CN115241957B - 一种变电站用的储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电储能装置技术领域，具体为一种变电站用的储能装置，包括中控装置，中控装置的两侧均设置有电池组，中控装置的底部固定有底撑板，电池组包括托板架、电池板和J型金属凹轨，托板架上方固定有多个均匀分布的电池板，每个电池板的一侧均连接有两个J型金属凹轨，丝杆转动控制控电装置缓慢推进，控电装置推进过程中，交替完成两侧的供电电池更换工作，这样一侧更换电池过程，另一侧的电池供电工作不中断，这样保证整个储能装置持续向外供电，通过丝杆一端对接单一驱动源，控电装置管控两侧的众多电池板，即可实现对整个电池供电和电池更换的机械自动化管控，降低整个储能装置的结构复杂性，便于后期工作人员的维修保养。

Description

一种变电站用的储能装置

技术领域

本发明涉及电储能装置技术领域，具体为一种变电站用的储能装置。

背景技术

在传统变电站中，储能装置主要指的是站用电源的核心设备蓄电池，一般包括操作蓄电池组、通信蓄电池组、UPS 蓄电池组（或者一体化电源的蓄电池组），主要用作后备电源，它们正常时处于备用状态，当交流电故障失电时，蓄电池迅速向事故性负荷供电，随着变电站的建设面向智能化，风力、太阳能以及燃料电池等发电的技术被用于变电站中，形成了不间断电力变电站这一新概念。

传统技术上多个电池同时供电，每个电池上均布设导线，导致整个供电电池组布线混乱，不便于工作人员的维修保养，此外多电池同时供电，单一电池出现故障，可能传递到其它电池上，引发安全连锁问题，本发明提供的储能装置由若干电池组成，若干电池交替连续供电，保证始终有电池供电，由传统多电池同时供电改为双电池供电，及时供电过程出现故障，最多一次损失两个电池，提升整个储能装置的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站用的储能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变电站用的储能装置，包括中控装置，所述中控装置的两侧均设置有电池组，所述中控装置的底部固定有底撑板，所述电池组包括托板架、电池板和J型金属凹轨，所述托板架上方固定有多个均匀分布的电池板，每个电池板的一侧均连接有两个J型金属凹轨，J型金属凹轨固定在托板架上，托板架的底部固定有两个对称分布的导向筒，导向筒活动贯穿底撑板的板体上开设的通孔，所述中控装置包括凹型底板架、长凹型折板件、丝杆、控电装置和外架，所述凹型底板架的上方平行分布有长凹型折板件，长凹型折板件中设置有丝杆，长凹型折板件和丝杆均贯穿中控装置的端部板体，丝杆上垂直传动连接有控电装置，控电装置的端部分别与外架和J型金属凹轨对接，外架固定在凹型底板架上。

优选的，所述外架包括J型柱和金属长杆，所述J型柱上贯穿有两个平行分布的金属长杆，金属长杆的两端位置均固定有J型柱，J型柱固定在凹型底板架上，所述凹型底板架下方和底撑板固定贴合。

优选的，所述控电装置包括绝缘齿条、中块、制动件、接电件和复位件，所述绝缘齿条的中部设置有中块，绝缘齿条滑动设置在中块顶部开设的板槽中，所述中块的一侧连接有两个对称分布的制动件，制动件和绝缘齿条传动连接，丝杆贯穿中块上开设的螺纹孔，长凹型折板件活动贯穿中块上开设的凹型板孔，制动件一端和长凹型折板件传动连接，所述绝缘齿条的两端均设置有接电件，中块的另一侧连接有两个对称分布的复位件，复位件固定在绝缘齿条上。

优选的，所述接电件包括金属组件、弹簧内柱、弹簧、T型绝缘板和金属轮，所述绝缘齿条的端部开设有通孔，绝缘齿条的通孔中活动贯穿有弹簧内柱，弹簧内柱的一端为半球块状，弹簧内柱的另一端固定连接有T型绝缘板，T型绝缘板上远离弹簧内柱的一端连接有两个金属轮，金属轮定向移动中与J型金属凹轨对接，金属轮包括盘体和盘体中部贯穿的短轴，金属轮设置在T型绝缘板上开设的板槽中，金属轮的短轴活动套接在T型绝缘板上开设的圆槽中，T型绝缘板上背对弹簧内柱的一侧连接有两个金属组件，每个金属组件均与一个金属轮接触，所述弹簧内柱上套有弹簧，弹簧支撑在弹簧内柱的半球块和绝缘齿条之间，金属组件的下方接触有金属长杆。

