CN203261082U - 用于立体停车设备的应急电源及立体车库 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于立体停车设备的应急电源及立体车库，包括电源输入端子、充电器、逆变器、储能装置和电源切换装置；所述电源输入端子分别连接充电器的输入端和电源切换装置的其中一组开关通路，充电器的输出端连接储能装置，通过储能装置输出的直流电能传输至逆变器逆变成交流电源后，传输至电源切换装置的另外一组开关通路，所述电源切换装置在两组开关通路之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子。将所述应急电源应用在立体车库中为立体停车设备供电，可以在市电中断或电网异常时自动切离电网，转为利用应急电源中储存的电能继续为立体停车设备供电，由此确保立体停车设备在市电中断时继续工作，满足用户随时停车和取车的使用需求。

Description

用于立体停车设备的应急电源及立体车库

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，具体地说，是涉及一种用于在市电供电异常时，为立体停车设备提供应急供电的电源系统。

背景技术

近年来,我国国民经济快速增长，城市化进程不断加快,城市用地非常紧张，城市地上空间日趋拥挤。与此同时，机动车呈现爆发式增长，汽车的存放已成为城市管理中相当突出的问题，停车难问题困扰着城市管理者和广大车主。

为了解决地面停车紧张的问题，机械式立体车库以其占地面积少、停车数量大和便于集中管理等优势而越来越受到人们的青睐，并且在城市的大型商业建筑、办公建筑和大型住宅小区建筑中得到了广泛应用。

机械式立体车库是采用机械设备进行垂直或者水平移动等形式停放车辆的车库，主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、电梯提升式、垂直循环式等。其中，立体停车设备是机械式立体车库的主要载体，其作用是在立体车库内，通过对机动车进行移动，达到存取车辆的目的。

目前的立体停车设备，一般由控制系统及载车板、提升和横移机构、三相交流电机等执行机构组成。其中，立体停车设备的动力是交流电源，交流电源为立体停车设备中的控制系统和三相交流电机提供电源和动力。

由于机械式立体车库分为若干个区，各区之间互相独立，因此需要在每一个区内都配置各自的升降电机或者横移电机，用于对本区内的机动车辆进行垂直或者水平移动，这些电机仅在本区使用。由于机械式立体车库内的若干个区可以同时存取车辆，如果车库内有N个区，则理论上最大可能就有N个电机同时启动或者运行，这就需要对电源容量的选择进行考虑。

目前，机械式立体车库的供电电源一般多为一路市电，当市电中断时，既不能取车，也不能存车，从而给广大车主对车辆的存取使用产生严重的影响。为了解决这一问题，有些机械式立体车库同时配置柴油发电机组为立体车库提供第二路电源。这种设计方式既不经济也不环保，而且还需要配置专门的储油装置，不仅占地面积大，同时存在严重的环境污染等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于立体停车设备的应急电源，与电网市电配合，以保证立体停车设备的不间断运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于立体停车设备的应急电源，包括电源输入端子、充电器、逆变器、储能装置、电源切换装置和电源输出端子；所述电源输入端子分别连接充电器的输入端和电源切换装置的其中一组开关通路，充电器的输出端连接储能装置，通过储能装置输出的直流电能传输至逆变器，逆变成交流电源后，传输至电源切换装置的另外一组开关通路，所述电源切换装置在两组开关通路之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子，通过电源输出端子连接立体停车设备的供电端。

由于立体停车设备中的电机都是直接启动的，对电源冲击很大，因此所述逆变器优选采用抗电机启动冲击的专用逆变器。

为了在应急电源发生故障时，方便进行检修作业，在所述应急电源中还设置有手动维修旁路开关，连接在所述的电源输入端子与电源输出端子之间。

为了实现供电方式的手动切换，在所述应急电源中还设置有控制器，连接电源切换装置，在手动切换模式下控制电源切换装置在两组开关通路之间进行选择切换。

为了方便地接收用户的操作指令，在所述应急电源中还设置有触摸式显示屏，连接所述的控制器，通过触摸式显示屏接收操作指令并传输至所述的控制器。同时，通过所述的显示屏还可以将应急电源的当前运行情况显示出来，便于技术人员观测。

