CN204309657U - 高机动应急电源保障车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高机动应急电源保障车，包括高机动性越野汽车底盘，在高机动性越野汽车底盘上安装有保障车车厢，所述电源保障车车厢由异形车厢和原车体组成，在异形车厢内设置有发电机组（8），发电机组（8）与并机控制柜连接，在保障车车厢顶部设置有风光发电电源系统。本实用新型适合于复杂路面、偏僻山区或高原高寒地区作业使用，具有高机动性、高灵活性、多种供电体制、多台发电机组合方式并适用地域范围广阔的特点。车厢采用增加强度、抗冲击设计的异行车厢，多台中小功率发电机组可根据用电需求任意单台进行供电工作，也可采用先进的小型化油机并机技术，实现任意2台或3台同时进行发电工作，并机输出，满足大功率用电需求。

Description

高机动应急电源保障车

技术领域

本实用新型涉及一种电源保障车，尤其是一种具有小型化、高机动、高强度异行车厢的多功能高机动应急电源保障车，并能适用高原高寒地区使用。

背景技术

国内常见的电源保障车主要是以大机组电站方舱车为主，底盘多采用大型重型越野车为载体，以服务于大功率野外作业为主，整车质量较大，机动性、灵活性相对较差；同时装车的设备多为低海拔环境条件要求，在高海拔地区因空气稀薄，含氧量下降易导致汽车和机组发动机燃烧恶化、输出功率下降、油耗上升和热负荷增加等不良现象的产生，因高寒气候的影响，发电机组启动困难，电器设备性能下降，使整车的可靠性大大的降低。针对部分小功率用电用户，会出现发电机组输出浪费的情况，另存在部分应急供电区域，大型车辆无法通过的问题。

随着科技技术的发展，增压型发动机技术日趋成熟，高原型发电机组也逐步问世。然而现有技术中并没有适合于复杂路面、偏僻山区或高原高寒地区作业的小型高机动多功能应急电源保障车，无法满足用户需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具有小型化、高机动、高强度异行车厢的多功能高机动应急电源保障车。

本实用新型高机动应急电源保障车所采用的技术方案如下：

本实用新型高机动应急电源保障车，包括高机动性越野汽车底盘，在高机动性越野汽车底盘上安装有保障车车厢，所述电源保障车车厢由异形车厢和原车体组成，在异形车厢内设置有发电机组，发电机组与并机控制柜连接，在车厢上设置有风光发电电源系统。高机动性越野汽车底盘具有车身小、机动性强、越野性高的特点，适用于雨雪等复杂气象条件下行车。所述异形车厢为大板式异形车厢，通过选用小型高机动越野汽车为载体，加装大板式小型化异形车厢，使整车装载余量较大，提高了越野性、机动性。车上装载的设备均进行相应的环境适应性提升改进，配套的其它电气器材均选用符合环境适应性要求的相关产品，保证整车的可靠性、使用性。这种多种供电体制、多台发电机组合方式，使电源保障车适用地域范围广阔，另外该电源保障车还具有操作简便、机动灵活、维护性好等特点，能很好的满足野外作业和应急供电需要。

作为本实用新型的优选方案，所述异形车厢与原车体通过隔墙前后分开，前部为驾驶室，后部为机组室，所述驾驶室后部设置有设备机柜，所述机组室前部左隔墙上设置有加油泵，前部右隔墙上设置有附件柜，附件柜下方设置有储油箱，在左侧过桥上设置有电缆盘，电缆盘后部设置有发电机组，发电机组下部安装有左附件柜，后部安装有顶灯开关，在机组室右侧壁上安装有加油口，右侧过桥上安装二台发电机组，下部安装右附件柜，在左附件柜和右附件柜内均设置有启动电瓶和发电机组帐篷。异形车厢与原车体部分组合成整体式保障车车厢，中间由四块隔墙拼装后将前后分开，前部为驾驶室，后部为机组室，并在机组室前上部组装成附件柜腔体。

作为本实用新型的优选方案，所述机组室壁板与底盘车体设置有外T形包边，外T形包边下部设置有橡胶减震板，机组室壁板与底盘车体及减震板通过连接螺栓进行连接固定，在机组室壁板与底盘车体拐角处设置有内角压条，内角压条和外T形包边与机组室壁板和底盘车体通过拉铆钉铆接。通过这种设置方式增加了机组室壁板与底盘车体连接处的强度和抗冲击强度。