优选的，所述制动件包括小齿轮、T型定位板、第一轴、盘齿轮和第二轴，所述小齿轮和绝缘齿条啮合连接，小齿轮的一侧中部固定有第一轴，第一轴的一端通过设置两个锥齿轮实现对第二轴的变向传动，T型定位板固定在中块上，第一轴和第二轴均活动套接在T型定位板上开设的通孔中，第二轴的一端固定连接有盘齿轮，所述长凹型折板件包括短齿条和长凹折板，所述长凹折板的两侧均固定有多个均匀分布的短齿条，盘齿轮沿着长凹折板轴向进行移动，且盘齿轮移动过程与短齿条啮合对接，中块上开设供短齿条通过的方孔。

优选的，所述复位件包括J型导向柱、拦截板和第二弹簧，所述拦截板的一端固定在绝缘齿条上，拦截板的另一端开设通孔，且通孔中活动贯穿有J型导向柱，J型导向柱的一端固定在中块上，J型导向柱上套有第二弹簧，第二弹簧顶撑在中块和拦截板之间。

优选的，所述金属组件包括金属粗柱、金属方筒、第三弹簧、L型柱、门型金属折板、金属柱轮和弹性金属片，所述金属方筒内部活动贯穿有门型金属折板，门型金属折板的端部设置有金属柱轮，金属柱轮形状为腰部弧形收缩的柱体，且柱体端部一体连接短轴，金属柱轮被门型金属折板夹持限位，且金属柱轮的短轴活动套接在门型金属折板上开设的通孔中，金属柱轮和金属长杆接触。

优选的，所述金属方筒的一侧设置凸板，L型柱活动贯穿金属方筒凸板上开设的通孔，L型柱的一端固定在门型金属折板上，L型柱上套有第三弹簧，第三弹簧支撑在金属方筒和门型金属折板之间，所述门型金属折板内部设置有金属粗柱，金属粗柱一端固定在T型绝缘板上，金属粗柱的另一端固定连接有弹性金属片，弹性金属片一端和金属轮接触，金属方筒上开设通孔，且金属粗柱活动套接在金属方筒的通孔中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1．丝杆转动控制控电装置缓慢推进，控电装置推进过程中，交替完成两侧的供电电池更换工作，这样一侧更换电池过程，另一侧的电池供电工作不中断，这样保证整个储能装置持续向外供电。

2.本发明通过丝杆一端对接单一驱动源，控电装置管控两侧的众多电池板，即可实现对整个电池供电和电池更换的机械自动化管控，降低整个储能装置的结构复杂性，便于后期工作人员的维修保养。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为凹型底板架结构示意图。

图3为控电装置结构示意图。

图4为丝杆位置分布图。

图5为J型金属凹轨位置分布图。

图6为外架结构示意图。

图7为图3中A处结构示意图。

图8为图6中B处结构示意图。

图9为复位件结构示意图。

图10为图6中C处结构示意图。

图中：中控装置1、电池组2、底撑板3、托板架4、电池板5、J型金属凹轨6、导向筒7、电机8、凹型底板架10、长凹型折板件11、丝杆12、控电装置13、外架14、J型柱15、金属长杆16、绝缘齿条17、中块18、制动件19、接电件20、复位件21、弹簧内柱22、弹簧23、T型绝缘板24、金属轮25、金属组件26、小齿轮27、T型定位板28、第一轴29、盘齿轮30、第二轴31、短齿条32、长凹折板33、J型导向柱34、拦截板35、第二弹簧36、金属粗柱37、金属方筒38、第三弹簧39、L型柱40、门型金属折板41、金属柱轮42、弹性金属片43。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种变电站用的储能装置，包括中控装置1，中控装置1的两侧均设置有电池组2，中控装置1的底部固定有底撑板3，电池组2包括托板架4、电池板5和J型金属凹轨6，托板架4上方固定有多个均匀分布的电池板5，每个电池板5的一侧均连接有两个J型金属凹轨6，J型金属凹轨6固定在托板架4上，托板架4的底部固定有两个对称分布的导向筒7，导向筒7活动贯穿底撑板3的板体上开设的通孔，中控装置1包括凹型底板架10、长凹型折板件11、丝杆12、控电装置13和外架14，凹型底板架10的上方平行分布有长凹型折板件11，长凹型折板件11中设置有丝杆12，长凹型折板件11和丝杆12均贯穿中控装置1的端部板体，丝杆12上垂直传动连接有控电装置13，控电装置13的端部分别与外架14和J型金属凹轨6对接，外架14固定在凹型底板架10上，参考图1和图2理解，储能装置供电，通过变电站主控终端对电机8发出工作信号，电机8驱动丝杆12，完成中控装置1和电池组2的对接，电池组2中电量经过中控装置1向外输送，在电池组2的两侧设置现有技术中的抬升机构，正常供电环境下，不抬升电池组2，不再供电时，需要使完成控电装置13的复位，电机8逆向驱动，控电装置13复位移动过程，电池组2被抬升，这样J型金属凹轨6不会拦截影响控电装置13。

