CN204391850U - 便携式移动检修电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式移动检修电源，其包括依次串接的充电输入单元、储能单元和电力输出单元，充电输入单元包括并行连接的通用充电模块、太阳能充电模块和手摇发电机式充电模块且三个充电模块与储能单元之间分别连接第一转换开关、第二转换开关和第三转换开关；所述储能单元为由多节锂离子电池串联而成的锂离子电池组；所述电力输出单元为并行连接的DC-AC电源模块和DC-DC电源模块；锂离子电池组上还连接有电源监控模块。本实用新型具有便于携带、功能多、操作方便、适用范围广和通用性强的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术装备领域，具体的说是一种便携式移动检修电源。
背景技术
在特殊天气及自然灾害条件下的电力应急抢修、高压变电站全站停电检修、野外线路杆塔以及地下配电设备的检修试验时，常常面临没有检修电源可用的情况。为了解决应急抢修和野外作业时高压试验仪器和照明设备的用电问题，需要移动电源为工作现场供电。
常用的移动电源主要包括柴油发电机、EPS应急电源、负荷转移车等。柴油发电机和负荷转移车，其体积、质量偏大，需要专用的装载车辆，不方便携带，在道路不通的偏远地区适用性和机动性差，且存在空气和噪声污染，电能利用率低，存在电能大量浪费的情况。常规的EPS应急电源机动性差，不太适合经常搬迁或车载使用，仅适合固定场合使用。
目前迫切需要一种体积小、运送方便的便携式移动检修电源,其可随检修人员一起赴检修现场为现场的照明设备和电气试验提供电源，并且能够在恶劣的条件下具备一定的自我能量补充能力。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种便于携带、功能多、操作方便、适用范围广和通用性强的便携式移动检修电源。
为解决上述技术问题，本实用新型的便携式移动检修电源包括依次串接的充电输入单元、储能单元和电力输出单元，其结构特点是所述充电输入单元包括并行连接的通用充电模块、太阳能充电模块和手摇发电机式充电模块且三个充电模块与储能单元之间分别连接第一转换开关、第二转换开关和第三转换开关；所述储能单元为由多节锂离子电池串联而成的锂离子电池组；所述电力输出单元为并行连接的DC-AC电源模块和DC-DC电源模块；锂离子电池组上还连接有电源监控模块。
所述DC-AC电源模块上引出至少一个双孔交流插座和至少一个三孔交流插座。
所述DC-DC电源模块上引出有直流插座和USB接口。
所述通用充电模块的主电路包括依次串行连接的电磁滤波&整流电路、PFC电路、切换电路I、整流滤波电路；所述通用充电模块的控制电路包括PWM&PFC控制电路、PFC控制电路、充电用过载保护电路、充电用过压保护电路和充电用检测电路。
所述太阳能充电模块包括依次串行连接的折叠式太阳能电池板、防反充电电路、DC-DC控制器和稳压保护电路。
所述手摇发电机式充电模块包括依次串行连接的摇把、机械传动机构、交流永磁发电机、整流电路、滤波电路和稳压电路。
所述DC-AC电源模块的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路I、DC-DC转换器、DC-AC逆变器和滤波器；所述的DC-AC电源模块的控制电路包括分别与DC-DC转换器和DC-AC逆变器连接的PWM控制电路I和PWM控制电路II。
所述DC-DC电源模块的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路II、突入电流抑制电路、升/降压电路、切换电路II和整流滤波电路；所述DC-DC电源模块的控制电路包括升/降压控制电路、PWM控制电路III、放电用过载保护电路、放电用过压保护电路和放电用检测电路。
所述电源监控模块包括监测控制器以及与监测控制器的输入端并行连接的过载监测电路、过压监测电路、电量监测电路、剩余电量显示电路和故障报警电路。
采用上述结构，储能单元为锂离子电池组，由若干节锂离子电池串联而成。组成电池组的各个单体电池，容量和电阻等基本参数一致，容量偏差不超过该组单体电池平均容量的百分之三，可快速充电放电。锂离子电池组达到充放电使用寿命后，可方便拆卸更换。DC-AC电源模块将锂离子电池组的直流电压逆变为220V交流电压，以兼容国标和欧标的双孔交流插座和品字型交流插座输出。DC-DC电源模块将锂离子电池组的直流电压降压为低电压等级的直流电压，以兼容国标和欧标直流插座和通用USB接口输出。电源监控模块用于显示锂离子电池电量，监控锂离子电池组的充电输入和放电输出状态，进行过电压、过载、过温度和短路保护，电量不足时具有低电压报警功能。
充电输入单元在不同条件下，通过切换开关可选择三种方式对蓄电池进行充电：
1）在正常使用条件下，根据电源监控模块剩余电量显示，通用充电模块连接市电即可对锂离子电池组进行充电。通用充电器为模块化的交变直流电池充电器，具有主动式PFC（功率因数校正）功能，输出电压和电流可通过内部电位器调整，并且具有短路、过电压和过温度保护，可在多尘、潮湿和多油污环境中工作。
2）在应急或其他紧急不具备市电的条件下，当电量不足时，可迅速采用手摇发电机式充电模块对蓄电池进行充电，通过摇动手摇柄，经机械系统传动，带动交流永磁发电机，经整流、滤波、稳压后获得平滑的直流输出，为直接为锂离子电池组充电。
