CN114006455A - 一种应急发电机启动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应急发电机启动电源，包括，启动组件，所述启动组件包括直流电机以及发电机，所述直流电机一端连接发电机一端；以及，电容组件，所述电容组件包括若干电容器组成，所述电容组件一端电连接直流电机。本发明能在短时间内提供充沛的启动电能，不受启动环境温度影响，启动成功率高，充电时间短，对充电电压无苛刻要求，无需进行维护。
Description
技术领域
本发明涉及电网设备技术领域，特别是，涉及一种应急发电机启动电源。
背景技术
目前，变电站内为了确保在极端条件下站内交流电源快速恢复的要求，变电站应在站内配置发电机，或在变电站附近配置应急发电车或移动式发电机，因此在极端天气或特殊情况下发电机的启动蓄电池能否可靠工作至关重要。现有发电机启动的蓄电池，正常情况下应该是在从变电站站用变取得交流电源，经过AC/DC变换后给蓄电池浮充电，当变电站交流电源失去时，需要启动应急发电机，此时由蓄电池提供发电机启动电源，发电机启动后其控制电源由发电机输出AC/DC变换后供给，同时向蓄电池充电。
现有技术中，蓄电池存在以下的缺点：
1，蓄电池充电电压不稳定，导致长期处于蓄电池过充或欠充状态，导致蓄电池提前损坏，经常出现发电机无法启动的情况，此时解决办法只有购买新电池或拆回充电，并不能满足应急要求；
2，为保证蓄电池在最佳状态，需要长期花费大量人力物力对蓄电池的进行日常维护工作，而目前变电站站用电源主设备运维都存在人力资源缺乏的问题，因此更无可能对此应急辅助设备进行正常的运维工作，也不可能针对这类应急辅助设备安装价格昂贵的自动化监测设备；
3，由于蓄电池的特有特性，铅酸蓄电池充电慢，若在发电机启动失败，蓄电池容量不足时需充电很长时间后才能再次使用，不能满足应急使用的要求；
4，铅酸蓄电池对温度敏感，对运行环境要求高，而实际上发电机的启动电源蓄电池的运行环境及差，其蓄电池的使用寿命也会大大降低。从目前的统计的数据来看，蓄电池的平均使用寿命不到二年。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应急发电机启动电源，包括，启动组件，所述启动组件包括直流电机以及发电机，所述直流电机一端连接发电机一端；以及，电容组件，所述电容组件包括若干电容器组成，所述电容组件一端电连接直流电机。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述电容组件为6只电压为2.7V的电容器串联构成。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述电容器上均安装有均压板。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：若干所述电容器之间的电线上设有连接机构。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述连接机构包括公接头以及母接头，所述公接头上设有若干公连接件，若干所述公连接件沿圆周方向均匀分布在公接头上，所述母接头上设有若干母连接件，若干所述母连接件沿圆周方向均匀分布在母接头上。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述公连接件包括腔室、若干限位柱以及第一弹簧，所述公接头侧壁上设有腔室，所述腔室与公接头侧壁连接处设有若干通孔，若干所述限位柱一端在腔室内固定连接第一弹簧一端，所述第一弹簧另一端固定连接腔室内壁，若干所述限位柱另一端穿过若干通孔伸入公接头内。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述母连接件包括若干限位孔，若干所述限位孔沿圆周方向分布在母接头的侧壁上。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述母接头上设有解锁组件，所述解锁组件包括若干杠杆机构以及圆环机构，所述杠杆机构活动连接在母接头内部，所述杠杆机构的数量等于母连接件的数量，所述圆环机构位于母接头外侧，所述圆环机构与杠杆机构相配合。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述杠杆机构包括横杆、若干圆柱、第二弹簧以及竖杆，所述横杆活动连接在母接头的内壁上，所述横杆一端设有若干圆柱，所述圆柱在横杆上排列位置与所述限位孔位置一致，所述横杆另一端固定连接竖杆一端，所述竖杆远离横杆一端贯穿母接头侧壁，所述横杆在设有竖杆的一端固定连接第二弹簧一端，所述第二弹簧另一端固定连接母接头内壁。
作为本发明所述应急发电机启动电源的一种优选方案，其中：所述圆环机构包括圆环以及凸起，所述圆环内圈的侧壁上沿圆周方向等距设有若干凸起，所述圆环机构套设在母接头上，所述圆环机构位于竖杆伸出母接头的一端处。
本发明的有益效果：本发明能在短时间内提供充沛的启动电能，不受启动环境温度影响，启动成功率高，充电时间短，对充电电压无苛刻要求，无需进行维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为整体流程示意图；
图2为电容组件结构示意图；
图3为连接机构整体结构示意图；
图4为公接头结构示意图；
图5为母接头结构示意图；
图6为杠杆机构结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
本实施例提供了一种应急发电机启动电源，如图1～图6，