外架14包括J型柱15和金属长杆16，J型柱15上贯穿有两个平行分布的金属长杆16，金属长杆16的两端位置均固定有J型柱15，J型柱15固定在凹型底板架10上，凹型底板架10下方和底撑板3固定贴合，参考图1和图3理解，整个储能装置上有两个独立电池组，两个电池组同时对外供电，每个电池组通过两个金属长杆16和外界电路连接。

控电装置13包括绝缘齿条17、中块18、制动件19、接电件20和复位件21，绝缘齿条17的中部设置有中块18，绝缘齿条17滑动设置在中块18顶部开设的板槽中，中块18的一侧连接有两个对称分布的制动件19，制动件19和绝缘齿条17传动连接，丝杆12贯穿中块18上开设的螺纹孔，长凹型折板件11活动贯穿中块18上开设的凹型板孔，制动件19一端和长凹型折板件11传动连接，绝缘齿条17的两端均设置有接电件20，中块18的另一侧连接有两个对称分布的复位件21，复位件21固定在绝缘齿条17上。

接电件20包括金属组件26、弹簧内柱22、弹簧23、T型绝缘板24和金属轮25，绝缘齿条17的端部开设有通孔，绝缘齿条17的通孔中活动贯穿有弹簧内柱22，弹簧内柱22的一端为半球块状，弹簧内柱22的另一端固定连接有T型绝缘板24，T型绝缘板24上远离弹簧内柱22的一端连接有两个金属轮25，金属轮25定向移动中与J型金属凹轨6对接，金属轮25包括盘体和盘体中部贯穿的短轴，金属轮25设置在T型绝缘板24上开设的板槽中，金属轮25的短轴活动套接在T型绝缘板24上开设的圆槽中，T型绝缘板24上背对弹簧内柱22的一侧连接有两个金属组件26，每个金属组件26均与一个金属轮25接触，弹簧内柱22上套有弹簧23，弹簧23支撑在弹簧内柱22的半球块和绝缘齿条17之间，金属组件26的下方接触有金属长杆16。

制动件19包括小齿轮27、T型定位板28、第一轴29、盘齿轮30和第二轴31，小齿轮27和绝缘齿条17啮合连接，小齿轮27的一侧中部固定有第一轴29，第一轴29的一端通过设置两个锥齿轮实现对第二轴31的变向传动，T型定位板28固定在中块18上，第一轴29和第二轴31均活动套接在T型定位板28上开设的通孔中，第二轴31的一端固定连接有盘齿轮30，长凹型折板件11包括短齿条32和长凹折板33，长凹折板33的两侧均固定有多个均匀分布的短齿条32，盘齿轮30沿着长凹折板33轴向进行移动，且盘齿轮30移动过程与短齿条32啮合对接，中块18上开设供短齿条32通过的方孔，参考图3和图8理解，长凹折板33两侧的短齿条32位置分布，制动件19伴随中块18推进过程，盘齿轮30遇到短齿条32后啮合对接，完成对制动件19的传动，短齿条32长度固定，引起盘齿轮30转动一定角度后，盘齿轮30复位，因为通过同步传动引起小齿轮27转动一定角度，使绝缘齿条17轴向移动固定距离后，复位件21弹性支撑使绝缘齿条17自动复位，这样中块18推进过程中，绝缘齿条17向着一端轴向移动，参考图底撑板3理解，绝缘齿条17向右移动，绝缘齿条17带动接电件20，左侧的接电件20不再与两个J型金属凹轨6对接，右侧的接电件20向右移动后仍然保持与两个接电件20的对接，此时中块18移动到更换电池的一半路径，此时弹簧23被压缩一半，左侧的接电件20不再受到J型金属凹轨6的拦截后，弹簧23形变恢复，弹簧23顶撑弹簧内柱22，弹簧内柱22拉动T型绝缘板24，进而整个接电件20形变复位，此时T型绝缘板24的左端在前进路线上遇不到J型金属凹轨6，盘齿轮30从短齿条32上脱离后，绝缘齿条17复位，这样绝缘齿条17左侧的接电件20继续前进后与下两个J型金属凹轨6接触对接，在对接初始阶段，中块18右侧的制动件19与前进路线上的短齿条32对接，进而触发绝缘齿条17向左移动，这样绝缘齿条17右端的接电件20也完成一次转移，与上两个J型金属凹轨6分开，这个过程绝缘齿条17左端的电路始终对外供电，如此循环，完成供电电池的更换。

