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一种移动能量方舱的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种移动能量方舱的制作方法

1.本实用新型涉及储能变流技术领域,尤其涉及一种移动能量方舱。


背景技术:

2.现有的储能变流站通常安装于某一固定位置,并需要对应地配套大量的基础设施,且接线操作较慢,不易维护和搬运,不适用于应急场景。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于克服背景技术中存在的至少一种缺陷或问题,提供一种适于应急的移动能量方舱。
4.为实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种移动能量方舱,其包括:箱体,其内界定出彼此间隔的第一腔室和第二腔室;储能组件,其设于所述第一腔室内并包括若干用于储存电能的储能元件;变流柜,其设于所述第二腔室内且具有交流输入端、储能端和输出端;所述交流输入端连接交流电源,所述储能端连接所述储能组件以使变流柜与储能组件建立双向电能流动关系,所述输出端输出直流电和/或交流电;接线组件,其设于所述箱体的外壁,并包括若干第一总输入端子和第一总输出端子;所述第一总输入端子连接所述交流输入端并用于与所述交流电源可拆卸地机械连接并建立电连接关系,所述第一总输出端子连接所述输出端并用于与负载可拆卸地机械连接并建立电连接关系;配电组件,其设于所述第二腔室内并包括汇流单元和开关单元;所述汇流单元用于将各储能元件汇流并与所述变流柜对应连接;所述开关单元包括若干开关且用于将所述变流柜与接线组件对应连接。
5.进一步的,所述变流柜包括双向dc/dc变换器、ac/dc变换器、直流母线、dc/ac变换器、电子旁路和维修旁路;所述输出端为交流输出端并用于输出交流电,所述第一总输出端子连接该交流输出端并用于连接交流负载;所述储能组件通过所述储能端连接所述双向dc/dc变换器,所述ac/dc变换器通过所述交流输入端接入所述交流电源,所述直流母线连接所述双向dc/dc变换器和所述ac/dc变换器,所述dc/ac变换器的直流侧和交流侧分别连接所述直流母线和所述交流输出端;所述电子旁路设有电子静态开关且该电子旁路的两端分别连接所述交流输入端和交流输出端;所述维修旁路设有手动维修开关且维修旁路的两端分别连接所述交流输入端和交流输出端。
6.进一步的,还包括:直流充电桩,其设于所述第二腔室;所述直流充电桩的输入端与所述交流输出端和所述第一总输入端子均连接,其输出端输出直流电;所述接线组件还包括若干第二总输出端子,所述第二总输出端子连接所述直流充电桩的输出端并用于连接直流负载。
7.进一步的,所述第一总输入端子用于接入市电;所述接线组件还包括若干第二总输入端子;所述第二总输入端子连接所述交流输入端和所述直流充电桩的输入端,并用于连接发电机的输出端。
8.进一步的,所述接线组件设于所述箱体上对应于所述第二腔室的侧壁,且该接线组件的各端子均为快接端子。
9.进一步的,所述开关单元包括双电源自动转换开关、第一断路器、第二断路器、第三断路器和第四断路器;所述第一总输入端子和第二总输入端子连接所述双电源自动转换开关的输入端,所述双电源自动转换开关的输出端连接所述交流输入端和所述直流充电桩的输入端;所述双电源自动转换开关的输出端连接有所述第一断路器,所述第一断路器的另一端连接所述第二断路器和所述交流输入端,所述第二断路器的另一端连接所述直流充电桩的输入端,所述交流输出端通过所述第三断路器连接所述第一总输出端子,所述交流输出端还通过所述第四断路器连接所述第二断路器和第一断路器的公共点。
10.进一步的,所述储能组件包括若干储能元件组,各储能元件组包括数量相同的所述储能元件;所述变流柜包括若干与所述储能元件组对应的双向dc/dc变换器,并具有与各双向dc/dc变换器对应的所述储能端;所述汇流单元包括若干隔离开关、熔断器和接触器;所述隔离开关的数量与所述储能元件组的数量对应,所述熔断器和接触器与所述储能元件的数量对应;每一储能元件组内的储能元件通过对应的熔断器和接触器汇流后通过一所述隔离开关连接对应的双向dc/dc变换器。
11.进一步的,所述配电组件包括配电柜体,所述汇流单元和开关单元均设于所述配电柜体。