本装置包括，启动组件100，所述启动组件100包括直流电机101以及发电机102，所述直流电机101一端连接发电机102一端；以及，电容组件200，所述电容组件200包括若干电容器201组成，所述电容组件201一端电连接直流电机101。
所述电容组件200为6只电压为2.7V的电容器201串联构成。
所述电容器201上均安装有均压板202。
启动组件100还包括AC/DC变换模块，正常情况运行时在从变电站站用变取得交流电源，经过AC/DC变换模块变换后给电容组件200充电，当变电站交流电源失去时，此时需要启动应急发电机102向站内负荷过大，由电容组件200提供发电机102启动电源，发电机102启动后其控制电源由发电机102输出AC/DC变换后供给，同时向电容组件200充电。其中，AC/DC变换模块，采用高频开关电源技术，其基本原理是控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源具有体积小、重量轻量和转换效率高等优点。
电容组件200是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。采用6只单只电压为2.7V的超级电容器201串联构成。
为保障每只电容器201上的电压均匀，在每只电容器201上都安装一块均压板202，防止因串联充电电压不均匀，造成电容器201损坏。
需要启动发电机102时，控制电路使直流电机101的继电器吸合，其常开接点闭合，使直流电机101带电，由于AC/DC模块无法提供直流电机101的启动电流，此时全部电流由超级电容器201提供，由于电容组件200具有内阻小，放电电流大的特性，此时电容器201能使直流电机101动力充沛，能提高发电机102启动成功率。
柴油发电机102组是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机102发电的动力机械。发电机102运转后，其输出经AC/DC模块变换后给控制电路及蓄电池充电。
实施例2
本实施例提供了一种应急发电机启动电源，如图1～图6，本实施例在实施例1的基础上但区别于实施例1的地方在于：
若干所述电容器200之间的电线上设有连接机构300。
在电容组件200之间设有连接组件300，可以根据不同的发电机102功率来快速的调整电容器201的数量，当电容组件200中的某一个电容器201发生故障，也可对其进行快速的更换。
所述连接机构300包括公接头301以及母接头302，所述公接头301上设有若干公连接件301a，若干所述公连接件301a沿圆周方向均匀分布在公接头301上，所述母接头302上设有若干母连接件302a，若干所述母连接件302a沿圆周方向均匀分布在母接头302上。
所述公连接件301a包括腔室301a-1、若干限位柱301a-2以及第一弹簧301a-3，所述公接头301侧壁上设有腔室301a-1，所述腔室301a-1与公接头301侧壁连接处设有若干通孔，若干所述限位柱301a-2一端在腔室301a-1内固定连接第一弹簧301a-3一端，所述第一弹簧301a-3另一端固定连接腔室301a-1内壁，若干所述限位柱301a-2另一端穿过若干通孔伸入公接头301内。
所述母连接件302a包括若干限位孔302a-1，若干所述限位孔302a-1沿圆周方向分布在母接头302的侧壁上。
所述母接头302上设有解锁组件400，所述解锁组件400包括若干杠杆机构401以及圆环机构402，所述杠杆机构401活动连接在母接头302内部，所述杠杆机构401的数量等于母连接件302a的数量，所述圆环机构402位于母接头302外侧，所述圆环机构402与杠杆机构401相配合。
所述杠杆机构401包括横杆401a、若干圆柱401b、第二弹簧401c以及竖杆401d，所述横杆401a活动连接在母接头302的内壁上，所述横杆401a一端设有若干圆柱401b，所述圆柱401b在横杆401a上排列位置与所述限位孔302a-1位置一致，所述横杆401a另一端固定连接竖杆401d一端，所述竖杆401d远离横杆401a一端贯穿母接头302侧壁，所述横杆401a在设有竖杆401d的一端固定连接第二弹簧401c一端，所述第二弹簧401c另一端固定连接母接头302内壁。
所述圆环机构402包括圆环402a以及凸起402b，所述圆环402a内圈的侧壁上沿圆周方向等距设有若干凸起402b，所述圆环机构402套设在母接头302上，所述圆环机构402位于竖杆401d伸出母接头302的一端处。
公接头301上沿圆周方向上均匀布置若干个公连接件301a，具体的公连接件301a为3个；母接头302上沿圆周方向上均匀布置若干个母连接件302a，具体的母连接件302a为3个。公连接件301a与母连接件302a相配合，具体的为插接配合。
限位孔302a-1的数量与限位柱301a-2的数量以及排列方式一致，故而当公连接件301a插入母连接件302a中时，限位柱301a-2在第一弹簧301a-3的作用下插入限位孔302a-1中，进而限位柱301a-2将母接头302固定住，母接头302在公接头301中无法进一步移动，以达到公接头301与母接头302固定连接的作用。
横杆401a中间位置处与母接头302内壁销轴连接，故而横杆401a整体呈杠杆结构，横杆401a一端设有的圆柱401b，其排列方式与数量均与限位孔302a-1一致，当横杆401a上设有圆柱401b的一端上移时，圆柱401b正好可以插入限位孔302a-1中。
当需要解锁时，按压横杆401a一端的竖杆401d，则横杆401a另一端的圆柱401b插入限位孔302a-1中，将限位孔302a-1中的限位柱301a-2推出限位孔302a-1，进而母接头302与公接头301的配合解除，母接头302从公接头301中撤出。
