CN216086200U - 一种静音大功率发电车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静音大功率发电车，包括厢式货车、置放于货车车厢上的多个静音大功率发电包、电动叉车工具、并机电源线、以及便携式配电箱，其中，所述货车具有供电动叉车工具上下车厢的液压尾板，所述大功率静音发电包包括箱体、锂离子电池包、双向交流器PCS、以及高压控制盒，所述箱体的底部为托架结构，用于叉车搬运，所述静音大功率发电包用于单包发电或并机发电，并且在并机发电时多个静音大功率发电包两两之间通过并机通讯线通信连接，并且通过并机电源线电连接至便携式配电箱，由便携式配电箱向负载供电。本发电车能够灵活兼顾各种用电量场合的需要。

Description

一种静音大功率发电车

技术领域

本实用新型涉及大功率移动储能电源设备，尤其涉及一种静音大功率发电车。

背景技术

汽油机、柴油机等发电机组在运行时会产生较大噪音，而且操作、维护复杂，不是理想的发电设备。

以锂离子电池包为储能单元的大功率发电设备具有使用寿命长、维护简易、静音、无废气、环境友好、室内使用等特点，是理想的发电设备。

现有的大功率发电设备通常由箱体、锂离子电池包、电池管理系统BMS、大功率交流器PCS等组成，最大功率可达30KW。然而发电量通常在100kWh量级，在一些用电量较大的场合不能满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种静音大功率发电车，以兼顾各种用电量场合的需要。

为此，本实用新型提供了一种静音大功率发电车，包括厢式货车、置放于货车车厢上的多个静音大功率发电包、电动叉车工具、并机电源线、以及便携式配电箱，其中，所述货车具有供电动叉车工具上下车厢的液压尾板，所述大功率静音发电包包括箱体、锂离子电池包、双向交流器PCS、以及高压控制盒，所述箱体的内部空间分隔为电池包隔腔和设备隔腔，所述双向交流器PCS和高压控制盒设置在位于所述电池包隔腔顶侧的设备隔腔中，所述箱体的底部为托架结构，用于叉车搬运，所述箱体的面板上设有可启闭的透明挡窗、至少一充放电接口、以及至少一并机通信线接口，所述静音大功率发电包用于单包发电或并机发电，并且在并机发电时多个静音大功率发电包两两之间通过并机通讯线通信连接，并且通过并机电源线电连接至便携式配电箱，由便携式配电箱向负载供电。

进一步地，上述至少一充放电接口包括：一个三相交流接口、一个直流快充接口、以及一个交流断路器。

进一步地，上述至少一充放电接口还包括交流慢充接口。

进一步地，上述至少一静音大功率发电包为两个或三个静音大功率发电包。

进一步地，上述车厢两侧配有液压门，能够直接向上打开，静音大功率发电包的面板朝向车箱一侧，连接好发电箱发电线束后能够直接对负载供电。

本静音大功率发电车上配置有多个静音大功率发电包、电动叉车工具、并机电源线、以及便携式配电箱，如此能够由发电包单独对负载供电、也可由多个发电包并机供电，从而灵活兼顾各种用电量场合的需要。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的大功率静音发电包的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型的大功率静音发电包的内部结构示意图；

图3是根据本实用新型的大功率静音发电包的结构分解示意图；

图4是根据本实用新型的大功率静音发电包的电池包隔腔的前面板的示意图；

图5是根据本实用新型的大功率静音发电包的电气原理图；

图6是根据本实用新型的大功率静音发电包的交流充电模式；

图7是根据本实用新型的大功率静音发电包的直流充电模式；

图8是根据本实用新型的大功率静音发电包并机发电的示意图；

图9是根据本实用新型的大功率静音发电车的结构示意图；以及

图10是根据本实用新型的大功率静音发电车的卸包状态。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1至图5示出了根据本实用新型的一些实例。

结合参照图1至图5，本实用新型的大功率静音发电包包括箱体10、锂离子电池包20、双向交流器PCS 30、以及高压控制盒40。

其中，箱体10的内部空间分隔为相互独立的电池包隔腔11、设备隔腔12。所述锂离子电池包设置在所述电池包隔腔中。在一实例中，箱体尺寸为1600*1100*1000mm(长宽高)，总重1200KG。

具体地，箱体的内部空间由电池包隔腔的顶板(横隔板)13上下隔开，同时由电池包隔腔的面板(竖隔板)14前后隔开，如此设备隔腔在所述电池包隔腔的前侧和顶侧贯通延伸。该电池包隔腔11为防水密封腔，设备隔腔12为通风散热腔。

