电池电流传感器分别与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连；指示灯安装在电源箱上，指示灯(红灯)与检修电源箱控制系统相连。
检测模块21实时检测蓄电池组20实际的输出电压、输出电流；当检测模块21检测出蓄电池组20实际输出电压与预设电压的偏差大于设定值的一定范围(如±5％)时(如：蓄电池组20中一个蓄电池坏了)，检测模块21向检修电源箱控制系统(即控制系统)输出报警信号，报警器报警，并将数据上传；同时指示灯(红灯)闪烁，具有自检功能。
电源箱的电源箱体上设有拉杆(图中未画出)。即电源箱为拉杆箱式。蓄电池组20的蓄电池采用三元锂离电池。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括交直流、宽电压输入、控制系统电源(即电源)，交直流、宽电压输入、控制系统电源的输入端与电源输入端子排相连，交直流、宽电压输入、控制系统电源的输出端与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连。
本发明设置电源箱输入输出状态监测单元，实现对移动检修电源的状态实时监测并提供状态分析，通过对移动检修电源工况监测，确保移动检修电源处在“能控、在控”状态，保证作业现场人身与设备安全。设置无线通信模块，实现对辖区内集群的电源箱输入输出状态监测单元的状态检测、远程监控，实现紧急状况下，作业人员可以快速、准确地调用移动检修电源，保证现场用电。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括交直流通用微型断路器和欠压脱扣器(交直流微型断路器、交直流通用欠压脱扣器)，交直流通用微型断路器和欠压脱扣器安装在电源输入切换装置的电源输入线上，交直流通用微型断路器和欠压脱扣器与检修电源箱控制系统相连。可闭锁电源或对空开进行跳闸。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括无线通信模块(可采用：4G物联网模块)，无线通信模块与检修电源箱控制系统(即控制系统)相连，检修电源箱控制系统(即控制系统)通过无线通信模块与服务器(后台)无线通信连接。
移动检修电源的另一功能作为应急电源，保证在市电异常或被切断情况下作为后备电源维持电能的持续供应。但现有移动检修电源一旦有问题出现也不能即时告警通知管理人员，往往发现时已经无法工作，会造成较大损失。本发明采用无线通信模块，可针对移动检修电源集群化管理，将辖区内移动检修电源组成网络，再将状态信息上传，工作人员可以随时了解区域内移动检修电源状况。一旦作业人员有需求时，可以快速准确地调用移动检修电源。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括GPS定位器10，GPS定位器10安装在电源箱体内，GPS定位器10与检修电源箱控制系统连接。GPS定位器10实现具有监测与自检功能的智能移动电源箱的实时定位。通过GPS定位器10进行定位将位置信息上传至服务器，服务器统计移动检修电源位置，结合地图系统，在上寻找用户周围智能移动检修电源。智能移动检修电源使用时会通过无线通信模块(4G模块或5G模块)上传使用记录至服务器进行存储，且智能移动检修电源平时会上传电压、容量等信息至服务器进行设备状态更新。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括温度传感器18和风扇8，所述温度传感器18连接检修电源箱控制系统(即控制系统)，所述检修电源箱控制系统连接所述风扇8，电源箱体上设有排风口(如：后侧板6上设有排风口)，风扇8安装在排风口处。温度传感器18实时监测电源箱体内部的温度，超过设定数值后，检修电源箱控制系统启动风扇用于降温。
所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括电控锁14、信号电缆15、密码器17；电控锁14安装在电源箱门13的右侧边上，电源箱门13上设有连接孔16，密码器17安装在电源箱门13的前侧面上，密码器17由信号电缆15穿过连接孔16后与电控锁14相连，电源箱体的右侧板5上设有门锁卡口9。电源箱门13合上时，电控锁14的锁柱插入门锁卡口9中。要维护时，操作者在密码器输入密码后，电控锁打开，进行电源箱的维护工作。
交直流通用微型断路器和欠压脱扣器(也可采用断路器或欠压脱扣器中的一种)均采用现有技术。所述电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、蓄电池组20、蓄电池单向供电隔离电路、DC/AC可调逆变电源模块均可采用现有技术。本发明的特点是将它们应用到了移动电源箱中。