作为本实用新型的优选方案，所述机组室顶板和左、右壁板通过圆弧外包边连接，在圆弧外包边内设置有加强角角铁，在机组室顶板与左、右壁板拐角处设置有内角压条，在左、右壁板端部与内角压条接触部设置有隔热板，圆弧外包边、加强角铁和内角压条均通过拉铆钉与机组室顶板和左、右壁板铆接。通过这种设置方式增加了机组室顶板和左、右壁板连接外的强度和抗冲击强度。

作为本实用新型的优选方案，所述风光发电电源系统包括风力发电机组、太阳能电池组、智能控制管理主机、安装支架、风能电源撑杆和风能电源箱。太阳能电池组包括太阳能电池板，太阳能电池板安装在保障车车厢顶部，并通过智能控制管理主机进行控制管理，风能电源撑杆包和风能电源箱设置在机组室中部。所述风光发电电源系统在风光互补充电电源同时具有太阳能电池和风力发电两种能源输入方式，通过智能控制管理主机实现互补工作，为电池组持续充电。

作为本实用新型的优选方案，在机组室左、右侧壁上分别设置有一个通风门，在通风门两侧设置有防雨帘，机组室右侧壁上的通风门前部设置有一个储油箱加油口，机组室后部设置有后门和车壁电源盒。通风门用于机组室自然通风散热、排气，防雨布帘用于防雨。储油箱加油口外形与底盘副油箱加油口保持一致，用于机组室内储油箱的加油。车壁电源盒门用于电源的输入输出和车辆接地，后门用于操作员进出机组室、发电机组上下车和发电机组工作时的自然通风散热。在底盘下方安装导静电接地带。

作为本实用新型的优选方案，所述柴油发电机组为永磁逆变式发电机组，数量有三台，并机控制柜与三台永磁逆变式发电机组连接。永磁逆变式发电机组利用整流—逆变技术实现电源输出从中频到工频的转换，并且在整流模块与逆变模块中采用了IGBT等新型开关器件并且加入了DSP高级控制，使得发电机组系统性能更加优越，自动调整和控制更加可靠，输出电源更加稳定。三台柴油发电机组可根据用电需求任意单台进行供电工作，输出较为稳定的AC230V/50Hz电源，也可采用先进的小型化油机并机技术，实现任意2台或3台同时进行发电工作，并机输出，满足输出大功率用电需求。也可实现在车辆无法到达区域，任意一台发电机组下车使用。

作为本实用新型的优选方案，还包括设置在异形车厢内的集中式锂电池充电机和一体化车载蓄电池维护设备。集中式锂电池充电机可判断电池的类型并匹配相应的充电方式，具有过压、欠压、过流、短路保护，并在输出端短路的情况下进行保护；端口有防误插保护，避免人为失误导致电池损坏；每一路输出均有独立开关及指示灯提示。一体化车载蓄电池维护设备共设两路输出口，通过车壁电源盒的两路插座和配套的充电连接线向外输出，对铅酸蓄电池组进行充电或去极化维护。

作为本实用新型的优选方案，所述并机控制柜内设置有模糊自适应PID控制器。并机控制采用模糊自适应控制技术，加装模糊自适应PID控制器，对各机组并联前的输出电压和并联逆变后的总电源进行控制，不仅可以简化控制部分的结构，同时还有效地提高控制部分的可靠性。并机控制柜配置电流和电压显示，可以检测输出的电流与电压，同时设计有保护功能，主要保护功能包括过流、短路、超速、高缸温保护，其中针对电源系统的主要有输入过电压保护，输出有过流、过压、短路保护。

综上所述，本实用新型高机动应急电源保障车的优点是，适合于复杂路面、偏僻山区或高原高寒地区作业使用，具有高机动性、高灵活性、多种供电体制、多台发电机组合方式并适用地域范围广阔的特点。车厢采用增加强度、抗冲击设计的异行车厢，多台中小功率发电机组可根据用电需求任意单台进行供电工作，输出较为稳定的AC230V/50Hz电源，也可采用先进的小型化油机并机技术，实现任意2台或3台同时进行发电工作，并机输出，满足大功率用电需求。还可实现在车辆无法到达区域，任意一台发电机组下车使用，提供三路供电电源。车辆配备的风光发电系统、一体化车载蓄电池维护设备、集中式锂电池充电机可实现多种保障功能。