高压控制盒40和双向交流器PCS 30设置在一组悬空梁18上，二者相互远离，其均与横隔板和竖隔板不接触。

该设备隔腔12的腔壁上设有防雨进风口11a和防雨散风口11b，所述防水散风口11b设置在面对所述双向交流器30的排风出口的位置。

在电池包隔腔的面板14上设有一组电气接口，从左到右依次为MSD(保险)加热线插座141、低压通讯接插件插座142、电池负极插座143、电池正极插座144。锂离子电池包通过这些电气接口与其他电气器件连接。

在箱体面板15上设置有一个三相交流接口151、一个交流慢充接口152、一个直流快充接口153、以及一个交流断路器154，而且在这些接口的上方设有挡雨罩155。

上述一个交流慢充接口、一个直流快充接口均与BCU通信连接，以将各自的接口状态提供给BCU。

箱体的面板15嵌设有高压控制盒40的显示控制面板41，且为此设置有可启闭的透明挡窗16，以实现显示控制面板41的防雨遮挡。

本实用新型的大功率静音发电包的防水防尘等级可达IP55，允许雨天使用。

箱体10的底部为托盘结构17，方便货叉搬运设备例如叉车进行搬运。

锂离子电池包20在电池包隔腔11中呈上下两层布置，上层锂离子电池包由若干立柱111支撑，以与下层锂离子电池包隔开。在一实例中，模组成组方式为2P7S，系统组合方式为196S2P(由28个模组串联而成)，单体电芯容量80AH，电池包电量100.4kWh，电池包电压627.2V。

每七个模组配置一个BMS检测从板例如MC05-64，用于监测电池组的单体电压和温度，并且为此配置加热膜，在温度低于锂离子电池工作温度范围时进行加热，在一实例中，未设置加热膜之前设置的发电包充电工作温度范围是0℃-55℃，设置加热膜之后的发电包充电工作温度范围是-20℃-55℃，而放电状态无需加热。

双向交流器PCS例如30KW双向DC/AC电源变流器，其交流侧支持380/220V ac，直流侧支持150～750Vdc，用于电池包充放电时的交直流转换。

该高压控制盒40包括能量监控单元EMS41、与所述能量监控单元EMS41信号连接的触摸屏42、GPS定位模块43和电池组管理单元BCU44、用于向发电包内各设备供电的设备供电单元DC/DC(24V)45、以及由所述电池组管理单元BCU控制通断的继电器组46。

显示控制面板41上设置有触摸屏42，该显示控制面板上设有启动开关411和急停开关412，其中启动开关用于设备上电运行，急停开关用于设备断电、停止运行。

触摸屏42例如TPC7602TD电阻触摸屏，其提供用户交互软件界面，供用户选择充/放电、查询设备状态、查询电池包的电量状态等信息。

该显示控制面板上还设有一组状态指示灯413，例如运行指示灯、充电指示灯、故障指示灯。该显示控制面板上还设有调试接口414，用于技术人员对高压控制盒进行调试。

EMS 41通过以太网接口和CAN接口与双向储能变流器PCS和电池组的BMS通讯，实现电池组能量系统的能量调度。

GPS定位模块43向EMS发送定位信息，如此可远程查询发电包所在的地理位置。电池组管理单元BCU44用于接收所采集的各电池组的温度电压信息(由各温度电压采集板采集)和电池包的电流信息(由霍尔传感器采集)，根据电池组及用户指令状态，对继电器组46进行通断控制

三相交流接口由所述继电器组控制以实现三相交流充电和放电，所述直流快充接口由继电器组控制以实现直流快充，所述交流慢充接口由继电器组控制以实现交流慢充。

继电器组46包括正极继电器、快充继电器、加热继电器、以及BMS从板供电继电器，这些继电器均为常开继电器，在得电时导通。其中，正极继电器在得电时使电池包正极和PCS导通，快充继电器在得电时使直流快充接口与电池包正极导通，加热继电器得电时使加热膜通电加热，BMS从板供电继电器用于电池包中各监测从板的供电。

整套设备的低压供电由设备供电单元DC/DC将电池包电压转换为24V直流电压，DC/DC启停由高压控制盒中的显示控制面板上的直流断路器控制。

在一实例中，能量监控单元EMS的选型是EMS-DC-4G，由中国深圳矩形科技有限公司提供；双向交流器PCS的选型是PCS2-30K-CN，由中国盛弘电气股份有限公司提供；BCU的选型是BCU-05，由中国安徽智可达新能源科技有限公司提供，这些器件可通过市购获得，其详细结构其机理在此不作赘述。

在本实用新型中，能量监控单元EMS(控制器)、触摸屏、GPS模块等构成能量监控系统，通过以太网、CAN、485等通讯方式实现对整个系统信息的监控与处理。电池组管理单元BCU(控制器)、温度电压采集板、霍尔传感器等构成电池管理系统BMS。