使用：将具有监测与自检功能的智能移动电源箱移动到现场，根据现场条件及需要，可外接电源AC380V/AC220V/DC220V/DC110V的输入电源，可输出交流或直流电源。

Claims (8)

1.具有监测与自检功能的智能移动电源箱，包括移动检修电源(7)、电源箱；移动检修电源位于电源箱内；电源箱包括电源箱体和电源箱门(13)，电源箱门(13)由活页铰链(12)与电源箱体铰接，电源箱体包括底板(3)、右侧板(5)、左侧板、后侧板(6)、顶板(11)；底板(3)的底面安装有3-4个行走轮(4)；其特征在于：还包括电源箱输入输出状态监测单元；移动检修电源(7)包括电源输入端子排、电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、蓄电池组(20)、蓄电池单向供电隔离电路、DC/AC可调逆变电源模块、电源输出端子排、检修电源箱控制系统；电源输入切换装置的输入端由电源输入线与电源输入端子排相连，电源输入端子排、电源输出端子排安装在电源箱体上，电源输入切换装置的输出端由第一电源线与AC/DC电源变换器的输入端相连，AC/DC电源变换器的第一输出端由第二电源线与DC/AC可调逆变电源模块的输入端相连，DC/AC可调逆变电源模块的输出端由电源输出线与电源输出端子排相连；AC/DC电源变换器的第二输出端由第一充电电源线与蓄电池充电电路的输入端相连，蓄电池充电电路的输出端由第二充电电源线与蓄电池组(20)相连；蓄电池组(20)由第一放电电源线与蓄电池单向供电隔离电路的输入端相连，蓄电池单向供电隔离电路的输出端由第二放电电源线与第二电源线相连；电源输入切换装置、AC/DC电源变换器、蓄电池充电电路、DC/AC可调逆变电源模块分别与检修电源箱控制系统相连；
所述电源箱输入输出状态监测单元包括输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器；输入电压传感器、输入电流传感器、输出电压传感器、输出电流传感器、报警器、显示器分别与检修电源箱控制系统相连，输入电压传感器、输入电流传感器分别布置在电源输入线上，输出电压传感器、输出电流传感器分别布置在电源输出线上，报警器安装在电源箱体上，显示器安装在电源箱上。
2.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括接地检测电路，接地检测电路的输入端分别与电源输入端子排、接地端相连，接地检测电路的输出端与检修电源箱控制系统相连。
3.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括输入电源检测电路，输入电源检测电路的输入端与电源输入端子排相连，输入电源检测电路的输出端与检修电源箱控制系统相连。
4.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括无线通信模块，无线通信模块与检修电源箱控制系统相连，检修电源箱控制系统通过无线通信模块与服务器无线通信连接。
5.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括温度传感器(18)和风扇(8)，所述温度传感器(18)连接检修电源箱控制系统，所述检修电源箱控制系统连接所述风扇(8)，电源箱体上设有排风口，风扇(8)安装在排风口处。
6.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括电控锁(14)、信号电缆(15)、密码器(17)；电控锁(14)安装在电源箱门(13)的右侧边上，电源箱门(13)上设有连接孔(16)，密码器(17)安装在电源箱门(13)的前侧面上，密码器(17)由信号电缆(15)穿过连接孔(16)后与电控锁(14)相连，电源箱体的右侧板(5)上设有门锁卡口(9)。
7.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：所述具有监测与自检功能的智能移动电源箱，还包括检测模块、指示灯，检测模块包括电池电压传感器、电池电流传感器，电池电压传感器、电池电流传感器分别布置在与检测蓄电池组的输出端相连的第一放电电源线上，电池电压传感器、电池电流传感器分别与检修电源箱控制系统相连；指示灯安装在电源箱上，指示灯与检修电源箱控制系统相连。
8.根据权利要求1所述的具有监测与自检功能的智能移动电源箱，其特征在于：电源箱的电源箱体上设有拉杆。
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