附图说明

图1是本实用新型高机动应急电源保障车的电源保障车车厢的结构示意图。

图2是本实用新型高机动应急电源保障车的电源保障车车厢的左视图。

图3是本实用新型高机动应急电源保障车的图3的透视图。

图4是本实用新型高机动应急电源保障车的电源保障车车厢的右视图。

图5是本实用新型高机动应急电源保障车的图4的透视图。

图6是本实用新型高机动应急电源保障车的机组室前隔墙外部示意图。

图7是本实用新型高机动应急电源保障车的机组室前隔墙内部示意图。

图8是本实用新型高机动应急电源保障车的机组室右视图。

图9是本实用新型高机动应急电源保障车的机组室壁板与底盘车体的结构示意图。

图10是本实用新型高机动应急电源保障车的机组室顶板与左、右壁板的结构示意图。

具体实施方式

如图1至10所示，本实用新型高机动应急电源保障车，包括高机动性越野汽车底盘，所述高机动性越野汽车底盘具有车身小、机动性强、越野性高的特点，适用于雨、雪等复杂气象条件下行车。在高机动性越野汽车底盘上安装有电源保障车车厢，电源保障车车厢上安装有大容量储油箱6、配电控制柜、机组并机控制柜、发电机组8、太阳能电池组、智能控制管理主机及一体化车载蓄电池维护设备、集中式锂电池充电机等设备。

所述集中式锂电池充电机共设十一路输出口，其中5V的USB型输出四路，14.4/7.2V自适应输出五路，25.2/14.4V自适应输出两路，用配套的充电适配器和连线对车外或驾驶室内平台上的多种锂离子蓄电池进行多路集中充电，最大功耗不超过500W。集中式锂电池充电机可判断电池的类型并匹配相应的充电方式；并具有过压、欠压、过流、短路保护，并在输出端短路的情况下进行保护；端口有防误插保护，避免因人为插错而导致电池损坏；每一路输出均有独立开关及指示灯提示。

一体化车载蓄电池维护设备共设两路输出口，一路“充电输出DC12V”，一路“充电/维护输出DC12V”，在车上搭载时两个输出口均通过车壁电源盒的两个插座和相配套的充电连接线向外输出，对车边的12V/200Ah以下的铅酸蓄电池组进行充电和维护；也可作为携行设备,拆下放在固定场所内通过后部的两个插座和相配套的充电连接线对附近的铅酸蓄电池组进行充电和维护。

电源保障车车厢由异形车厢和原车体组成，根据底盘外形和实际应用情况，在高机动性越野汽车的车体后部加装由五块舱板通过包角和铝型材包边组装而成的大板式异型车厢，异形车厢与原车体部分组合成整体式车厢。

异形车厢和原车体中间由四块隔墙拼装后将前后分开成前部驾驶室1和后部机组室2，并在机组室2前上部组装成前附件柜4腔体，驾驶室1内设置有主驾驶位和副驾驶位，在主驾驶位后部设置有设备机柜3。在异形车厢形成的机组室2内设置有外接电缆盘7、发电机组8、并机控制柜、储油箱6和风光发电电源系统的部分部件。

所述发电机组8为柴油发电机组优选为永磁逆变式发电机组，发电机组8数量有三台，并机控制柜与三台永磁逆变式发电机组连接。永磁逆变式发电机组利用整流—逆变技术实现电源输出从中频到工频的转换，并且在整流模块与逆变模块中采用了IGBT等新型开关器件并且加入了DSP高级控制，使得发电机组系统性能更加优越，自动调整和控制更加可靠，输出电源更加稳定。三台柴油发电机组可根据用电需求任意单台进行供电工作，输出较为稳定的AC230V/50Hz电源，也可采用先进的小型化油机并机技术，实现任意2台或3台同时进行发电工作，并机输出，满足大功率用电需求。也可实现在车辆无法到达区域，任意一台发电机组下车使用，提供三路独立供电电源。并机控制柜内设置有模糊自适应PID控制器。

在机组室2前部右隔墙上设置有前附件柜，用于装放随车文件、技师工具箱等附件。前部左隔墙上设置有加油泵5，用于机组连续工作时的燃油补给。储油箱6设置在前附件柜4下方，储油箱6容量为150升用于发电机组8在车上工作时的燃油储备。外接电缆盘7设置在机组室2内左侧过桥上，外接电缆盘7为市电电缆盘用于市电的输入。外接电缆盘7后部设置有一台发电机组8，发电机组8下部安装有左附件柜9，左附件柜9后部安装有顶灯开关10。在机组室2右侧壁上安装有加油口11，右侧过桥上安装二台发电机组8，发电机组8下部安装右附件柜12，在左附件柜9和右附件柜12内均设置有启动电瓶13。