横杆401a一端的竖杆401d惯出母接头302侧壁伸出母接头302，在母接头302外壁上套设有圆环机构402，圆环机构402内圈表面设有凸起402b，凸起402b与凸起402b之间的空间可以容纳竖杆401d在母接头302外的部分，故而当圆环402a转动时，凸起402b将竖杆401d推挤至母接头302内部，进而横杆401a另一端翘起，圆柱401b插入限位孔302a-1，公接头301与母接头302解锁。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种应急发电机启动电源，其特征在于：包括，
启动组件(100)，所述启动组件(100)包括直流电机(101)以及发电机(102)，所述直流电机(101)一端连接发电机(102)一端；以及，
电容组件(200)，所述电容组件(200)包括若干电容器(201)组成，所述电容组件(200)一端电连接直流电机(101)。
2.根据权利要求1所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述电容组件(200)为6只电压为2.7V的电容器(201)串联构成。
3.根据权利要求1或2所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述电容器(201)上均安装有均压板。
4.根据权利要求3所述的应急发电机启动电源，其特征在于：若干所述电容器(201)之间的电线上设有连接机构(300)。
5.根据权利要求4所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述连接机构(300)包括公接头(301)以及母接头(302)，所述公接头(301)上设有若干公连接件(301a)，若干所述公连接件(301a)沿圆周方向均匀分布在公接头(301)上，所述母接头(302)上设有若干母连接件(302a)，若干所述母连接件(302a)沿圆周方向均匀分布在母接头(302)上。
6.根据权利要求5所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述公连接件(301a)包括腔室(301a-1)、若干限位柱(301a-2)以及第一弹簧(301a-3)，所述公接头(301)侧壁上设有腔室(301a-1)，所述腔室(301a-1)与公接头(301)侧壁连接处设有若干通孔，若干所述限位柱(301a-2)一端在腔室(301a-1)内固定连接第一弹簧(301a-3)一端，所述第一弹簧(301a-3)另一端固定连接腔室(301a-1)内壁，若干所述限位柱(301a-2)另一端穿过若干通孔伸入公接头(301)内。
7.根据权利要求5所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述母连接件(302a)包括若干限位孔(302a-1)，若干所述限位孔(302a-1)沿圆周方向分布在母接头(302)的侧壁上。
8.根据权利要求7所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述母接头(302)上设有解锁组件(400)，所述解锁组件(400)包括若干杠杆机构(401)以及圆环机构(402)，所述杠杆机构(401)活动连接在母接头(302)内部，所述杠杆机构(401)的数量等于母连接件(302a)的数量，所述圆环机构(402)位于母接头(302)外侧，所述圆环机构(402)与杠杆机构(401)相配合。
9.根据权利要求8所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述杠杆机构(401)包括横杆(401a)、若干圆柱(401b)、第二弹簧(401c)以及竖杆(401d)，所述横杆(401a)活动连接在母接头(302)的内壁上，所述横杆(401a)一端设有若干圆柱(401b)，所述圆柱(401b)在横杆(401a)上排列位置与所述限位孔(302a-1)位置一致，所述横杆(401a)另一端固定连接竖杆(401d)一端，所述竖杆(401d)远离横杆(401a)一端贯穿母接头(302)侧壁，所述横杆(401a)在设有竖杆(401d)的一端固定连接第二弹簧(401c)一端，所述第二弹簧(401c)另一端固定连接母接头(302)内壁。
10.根据权利要求9所述的应急发电机启动电源，其特征在于：所述圆环机构(402)包括圆环(402a)以及凸起(402b)，所述圆环(402a)内圈的侧壁上沿圆周方向等距设有若干凸起(402b)，所述圆环机构(402)套设在母接头(302)上，所述圆环机构(402)位于竖杆(401d)伸出母接头(302)的一端处。
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- 2021-11-23 CN CN202111395844.7A patent/CN114006455B/zh active Active
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| 汤贵庭: "电动汽车快换动力电池箱结构优化及轻量化设计", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑, vol. 2017, no. 4 * |
Also Published As
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|---|---|
| CN114006455B (zh) | 2023-12-08 |
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