12.进一步的,还包括设于所述第二腔室内的控制柜和设于所述箱体侧壁上的显示屏,所述控制柜连接所述显示屏;所述控制柜信号连接所述变流柜,以控制所述变流柜运行并将该变流柜的运行数据显示于所述显示屏。
13.进一步的,所述箱体内设有隔板,该隔板的两侧分别界定出所述第一腔室和第二腔室;所述隔板上还设有用于穿线的穿线孔;所述箱体具有若干活动门,所述活动门适于被操作并切换于关闭位置和打开位置;所述第一腔室内设有架体,所述架体上设有安装槽,各所述储能元件分别安装于所述安装槽内。
14.相较于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:
15.(1)箱体内界定出两个腔室,其中第一腔室用于存放储能组件,第二腔室用于存放其他电气组件,便于防护和维护。
16.储能组件由若干储能元件构成,便于储能元件的扩容。
17.变流柜可接入交流电源或与储能组件连接,并通过变流输出直流电和/或交流电,应用场景丰富;
18.接线组件设于箱体外壁,并适于与交流电源和负载建立可拆卸地机械连接并建立电连接关系,便于移动后在不同场景下的接线操作。
19.配电组件将移动能量方舱内部的储能组件和变流柜集线后与接线组件连接,从而便于通过接线组件将交流电源和负载与移动能量方舱的内部电气设备连接。
20.移动能量方舱在具有上述结构后,便具有便于维护、搬运且接线方便的优势,从而适于应用于应急场景。
21.(2)变流柜具有双向dc/dc变换器,可实现储能元件的充电和放电;变流柜具有ac/dc变换器,可提高市电的质量;变流柜具有dc/ac变换器,可进行交流输出,从而可以通过变流柜实现储能和保电等运用。
22.变流柜具有储能端、交流输入端和交流输出端,便于与储能组件和接线组件的连接;此外,变流柜内还包括电子旁路和维修旁路,可以在ac/dc变换器或dc/ac变换器故障的情况下保证交流输出。
23.(3)移动能量方舱还包括直流充电桩,可以对直流负载,例如电动汽车进行供电;接线组件具有对应的第二总输出端子,便于直流负载与直流充电桩的连接。
24.(4)第一总输入端子用于接入市电,供电稳定;接线组件还包括用于连接发电机的输出端的第二总输入端子,可以选择交流输入源,并在市电和储能组件均异常的情况下保证电能输出。
25.(5)接线组件设于箱体侧壁,且各接线端子均为快接端子,方便快速接线,有利于搬运后的布署,从而方便应急。
26.(6)开关单元包括双电源自动转换开关和断路器,可以切换交流输入源且可以通过各断路器控制接线组件、直流充电桩和变流柜的线路连通,安全可靠。
27.(7)汇流单元包括隔离开关、熔断器和接触器,通过将各储能元件汇流后再连接到变流柜,可以在对储能组件扩容的情况下节省端口,便于接线;且设置隔离开关、熔断器和接触器,使得储能元件的电气环境更加安全可靠。
28.(8)汇流单元和开关单元均设于同一配电柜体,节省箱体内的空间。
29.(9)还包括控制柜和显示屏,可以控制变流柜并通过显示屏显示其运行数据,体验好。
30.(10)箱体内设有隔板,隔板上设有穿线孔,有效地将储能组件和其他电气组件物理隔离并适于连线;箱体具有活动门,便于维护;第一腔室设有架体,便于储能元件的固定安装。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型实施例移动能量方舱的空间布局示意图;
33.图2为本实用新型实施例移动能量方舱的电气原理拓扑图。
34.主要附图标记说明:
35.箱体1;第一腔室11;第二腔室12;储能组件2;变流柜3;配电组件4;直流充电桩5;控制柜6;第一总输入端子in1;第二总输入端子in2;第一总输出端子out1;第二总输出端子out2;双电源自动转换开关ats;第一断路器qf1;第二断路器qf2;第三断路器qf3;第四断路器qf4;隔离开关qs;接触器km;熔断器fu。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的优选实施例,且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例,本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前
提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