在本实用新型中，EMS对BCU和PCS进行管控，实现多种充电模式和放电运行的受控切换，如此，除BCU对电池组本身故障监测与保护，PCS对自身故障监测与保护外，EMS同时监测PCS与BCU的故障状态，如此为发电包的使用多提供一层安全保护。

另外，通过EMS可以与远方平台通信，一方面将自身数据提供给远方平台例如移动终端例如监控，另一方面可实现远程操控，例如实现无人值守充电作业。

下面对本发电包的各种充放电工作模式进行说明。

一、发电包电网充电

本发电包电池组可使用电网380三相电进行充电，图6为其充电原理图。发电包电池组充电时，电网侧输入380交流电源经PCS转换后输出直流电为电池组充电。电池组最大充电功率为30KW。

充电时电池组内部BMS与能量监控系统通讯，报告电池信息参数，能量监控系统根据BMS信息判断充电电流及充电是否结束，并通过网口通讯方式控制PCS充电过程；能量监控系统可经GPRS将电池信息及充电信息传送给后数据监控平台，同时用户也可通过能量监控系统手机端APP监控固定电池组充电过程。

本充电模式的充电步骤如下：

1)通过发电包配置的外部电源线将外部电网配电柜三相交流电接到发电包380V充电插座；

2)闭合高压控制盒的显示控制面板上的启动开关，闭合开关后固定式电池组内的BMS激活，同时EMS系统上电开始运行；

3)闭合外部电网配电柜上的交流断路器，使电网中三相交流电到达静音发电系统断路器输出端；

4)闭合静音发电包上的交流断路器，此时电网三相交流电输出到PCS交流输入端，PCS启动；

6)点击触摸屏的用户软件界面上的开始充电按钮，EMS状态变为交流充电状态，BMS检测到EMS状态后自检无限制充电故障后闭合电池组正极继电器，电池组直流电与PCS直流端导通，同时EMS控制PCS对电池组充电；

7)充电结束后，BMS会自动断开充电回路，同时EMS控制向PCS发送停止充电指令，结束本次充电；

8)充电结束后，用户需依次断开发电包上交流断路器，断开启动开关系统下电。断开外部交流配电柜断路器同时拆掉充电连接线束。

二、发电包直流充电桩充电

发电包电池组也可使用电动汽车直流充电桩为其充电，图7为其充电原理图。发电包电池组充电时，直流充电桩输出直流电源直接为电池组充电。电池组设置的最大充电功率为50KW，且该参数可调。

充电时电池组内部BMS与能量监控系统通讯，报告电池信息参数。充电过程中BMS与直流充电桩按照电动汽车国标充电协议进行通信。能量监控系统可经GPRS将电池信息及充电信息传送给后数据监控平台，同时用户也可通过能量监控系统手机端APP监控固定电池组充电过程。

本充电模式的充电步骤如下：

1)闭合显示控制面板上的启动开关，闭合开关后电池组内的BMS激活，同时EMS系统上电开始运行；

2)将直流充电桩上充电线的插头接入静音发电包上的直流充电插座上；

3)刷卡或设置直流充电桩充电费用点击直流充电桩上的确认或开始充电按钮，电池组开始充电，充电过程中BMS与直流充电桩按照国标充电协议交互信息，当双方检测到故障或充满后都会自动断开充电回路，结束本次充电；

4)充电结束后通过显示屏检查三组电池组是否均已充满，电池组充满电时SOC状态为100％。

5)三组电池组均充满后断开直流充电桩充电连接线，同时断开控制柜上的启动开关完成本次充电。

三、发电包交流充电桩充电

发电包与交流充电桩的连接及充电步骤同直流充电桩充电步骤。

四、发电包单包发电

发电包电池组通过PCS双向变流器对外输出380V三相交流电，单个发电包最大发电功率为30KW。

发电时电池组内部BMS与能量监控系统通讯，报告电池信息参数，能量监控系统根据BMS信息判断放电电流及放电是否过放，并通过网口通讯方式控制PCS放电过程；能量监控系统可经GPRS将电池信息及放电信息传送给铁塔后台数据监控平台，同时用户也可通过能量监控系统控手机APP控制固定电池组放放电过程。