在驾驶室1和位于主驾驶位后部的设备操作区地板上铺设原车地垫，机组室2内的地板上铺设防滑铝板。机组室2后部安装有发电机组滑道，方便发电机组上下车使用。

在车厢设计过程中对车厢整体结构进行了三维效果模拟，并进行了静态加载分析，找出了应力集中部位主要在左、右壁与底盘连接处和左、右壁与顶板连接处，对这些部位进行了增加强度、抗冲击设计。

机组室壁板14与底盘车体15之间设置有外T形包边16，外T形包边16下部设置有橡胶减震板17，机组室壁板14与底盘车体15及减震板17通过连接螺栓20进行连接固定，在机组室壁板14与底盘车体15拐角处设置有内角压条18，内角压条18和外T形包边16与机组室壁板14和底盘车体15通过拉铆钉19铆接。通过这种设置方式增加了机组室壁板14与底盘车体15连接处的强度和抗冲击强度，同时根据经验将连接螺栓20联接时的预紧力矩范围控制在合理范围，既保证了车厢与底盘车体螺栓联接的强度，又确保车厢与底盘车体之间带有一定的柔性连接，减少了车辆在越野条件下交变振动对车厢的扭转变量和冲击应力，确保了整体车厢的可靠性。

为了提高左、右壁板与机组室顶板21之间的连接强度，所述机组室顶板21和左、右壁板通过圆弧外包边22连接，在圆弧外包边22内设置有加强角铁23，在机组室顶板21与左、右壁板拐角处设置有内角压条18，在左、右壁板端部与内角压条48接触部设置有隔热板24，圆弧外包边22、加强角铁23和内角压条18均通过拉铆钉19与机组室顶板21和左、右壁板铆接。通过这种设置方式增加了机组室顶板21和左、右壁板连接外的强度和抗冲击强度，从而使此处的强度远大于车厢在越野行驶过程中所承受的综合强度。

电源保障车车顶后部中心安装一套发电机组起吊架，可方便发电机组上下车，车顶喷涂防滑漆，上车把手安装在车顶后部的右侧，方便乘员上下车。

在电源保障车左壁驾驶室后部加装一后侧门，作为设备操作门，方便机柜内设备的操作。驾驶室1前部保持原汽车底盘外形，后部车厢为厢式车部分。在机组室左、右侧壁上分别设置有一个通风门27，在通风门27两侧设置有防雨帘，机组室右侧壁上的通风门27前部设置有一个储油箱加油口11，机组室后部设置有后门28和车壁电源盒29。通风门27用于机组室2自然通风散热、排气，防雨布帘用于防雨。储油箱加油口11外形与底盘副油箱加油口保持一致，用于车厢内储油箱的加油。车壁电源盒29用于电源的输入输出和车辆接地，后门28用于操作员进出机组室、发电机组上下车和发电机组工作时的自然通风散热。电源保障车底盘下方安装导静电接地链。

风光发电电源系统包括风力发电机组、太阳能电池组、智能控制管理主机、安装支架、风能电源撑杆25和风能电源箱26，太阳能电池组包括六块太阳能电池板，太阳能电池板通过安装支架安装在保障车车厢顶部，并通过智能控制管理主机进行控制管理，风能电源撑杆包25和风能电源箱26设置在机组室2中部。所述风光发电电源系统在风光互补充电电源同时具有太阳能电池和风力发电两种能源输入方式，通过智能控制管理主机实现互补工作，为电池组持续充电。

本实用新型高机动应急电源保障车的并机控制采用模糊自适应控制技术，加装模糊自适应PID控制器，对各机组并联前的输出电压和并联逆变后的总电源进行控制，不仅可以简化控制部分的结构，同时还有效地提高控制部分的可靠性。并机控制柜配置电流表和电压表，通过电流表和电压表可以检测输出的电流与电压。同时设计有保护功能，主要保护功能包括过流、短路、超速、高缸温保护，其中针对电源系统的主要有输入过电压保护，输出过流、过压、短路保护。

并机控制功能突破的关键技术如下：

a）电压稳定控制技术：

在并机系统的并联控制单元中设置一公共同步基准信号，使各并联机组输出端的电压稳定控制单元接收该同步信号，每个电压稳定控制单元并对各自的分支电压进行跟踪控制，从而达到各分支输出电压幅值相等的目的；

b）并机模糊自适应控制技术：

普通电励磁发电机的并联控制多采用PID控制算法。而逆变系统由于数学模型难以获取、动态特性变化显著且不易掌握，因此本系统采用模糊自适应控制技术，它是一种基于规则的控制。它直接采用语言型控制规则，出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用。