进一步的，所述控制器连接逆变器，输出控制信号调节逆变器的电源输出频率。

为了实现应急电源对多路负载的兼容供电需求，优选并行设置多路所述的电源输出端子，对应连接不同的用电负载。

优选的，在所述储能装置中优选设置有多个串联的蓄电池，每一个蓄电池的电池电压为12V，由此可以在市电断电后，为立体停车设备提供大约2-8小时的不间断供电。

优选的，所述电源输入端子优选采用三相四线电源端子，外接市电电网。

基于上述应急电源的组建结构，本实用新型还提供了一种采用所述应急电源设计的立体车库，包括立体停车设备和应急电源，在所述应急电源中设置有电源输入端子、充电器、逆变器、储能装置、电源切换装置和电源输出端子；所述电源输入端子分别连接充电器的输入端和电源切换装置的其中一组开关通路，充电器的输出端连接储能装置，通过储能装置输出的直流电能传输至逆变器，逆变成交流电源后，传输至电源切换装置的另外一组开关通路，所述电源切换装置在两组开关通路之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子，通过电源输出端子连接立体停车设备的供电端。

进一步的，所述电源输出端子连接立体停车设备中的控制系统，通过控制系统控制立体停车设备中的各执行机构运行，为立体停车设备提供不间断供电。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：将本实用新型的应急电源应用在机械式立体车库中，为立体车库中的立体停车设备供电，可以在市电中断或者电网异常时，自动切离电网，转为利用应急电源中储存的电能继续为立体停车设备供电，由此能够确保立体停车设备在市电断电时继续工作，很好地满足了用户随时停车和取车的使用需求。本实施例的应急电源采用模块化设计，结构简单紧凑，整个电源切换过程可以自动完成，无需人员值守，噪音低，无排放，性能稳定，安全可靠，也可应用在各种电感性、电阻性或者电容性的用电负载的供电系统设计中。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的用于立体停车设备的应急电源的一种实施例的系统架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

本实施例的应急电源主要应用在立体车库中，为立体车库中的立体停车设备提供不间断的供电电源。其组建结构主要包括电源输入端子Jin、充电器、储能装置、逆变器、电源切换装置和电源输出端子Jout-1等部分，参见图1所示。其中，电源输入端子Jin用于外接电网，例如市电电网，将电网电能（例如市电）传输至应急电源中。作为本实施例的一种优选设计方案，所述电源输入端子Jin优选采用三相四线电源端子，接收市电电网提供的380V三相交流电源，为后端的立体停车设备以及应急电源中的储能装置供电。

在应急电源内部，将所述的电源输入端子Jin连接充电器，利用充电器将通过电源输入端子Jin引入的交流市电转换成直流电能，输出至储能装置，为储能装置充电蓄能。将所述储能装置连接逆变器的直流母线侧，通过逆变器将储能装置输出的直流电能转换成三相交流电源，传输至电源切换装置。在所述的电源切换装置中，至少设置有两组开关通路，其中一组开关通路连接电源输入端子Jin，另外一组开关通路连接逆变器的交流侧，通过在两组开关通路之间进行自动切换，从而可以输出不间断的交流电源，通过电源输出端子Jout-1传输至后端的用电负载，例如立体停车设备中的控制系统，为控制系统提供不间断的供电电源，满足立体车库的连续工作需求。

考虑到立体停车设备中的电机都是直接启动的，因此会对电源产生很大的冲击。为了保证应急电源长期稳定运行，本实施例优选采用抗电机启动冲击的专用逆变器进行应急电源的具体设计，例如选用输出功率为电机额定输出功率的7倍的逆变器，使其功率能够满足立体停车设备中的各种电动直接启动运行的要求。

在本实施例中，对电源切换装置中的所述两组开关通路的优先导通级别进行设置，对于本实施例来说，应该将连接电源输入端子Jin的一组开关通路的优先导通级别设计成高于连接逆变器的一组开关通路的导通级别，从而实现在电网供电正常时，自动切换至电网供电；仅当电网异常或者电网供电中断时，才切换至逆变器，利用逆变器逆变输出的交流电源继续为后端的立体停车设备供电。

图1所示应急电源的工作原理是：当电网供电正常时，电源切换装置将网电切换输出至电源输出端子Jout-1，利用网电对立体车库中的立体停车设备供电，为立体停车设备中的控制系统提供工作电源，进而通过控制系统控制立体停车设备中的执行机构动作，例如控制升降电机和横移电机运行，驱动提升和横移机构携带机动车辆停放到合适的车位或者从立体车库中取出。与此同时，利用网电经由充电器为应急电源中的储能装置充电蓄能。

当电网异常或者网电中断时，电源切换装置自动切离电网，导通应急供电，转为应急供电模式。此时，储能装置输出直流电能，经由逆变器逆变成三相交流电源后，通过电源切换装置传输至电源输出端子Jout-1，进而为与电源输出端子Jout-1相连接的立体停车设备提供应急供电，维持立体停车设备连续运行。

当电网恢复供电后，电源切换装置自动切换回电网供电模式，重新利用网电为后端的立体停车设备供电。此时，逆变器自动停止运行，利用充电器接收电网电能，为储能装置补偿电量，以备下次应急供电所需。