3）在有较大空闲时间且不具备市电充电的条件下，如在赶赴检修现场的途中或检修空闲该装置时，可通过太阳能充电模块对锂离子电池组充电。太阳能充电模块由可折叠式非晶薄膜太阳能电池组件组成。使用时，可将折叠式太阳能电池板伸展开，调整其与太阳的角度获得更佳的充电效果。
本实用新型的有益效果在于：1）本实用新型中的锂离子电池组具有通用充电、太阳能充电和手摇发电机式充电三种充电模式选择，可实现在多种应用环境下的能量供给补充，在应急和恶劣的条件下也具备自我能量补充能力，适用性强；2）本实用新型的每个功能单元部分均采用模块化的设计，集成为一个系统整体，结构紧凑，各个模块单元拆卸组装方便，体积小，便携性强；3）本实用新型的输出端配置有不同类型的交流和直流输出端口，可为不同类型的高压试验仪器和照明设备供电，通用性强。
综上所述，本实用新型具有便于携带、功能多、操作方便、适用范围广和通用性强的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的整体结构原理示意图；
图2为本实用新型中通用充电模块的原理示意框图；
图3为本实用新型中太阳能充电模块的原理示意框图；
图4为本实用新型中手摇发电式充电模块的原理示意框图；
图5为本实用新型中DC-AC电源模块的原理示意框图；
图6为本实用新型中DC-DC电源模块的原理示意框图；
图7为本实用新型中电源监控模块的原理示意框图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型的便携式移动检修电源包括依次串接的充电输入单元、储能单元和电力输出单元，充电输入单元包括并行连接的通用充电模块2、太阳能充电模块3和手摇发电机式充电模块4且三个充电模块与储能单元之间分别连接第一转换开关8、第二转换开关9和第三转换开关10。储能单元为由多节锂离子电池串联而成的锂离子电池组1。电力输出单元为并行连接的DC-AC电源模块5和DC-DC电源模块6。锂离子电池组1上还连接有电源监控模块7。其中，DC-AC电源模块5上引出至少一个双孔交流插座11和至少一个三孔交流插座12。DC-DC电源模块6上引出有直流插座14和USB接口13。
上述结构中，储能单元采用锂离子电池组1，由若干节锂离子电池串联而成。组成电池组的各个单体电池，容量和电阻等基本参数一致，容量偏差不超过该组单体电池平均容量的百分之三，可快速充电放电。锂离子电池组1达到充放电使用寿命后，可方便拆卸更换。DC-AC电源模块5将锂离子电池组的直流电压逆变为220V交流电压，以兼容国标和欧标的双孔交流插座11和品字型三孔交流插座12输出。DC-DC电源模块6将锂离子电池组的直流电压降压为低电压等级的直流电压，以兼容国标和欧标直流插座14和通用USB接口13输出。
参照图2，通用充电模块2的主电路包括依次串行连接的电磁滤波&整流电路201、PFC电路202、切换电路I203、整流滤波电路204。通用充电模块2的控制电路包括PWM&PFC控制电路206、PFC控制电路205、充电用过载保护电路207、充电用过压保护电路209和充电用检测电路208。通用充电器模块2为模块化的交变直流电池充电器，具有主动式PFC（功率因数校正）功能，输出电压和电流可通过内部电位器调整，并且具有短路、过电压和过温度保护，可在多尘、潮湿和多油污环境中工作。PWM&PFC控制电路206为切换电路203提供控制信号，PFC控制电路205为PFC电路202提供控制信号，并传送信号给PWM&PFC控制电路206，充电用过载保护电路207检测切换电路I203的过载情况，并将信号传送给PWM&PFC控制电路206，充电用检测电路208和充电用过电压保护电路209将检测到的输出侧信号传送给PWM&PFC控制电路206。
参照图3，太阳能充电模块3包括依次串行连接的折叠式太阳能电池板301、防反充电电路302、DC-DC控制器303和稳压保护电路304。本实用新型的整个装置可集成安装在一个箱体上，折叠式太阳能电池板301可作为箱壁或箱盖使用，通过折叠结构可将其内置的太阳能集电板伸展铺放开或折叠收起来。
参照图4，手摇发电机式充电模块4包括依次串行连接的摇把401、机械传动机构402、交流永磁发电机403、整流电路404、滤波电路405和稳压电路406。摇把401安装在装置的箱体壁上，机械传动部分以及发电机可内置于箱体中。
参照图5，DC-AC电源模块5的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路I501、DC-DC转换器502、DC-AC逆变器503和滤波器504。的DC-AC电源模块5的控制电路包括分别与DC-DC转换器502和DC-AC逆变器503连接的PWM控制电路I505和PWM控制电路II506。PWM控制电路I505为DC-DC转换器提供控制信号，PWM控制电路II506为DC-AC转换器提供控制信号，PWM控制电路I505和PWM控制电路II506相互通讯连接。