37.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等,都是为了区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
38.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,对于方位词,如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系,且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作,所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
39.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中,除非另有明确限定,如使用术语“固接”或“固定连接”,应作广义理解,即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式,也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
40.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中,如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形,意图在于“包含但不限于”。
41.参照图1-2,本实用新型实施例提供一种移动能量方舱,包括箱体1、储能组件2、变流柜3、接线组件、配电组件4、直流充电桩5、控制柜6和显示屏。
42.所述箱体1内界定出彼此间隔的第一腔室11和第二腔室12。具体的,可以通过在箱体内设置隔板实现两腔室的间隔,该隔板的两侧分别界定出所述第一腔室和第二腔室。对应的,该隔板上还设有用于穿线的穿线孔,例如电连接线和空调线路等,因而可以有效地将储能组件和其他电气组件物理隔离并适于连线。此外,所述箱体1具有若干活动门,所述活动门适于被操作并切换于关闭位置和打开位置,以使得用户可以在开门后对箱体1内部进行操作,并在关门后实现较好的防护。进一步的,所述第一腔室11内设有架体,所述架体上设有安装槽。
43.所述储能组件2设于所述第一腔室11内并包括若干用于储存电能的储能元件,各所述储能元件分别安装于所述安装槽内,便于储能元件的固定安装。本实施例中,所述储能元件为电池包。具体的,所述储能组件2包括若干储能元件组,各储能元件组包括数量相同的所述储能元件。
44.所述变流柜3设于所述第二腔室12内且具有交流输入端、储能端和输出端。所述交流输入端连接交流电源,所述储能端连接所述储能组件以使变流柜与储能组件建立双向电能流动关系,所述输出端输出直流电和/或交流电。本实施例中,所述输出端为交流输出端并用于输出交流电,所述第一总输出端子连接该交流输出端并用于连接交流负载。具体的,所述变流柜3内还包括双向dc/dc变换器、ac/dc变换器、直流母线、dc/ac变换器、电子旁路和维修旁路。所述双向dc/dc变换器通过所述储能端连接所述储能组件2,所述ac/dc变换器的交流侧连接所述交流输入端并接入交流电源,所述直流母线连接所述双向dc/dc变换器和所述ac/dc变换器,所述dc/ac变换器的直流侧和交流侧分别连接所述直流母线和所述交流输出端,以输出交流电。更具体的,所述变流柜3包括若干与所述储能元件组对应的双向dc/dc变换器,并具有与各双向dc/dc变换器对应的储能端。此外,所述电子旁路设有电子静态开关且该电子旁路的两端分别连接所述交流输入端和交流输出端,所述维修旁路设有手
动维修开关且维修旁路的两端分别连接所述交流输入端和交流输出端。
45.换言之,变流柜3具有储能端、交流输入端和交流输入端,便于与储能组件2和接线组件的连接;并且,由于变流柜3内还包括电子旁路和维修旁路,可以在ac/dc变换器或dc/ac变换器故障的情况下保证电能输出。
46.所述接线组件设于所述箱体1上对应于所述第二腔室12的侧壁,并包括若干第一总输入端子in1和第一总输出端子out1。所述第一总输入端子in1连接所述交流输入端并用于与所述交流电源可拆卸地机械连接并建立电连接关系。所述第一总输出端子out1连接所述输出端并用于与负载可拆卸地机械连接并建立电连接关系。本实施例中,所述第一总输入端子in1用于接入市电。