复位件21包括J型导向柱34、拦截板35和第二弹簧36，拦截板35的一端固定在绝缘齿条17上，拦截板35的另一端开设通孔，且通孔中活动贯穿有J型导向柱34，J型导向柱34的一端固定在中块18上，J型导向柱34上套有第二弹簧36，第二弹簧36顶撑在中块18和拦截板35之间。

金属组件26包括金属粗柱37、金属方筒38、第三弹簧39、L型柱40、门型金属折板41、金属柱轮42和弹性金属片43，金属方筒38内部活动贯穿有门型金属折板41，门型金属折板41的端部设置有金属柱轮42，金属柱轮42形状为腰部弧形收缩的柱体，且柱体端部一体连接短轴，金属柱轮42被门型金属折板41夹持限位，且金属柱轮42的短轴活动套接在门型金属折板41上开设的通孔中，金属柱轮42和金属长杆16接触。

金属方筒38的一侧设置凸板，L型柱40活动贯穿金属方筒38凸板上开设的通孔，L型柱40的一端固定在门型金属折板41上，L型柱40上套有第三弹簧39，第三弹簧39支撑在金属方筒38和门型金属折板41之间，门型金属折板41内部设置有金属粗柱37，金属粗柱37一端固定在T型绝缘板24上，金属粗柱37的另一端固定连接有弹性金属片43，弹性金属片43一端和金属轮25接触，金属方筒38上开设通孔，且金属粗柱37活动套接在金属方筒38的通孔中，参考图10、图7和图6理解，电路连通路径为金属长杆16连接金属柱轮42，金属柱轮42连接门型金属折板41，门型金属折板41连接L型柱40，L型柱40连接金属方筒38，金属方筒38连接金属粗柱37，金属粗柱37连接弹性金属片43，整个金属组件26均为金属导电材料，短齿条32连接金属轮25，金属轮25和一个J型金属凹轨6对接，J型金属凹轨6和托板架4的一个接线引脚对接，这样托板架4通过两个金属组件26实现与两个金属长杆16的电路连通，此外金属组件26的设计保证金属组件26和金属长杆16的对接连续，T型绝缘板24水平移动，第三弹簧39的支撑使金属柱轮42顶撑金属长杆16，金属方筒38铰接在T型绝缘板24的一侧，门型金属折板41可以在金属方筒38内部相对升降。