本发电包的发电步骤如下：

1)通过发电包配置的外部电源线连接充放电柜上的380V插座上，另一端引入到用电负载配电柜上；

2)闭合显示控制机柜上的启动开关，闭合开关后固定式电池组内的BMS激活，同时EMS系统上电开始运行；

3)用户通过点击触摸屏上的开始发电按钮启动发电，BMS检测到系统处于发电状态自检无发电禁止故障后闭合正极继电器，同时EMS控制PCS开启对外发电；

4)闭合静音发电包上的交流断路器，使发电电源接通到负载配电柜端；

5)闭合负配电柜上的交流断路器为负载提供三相交流电；

6)发电过程中用户可通过触摸屏或手机用户端监测固定式电池组参数及PCS发电参数，在不超过电池组及PCS最大放电功率的情况下，电池组依照负载功率对外发电；

7)发电结束后，通过触摸屏点击停止发电按钮，系统断开发电回路；

8)断开静音发电包上的交流断路器，同时断开负载配电柜端的交流断路器结束本次发电；

9)拆除外部发电线束完成本次发电。注意发电完成后要及时对电池组补电。

五、发电包多包并机发电

箱体的面板上设有PCS并机通讯接口，用于在多台发电包接线通讯后并机发电。

本系统同时支持触摸屏显示及手机端监控显示，支持单包和多包并机使用。单包发电最大功率为30KW，并机发电时，最大可支持三个发电包并机从而实现最大90KW发电功率，能够满足铁塔通信基站发电及常规性如银行、商场、学校、工地等对外能源经营发电业务。

并机发电操作流程如下：

1)将三台发电包按照图8所示连接好并机通讯线束，即将箱体的面板上设置的PCS并机通讯接口通过通迅线束连接；

2)通过三根并机电源线将三个电池包上的交流插座与便携式配电箱连接；

3)将便携式配电箱的并机输出线连接到负载端的漏保前端(此时漏保应断开)；

4)闭合三台发电包的启动开关，三台发电包开始工作；

5)闭合三台发电包上的漏电保护器；

6)找到ID为1的发电包，点击触摸屏上的发电按钮，该电池包开始对外输出交流电源；待ID为1的发电包启动成功对外有380V三相交流电输出后再依次点击ID为2和3的发电包的发电按钮；待三个电池包均对外有380V三相电输出后此时三组发电包的输出电源已经通过便携式配电箱并联后输出到负载端的漏保开关处；

7)闭合负载出的漏保开关，完成并机发电；

8)发电完成后按反向操作首先断开负载端的开关，再依次点击三个发电包显示屏上的停止发电按钮，再依次断开三个发电包上的漏开关和启动开关，最后断开电源及通讯并机线束完成本次发电。

发电结束后每个电池包需独立补电，用户可根据实际情况选择直流充电桩补电或电网三相交流电补电。

图9和图10示出了根据本实用新型的静音大功率发电车的结构示意图。如图9和图10所示，该发电箱平时使用货车例如江淮帅铃i5纯电动厢式货车运输，该货车200安装了载重量为2T液压尾板400同时每台厢式货车配置一个电动叉车300。每台货车可同时运输三组发电包100、100’、100”，将一组发电包运送到指定位置后通过车载配置的液压尾板400和电动叉车300将发电包卸下发电，然后可继续将剩余发电包运送到下一处发电点进行发电，发电完成后利用该厢式货车依次收回发电箱到指定地点补电。

平时将三组发电包及电动叉车放在货车车厢内，当需要分布式使用时利用叉车和液压尾板将发电箱运到地面制定位置后进行单包独立发电。另外若只在某一地点发电不需要将发电箱运到不同地方或者是并机发电时，可不需要要将发电包卸下，整车车厢两侧配有液压门(图中未示出)，可直接将两侧液压门向上打开，连接好发电箱发电线束后可直接对负载发电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种静音大功率发电车，其特征在于，包括货车、置放于货车车厢上的多个静音大功率发电包、电动叉车工具、并机电源线、以及便携式配电箱，其中，所述货车具有供电动叉车工具上下车厢的液压尾板，

所述静音大功率发电包包括箱体、锂离子电池包、双向交流器PCS、以及高压控制盒，所述箱体的内部空间分隔为电池包隔腔和设备隔腔，所述双向交流器PCS和高压控制盒设置在位于所述电池包隔腔顶侧的设备隔腔中，所述箱体的底部为托架结构，用于叉车搬运，

所述箱体的面板上设有可启闭的透明挡窗、至少一充放电接口、以及至少一并机通信线接口，所述静音大功率发电包用于单包发电或并机发电，并且在并机发电时多个静音大功率发电包两两之间通过并机通讯线通信连接，并且通过并机电源线电连接至便携式配电箱，由便携式配电箱向负载供电。

2.根据权利要求1所述的静音大功率发电车，其特征在于，所述至少一充放电接口包括：一个三相交流接口、一个直流快充接口、以及一个交流断路器。

3.根据权利要求1所述的静音大功率发电车，其特征在于，所述至少一充放电接口还包括交流慢充接口。

4.根据权利要求1所述的静音大功率发电车，其特征在于，所述至少一静音大功率发电包为两个或三个静音大功率发电包。

5.根据权利要求1所述的静音大功率发电车，其特征在于，所述车厢两侧配有液压门，能够直接向上打开，静音大功率发电包的面板朝向车箱一侧，连接好发电箱发电线束后能够直接对负载供电。

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