47.所述配电组件4设于所述第二腔室12内并包括汇流单元和开关单元。所述汇流单元用于将各储能元件汇流并与所述变流柜3的双向dc/dc变换器对应连接。所述开关单元包括若干开关且用于将所述变流柜3的交流输入端与接线组件的第一总输入端子in1、所述变流柜3的交流输出端与接线组件的第一总输出端子out1对应连接。
48.可以看出,箱体1内界定出两个腔室,其中第一腔室11用于存放储能组件2,第二腔室12用于存放其他电气组件,便于防护和维护。储能组件2由若干储能元件构成,便于储能元件的扩容。变流柜3具有双向dc/dc变换器,可实现储能元件的充电和放电;变流柜3可接入交流电源或与储能组件连接,并通过变流输出直流电和/或交流电,应用场景丰富。接线组件设于箱体1外壁,并适于与交流电源和负载建立可拆卸地机械连接并建立电连接关系,便于移动后在不同场景下的接线操作。配电组件4将移动能量方舱内部的储能组件2和变流柜3集线后与接线组件连接,从而便于通过接线组件将市电和负载与移动能量方舱的内部电气设备连接。移动能量方舱在具有上述结构后,便具有便于维护、搬运且接线方便的优势,从而适于应用于应急场景。
49.进一步的,所述直流充电桩5设于所述第二腔室12,其输入端与所述交流输出端和所述第一总输入端子in1均连接,其输出端输出直流电,可以对直流负载,例如电动汽车进行供电。对应的,所述接线组件还包括若干第二总输出端子out2,所述第二总输出端子out2连接所述直流充电桩5的输出端并用于连接直流负载。本实施例中,所述接线组件还包括若干第二总输入端子in2,所述第二总输入端子in2连接所述交流输入端和所述直流充电桩5的输入端,并用于连接柴油发电机的输出端,因而可以选择交流输入源,并在市电和储能组件2均异常的情况下保证电能输出。
50.优选的,本实施例的所述接线组件设于所述箱体上对应于所述第二腔室的侧壁,且各端子均为快接端子,方便快速接线,有利于搬运后的布署,从而方便应急。
51.具体的,本实施例中,所述配电组件4包括配电柜体,所述汇流单元和开关单元均设于所述配电柜体,节省箱体1内的空间。
52.所述开关单元包括双电源自动转换开关ats和若干断路器。所述第一总输入端子in1和第二总输入端子in2连接所述双电源自动转换开关ats的输入端,所述双电源自动转换开关ats的输出端连接所述交流输入端和所述直流充电桩5的输入端。若干所述断路器分别为第一断路器qf1、第二断路器qf2、第三断路器qf3和第四断路器qf4。所述双电源自动转换开关ats的输出端连接有所述第一断路器qf1,所述第一断路器qf1的另一端连接所述第二断路器qf2和所述交流输入端,所述第二断路器qf2的另一端连接所述直流充电桩5的输
入端,所述交流输出端通过所述第三断路器qf3连接所述第一总输出端子,所述交流输出端还通过所述第四断路器qf4连接所述第二断路器qf2和第一断路器qf1的公共点。从而在上述配置下,可以切换交流输入源且可以通过各断路器控制接线组件、直流充电桩5和变流柜3的线路连通,安全可靠。
53.所述汇流单元包括若干隔离开关qs、熔断器fu和接触器km。所述隔离开关qs的数量与所述储能元件组的数量对应,所述熔断器fu和接触器km与所述储能元件的数量对应;每一储能元件组内的储能元件通过对应的熔断器fu和接触器km汇流后通过一所述隔离开关qs连接对应的双向dc/dc变换器。
54.因而,通过将各储能元件汇流后再连接到变流柜3,可以在对储能组件2扩容的情况下节省端口,便于接线。并且,设置隔离开关qs、熔断器fu和接触器km,使得储能元件的电气环境更加安全可靠。
55.所述控制柜6设于所述第二腔室12内,所述显示屏设于所述箱体1侧壁上,所述控制柜6连接所述显示屏。所述控制柜6信号连接所述变流柜3,以控制所述变流柜3运行并将该变流柜3的运行数据显示于所述显示屏,用户体验好。不言而喻的,所述控制柜6还可以信号连接其他电气组件,并可以显示其他需要的运行数据。
56.上述说明书和实施例的描述,用于解释本实用新型保护范围,但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示,本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术,通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进,均应包含在本实用新型的保护范围之内。