丝杆12转动控制中块18移动，进而控制控电装置13的推进，控电装置13推进过程中，整体向一端形变伸出，随后复位，再想另一端伸出，再次复位，如此循环，过程中始终保持至少一个托板架4向外部供电，控电装置13缓慢推进，当一个托板架4的电量不足时，控电装置13的推进速度使控电装置13刚好与电量不足的托板架4脱离，随后快速对接新的电量充足的托板架4，控电装置13一侧进行更换工作，另一侧的对接供电工作始终进行，这样保证供电的连续性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种变电站用的储能装置，包括中控装置（1），其特征在于：所述中控装置（1）的两侧均设置有电池组（2），所述中控装置（1）的底部固定有底撑板（3），所述电池组（2）包括托板架（4）、电池板（5）和J型金属凹轨（6），所述托板架（4）上方固定有多个均匀分布的电池板（5），每个电池板（5）的一侧均连接有两个J型金属凹轨（6），J型金属凹轨（6）固定在托板架（4）上，托板架（4）的底部固定有两个对称分布的导向筒（7），导向筒（7）活动贯穿底撑板（3）的板体上开设的通孔，所述中控装置（1）包括凹型底板架（10）、长凹型折板件（11）、丝杆（12）、控电装置（13）和外架（14），所述凹型底板架（10）的上方平行分布有长凹型折板件（11），长凹型折板件（11）中设置有丝杆（12），长凹型折板件（11）和丝杆（12）均贯穿中控装置（1）的端部板体，丝杆（12）上垂直传动连接有控电装置（13），控电装置（13）的端部分别与外架（14）和J型金属凹轨（6）对接，外架（14）固定在凹型底板架（10）上，所述外架（14）包括J型柱（15）和金属长杆（16），所述J型柱（15）上贯穿有两个平行分布的金属长杆（16），金属长杆（16）的两端位置均固定有J型柱（15），J型柱（15）固定在凹型底板架（10）上，所述凹型底板架（10）下方和底撑板（3）固定贴合，所述控电装置（13）包括绝缘齿条（17）、中块（18）、制动件（19）、接电件（20）和复位件（21），所述绝缘齿条（17）的中部设置有中块（18），绝缘齿条（17）滑动设置在中块（18）顶部开设的板槽中，所述中块（18）的一侧连接有两个对称分布的制动件（19），制动件（19）和绝缘齿条（17）传动连接，丝杆（12）贯穿中块（18）上开设的螺纹孔，长凹型折板件（11）活动贯穿中块（18）上开设的凹型板孔，制动件（19）一端和长凹型折板件（11）传动连接，所述绝缘齿条（17）的两端均设置有接电件（20），中块（18）的另一侧连接有两个对称分布的复位件（21），复位件（21）固定在绝缘齿条（17）上，所述接电件（20）包括金属组件（26）、弹簧内柱（22）、弹簧（23）、T型绝缘板（24）和金属轮（25），所述绝缘齿条（17）的端部开设有通孔，绝缘齿条（17）的通孔中活动贯穿有弹簧内柱（22），弹簧内柱（22）的一端为半球块状，弹簧内柱（22）的另一端固定连接有T型绝缘板（24），T型绝缘板（24）上远离弹簧内柱（22）的一端连接有两个金属轮（25），金属轮（25）定向移动中与J型金属凹轨（6）对接，金属轮（25）包括盘体和盘体中部贯穿的短轴，金属轮（25）设置在T型绝缘板（24）上开设的板槽中，金属轮（25）的短轴活动套接在T型绝缘板（24）上开设的圆槽中，T型绝缘板（24）上背对弹簧内柱（22）的一侧连接有两个金属组件（26），每个金属组件（26）均与一个金属轮（25）接触，所述弹簧内柱（22）上套有弹簧（23），弹簧（23）支撑在弹簧内柱（22）的半球块和绝缘齿条（17）之间，金属组件（26）的下方接触有金属长杆（16），所述制动件（19）包括小齿轮（27）、T型定位板（28）、第一轴（29）、盘齿轮（30）和第二轴（31），所述小齿轮（27）和绝缘齿条（17）啮合连接，小齿轮（27）的一侧中部固定有第一轴（29），第一轴（29）的一端通过设置两个锥齿轮实现对第二轴（31）的变向传动，T型定位板（28）固定在中块（18）上，第一轴（29）和第二轴（31）均活动套接在T型定位板（28）上开设的通孔中，第二轴（31）的一端固定连接有盘齿轮（30），所述长凹型折板件（11）包括短齿条（32）和长凹折板（33），所述长凹折板（33）的两侧均固定有多个均匀分布的短齿条（32），盘齿轮（30）沿着长凹折板（33）轴向进行移动，且盘齿轮（30）移动过程与短齿条（32）啮合对接，中块（18）上开设供短齿条（32）通过的方孔，所述复位件（21）包括J型导向柱（34）、拦截板（35）和第二弹簧（36），所述拦截板（35）的一端固定在绝缘齿条（17）上，拦截板（35）的另一端开设通孔，且通孔中活动贯穿有J型导向柱（34），J型导向柱（34）的一端固定在中块（18）上，J型导向柱（34）上套有第二弹簧（36），第二弹簧（36）顶撑在中块（18）和拦截板（35）之间。

2.根据权利要求1所述的一种变电站用的储能装置，其特征在于：所述金属组件（26）包括金属粗柱（37）、金属方筒（38）、第三弹簧（39）、L型柱（40）、门型金属折板（41）、金属柱轮（42）和弹性金属片（43），所述金属方筒（38）内部活动贯穿有门型金属折板（41），门型金属折板（41）的端部设置有金属柱轮（42），金属柱轮（42）形状为腰部弧形收缩的柱体，且柱体端部一体连接短轴，金属柱轮（42）被门型金属折板（41）夹持限位，且金属柱轮（42）的短轴活动套接在门型金属折板（41）上开设的通孔中，金属柱轮（42）和金属长杆（16）接触。

3.根据权利要求2所述的一种变电站用的储能装置，其特征在于：所述金属方筒（38）的一侧设置凸板，L型柱（40）活动贯穿金属方筒（38）凸板上开设的通孔，L型柱（40）的一端固定在门型金属折板（41）上，L型柱（40）上套有第三弹簧（39），第三弹簧（39）支撑在金属方筒（38）和门型金属折板（41）之间，所述门型金属折板（41）内部设置有金属粗柱（37），金属粗柱（37）一端固定在T型绝缘板（24）上，金属粗柱（37）的另一端固定连接有弹性金属片（43），弹性金属片（43）一端和金属轮（25）接触，金属方筒（38）上开设通孔，且金属粗柱（37）活动套接在金属方筒（38）的通孔中。

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