参照图6，DC-DC电源模块6的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路II601、突入电流抑制电路602、升/降压电路603、切换电路II604和整流滤波电路605。 DC-DC电源模块6的控制电路包括升/降压控制电路606、PWM控制电路III607、放电用过载保护电路608、放电用过压保护电路609和放电用检测电路610。升/降压控制电路606为升/降压电路603提供控制信号，PWM控制电路III607为切换电路II604提供控制信号，放电用检测电路610和放电用过电压保护电路609将检测到的输出侧信号传送给PWM控制电路III607，放电用过载保护电路608检测切换电路II604的过载情况，并将信号传送给PWM控制电路III607。
参照图7，电源监控模块7包括监测控制器704以及与监测控制器704的输入端并行连接的过载监测电路701、过压监测电路702、电量监测电路703、剩余电量显示电路705和故障报警电路706。电源监控模块7用于显示锂离子电池电量，监控锂离子电池组的充电输入和放电输出状态，进行过电压、过载、过温度和短路保护，电量不足时具有低电压报警功能。
综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。
Claims (9)
1.一种便携式移动检修电源，包括依次串接的充电输入单元、储能单元和电力输出单元，其特征是所述充电输入单元包括并行连接的通用充电模块（2）、太阳能充电模块（3）和手摇发电机式充电模块（4）且三个充电模块与储能单元之间分别连接第一转换开关（8）、第二转换开关（9）和第三转换开关（10）；所述储能单元为由多节锂离子电池串联而成的锂离子电池组（1）；所述电力输出单元为并行连接的DC-AC电源模块（5）和DC-DC电源模块（6）；锂离子电池组（1）上还连接有电源监控模块（7）。
2.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述DC-AC电源模块（5）上引出至少一个双孔交流插座（11）和至少一个三孔交流插座（12）。
3.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述DC-DC电源模块（6）上引出有直流插座（14）和USB接口（13）。
4.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述通用充电模块（2）的主电路包括依次串行连接的电磁滤波&整流电路（201）、PFC电路（202）、切换电路I（203）、整流滤波电路（204）；所述通用充电模块（2）的控制电路包括PWM&PFC控制电路（206）、PFC控制电路（205）、充电用过载保护电路（207）、充电用过压保护电路（209）和充电用检测电路（208）。
5.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述太阳能充电模块（3）包括依次串行连接的折叠式太阳能电池板（301）、防反充电电路（302）、DC-DC控制器（303）和稳压保护电路（304）。
6.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述手摇发电机式充电模块（4）包括依次串行连接的摇把（401）、机械传动机构（402）、交流永磁发电机（403）、整流电路（404）、滤波电路（405）和稳压电路（406）。
7.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述DC-AC电源模块（5）的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路I（501）、DC-DC转换器（502）、DC-AC逆变器（503）和滤波器（504）；所述的DC-AC电源模块（5）的控制电路包括分别与DC-DC转换器（502）和DC-AC逆变器（503）连接的PWM控制电路I（505）和PWM控制电路II（506）。
8.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述DC-DC电源模块（6）的主电路包括依次串行连接的电磁滤波回路II（601）、突入电流抑制电路（602）、升/降压电路（603）、切换电路II（604）和整流滤波电路（605）；所述DC-DC电源模块（6）的控制电路包括升/降压控制电路（606）、PWM控制电路III（607）、放电用过载保护电路（608）、放电用过压保护电路（609）和放电用检测电路（610）。
9.如权利要求1所述的便携式移动检修电源，其特征是所述电源监控模块（7）包括监测控制器（704）以及与监测控制器（704）的输入端并行连接的过载监测电路（701）、过压监测电路（702）、电量监测电路（703）、剩余电量显示电路（705）和故障报警电路（706）。
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| CN106356980A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 郑洪斌 | 一种适合农村预警信息发布设备的灾害应急电源系统 |
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