若电网一直无法恢复供电，则逆变器不停地向立体停车设备输出应急供电，直至储能装置中的电能耗尽，应急电源自动关机。

在本实施例中，所述储能装置优选采用多个蓄电池串联组成，每个蓄电池的容量大小及蓄电池的配置个数应综合考虑立体车库的车位数、分区数、车库位置、车库性质等诸多因素后具体选定。作为本实施例的一种优选设计方案，优选采用40个电池电压为12V的蓄电池串联组成所述的储能装置，为立体停车设备提供大约2-4小时的应急供电时间。

当然，也可以根据用户的要求增加电池容量，延长应急供电的时间。

考虑到应急电源在实际使用过程中有可能会出现故障，为了避免因应急电源故障而导致立体停车设备无法正常运行的情况发生，本实施例在应急电源的电源输入端子Jin与电源输出端子Jout-1之间还连接有手动维修旁路开关K2，如图1所示。当应急电源发生故障时，通过闭合手动维修旁路开关K2，可以将应急电源中的各功能模块与市电的电气连接断开，以便对逆变器、储能装置、充电器、电源切换装置进行维护或者维修。此时，市电通过手动维修旁路开关K2向立体停车设备提供不间断供电。

当然，在应急电源的电源输入端子Jin侧，还可以进一步串联总电源开关K1，如图1所示，使电源输入端子Jin通过总电源开关K1分别连接所述的充电器、电源切换装置和手动维修旁路开关K2，仅当用户闭合所述的总电源开关K1后，应急电源投入运行，为后端的立体停车设备提供不间断的供电电源。

为了实现供电模式的手动切换，在本实施例的应急电源中还设置有控制器和显示屏，参见图1所示。所述显示屏优选采用触摸式显示屏，设置在应急电源所在机柜的门体上，在满足显示要求的同时，方便地接收用户的操作指令。用户输入的操作指令通过触摸式显示屏接收后，传输至控制器，通过控制器生成相应的控制信号，输出至电源切换装置，实现对电网和应急两种供电模式的手动切换，满足用户的特殊使用需求。

当然，用户也可以通过触摸式显示屏输入供电频率的调整信号，传输至控制器生成相应的PWM信号，输出至逆变器，通过控制逆变器中IGBT元件的通断时序，以逆变输出所需频率的交流电源，满足后端负载的用电需求。

对于应急电源当前所执行的供电模式以及储能装置的剩余电量等信息，可以通过显示屏显示出来，以方便用户观测。

此外，为了使本实施例的应急电源同时可以为除立体停车设备以外的其他负载兼容供电，本实施例优选在应急电源中并行设置多路电源输出端子，如图1中的Jout-1、Jout-2、Jout-3等，不同的电源输出端子Jout-1、Jout-2、Jout-3可以对应连接不同的用电负载，同时为多个用电负载提供不间断的交流供电。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：包括电源输入端子、充电器、逆变器、储能装置、电源切换装置和电源输出端子；所述电源输入端子分别连接充电器的输入端和电源切换装置的其中一组开关通路，充电器的输出端连接储能装置，通过储能装置输出的直流电能传输至逆变器，逆变成交流电源后，传输至电源切换装置的另外一组开关通路，所述电源切换装置在两组开关通路之间进行切换，输出交流电源至电源输出端子，通过电源输出端子连接立体停车设备的供电端。

2.根据权利要求1所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：所述逆变器为抗电机启动冲击的专用逆变器。

3.根据权利要求1所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：在所述应急电源中还设置有手动维修旁路开关，所述手动维修旁路开关连接在电源输入端子与电源输出端子之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：在所述应急电源中还设置有控制器，连接电源切换装置，在手动切换模式下控制电源切换装置在两组开关通路之间切换。

5.根据权利要求4所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：在所述应急电源中还设置有触摸式显示屏，连接所述的控制器，通过触摸式显示屏接收操作指令并传输至所述的控制器。

6.根据权利要求5所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：所述控制器连接逆变器，输出控制信号调节逆变器的电源输出频率。

7.根据权利要求1所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：所述电源输入端子为三相四线电源端子，外接市电电网；所述电源输出端子并行设置有多路。

8.根据权利要求1所述的用于立体停车设备的应急电源，其特征在于：在所述储能装置中设置有多个串联的蓄电池，每一个蓄电池的电池电压为12V。

9.一种立体车库，其特征在于：包括立体停车设备以及如权利要求1至8中任一项权利要求所述的应急电源。

10.根据权利要求9所述的立体车库，其特征在于：所述电源输出端子连接立体停车设备中的控制系统，通过控制系统控制立体停车设备中的各执行机构运行。

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