模糊自适应PID控制器是将先进的控制策略和传统经典的PID控制相结合的一种的新型控制策略，它具有模糊控制的灵活性强、响应速度快、适应性强及受控对象参数变化影响小等性能，同时又具有PID控制精度高的特点，能使系统取得较好的动静态性能。模糊PID控制器以误差和误差变化作为输入，它的设计思想是找出PID的3个参数与偏差变化率之间的模糊关系。在并机控制单元中采用模糊自适应控制技术，加装模糊自适应PID控制器，对各机组并联前的输出电压和并联逆变后的总电源进行控制，不仅可以简化控制部分的结构，同时还有效地提高控制部分的可靠性，对整个并机系统可靠性满足指标要求打下了坚实的基础。

本实用新型高机动应急电源保障车适用于野外各种地形复杂区域开设应急电站，广泛用于各类用户应急供电，能独立提供1～3路标准AC230V/50Hz电源，也可并机工作，实现任意2台或3台同时进行发电工作，并机输出，满足输出大功率用电需求，还可3台发电机组下车，抬到车辆无法到达的区域进行工作。该车辆在地震、防洪、火灾抢险等突发事件的恶劣条件下能快速、机动、安全、可靠地开展工作，极具实用性。因此，该车辆在我国具有广泛的市场发展空间和应用前景。

以上结合附图对本实用新型的优选实施方式做了详细说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种高机动应急电源保障车，包括高机动性越野汽车底盘，在高机动性越野汽车底盘上安装有保障车车厢，其特征在于：所述电源保障车车厢由异形车厢和原车体组成，在异形车厢内设置有发电机组（8），发电机组（8）与并机控制柜连接，在保障车车厢顶部设置有风光发电电源系统。

2.根据权利要求1所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述异形车厢与原车体通过隔墙前后分开，前部为驾驶室（1），后部为机组室（2），所述驾驶室（1）后部设置有设备机柜（3），所述机组室（2）前部右隔墙上设置有前附件柜（4），前部左隔墙上设置有加油泵（5），前附件柜（4）下方设置有储油箱（6），在机组室（2）内左侧过桥上设置有外接电缆盘（7），外接电缆盘（7）后部设置有发电机组（8），发电机组（8）下部安装有左附件柜（9），后部安装有顶灯开关（10），在机组室（2）右侧壁上安装有加油口（11），右侧过桥上安装二台发电机组（8），发电机组（8）下部安装右附件柜（12），在左附件柜（9）和右附件柜（12）内均设置有启动电瓶（13）。

3.根据权利要求2所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述机组室包括机组室壁板（14），所述原车体包括底盘车体（15），机组室壁板（14）与底盘车体（15）设置有外T形包边（16），外T形包边（16）下部设置有橡胶减震板（17），机组室壁板（14）与底盘车体（15）及减震板（17）通过连接螺栓（20）进行连接固定，在机组室壁板（14）与底盘车体（15）拐角处设置有内角压条（18），内角压条（18）和外T形包边（16）与机组室壁板（14）、底盘车体（15）之间通过拉铆钉（19）铆接。

4. 根据权利要求3所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述机组室包括机组室顶板（21），机组室顶板（21）和左、右壁板通过圆弧外包边（22）连接，在圆弧外包边（22）内设置有加强角角铁（23），在机组室顶板（21）与左、右壁板拐角处设置有内角压条（18），在左、右壁板端部与内角压条接触部设置有隔热板（24），圆弧外包边（22）、加强角铁（23）和内角压条（18）均通过拉铆钉（19）与机组室顶板（21）和左、右壁板铆接。

5.根据权利要求4所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述风光发电电源系统包括风力发电机组、太阳能电池组、智能控制管理主机、安装架、风能电源撑杆（25）和风能电源箱（26），太阳能电池组包括六块太阳能电池板，太阳能电池板通过安装架安装在保障车车厢顶部，通过智能控制管理主机进行控制管理，风能电源撑杆（25）和风能电源箱（26）设置在机组室（2）中部。

6.根据权利要求5所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：在机组室左、右侧壁上分别设置有一个通风门（27），在通风门（27）两侧设置有防雨帘，加油口（11）设置在机组室右侧壁上的通风门前部，机组室（2）后部设置有后门（28）和车壁电源盒（29）。

7.根据权利要求1所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述发电机组（8）为永磁逆变式发电机组，数量有三台，并机控制柜与三台永磁逆变式发电机组连接。

8.根据权利要求1所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：还包括设置在异形车厢内的集中式锂电池充电机和一体化车载蓄电池维护设备。

9.根据权利要求1所述的高机动应急电源保障车，其特征在于：所述并机控制柜内设置有模糊自适应PID控制器。