一种移动式一体化试验电源装置的制作方法

本实用新型属于电力设备的检测领域，特别是涉及一种移动式一体化试验电源装置。

背景技术：

近年来，随着变电站内各专业的技改、修理等项目的新增，入站施工项目增多，检修电源在各种站内地点频繁使用。获取检修电源的方式一般以引接电缆为主，存在以下弊端：

一方面，站内所设置的检修电源箱位置有限而固定，未能覆盖站内所有地点，使用箱内电源往往需要使用长距离的电缆引接，给现场施工带来不便。尤其当施工现场位于变电站楼顶、围墙等偏僻位置时，引接电源将十分困难。

另一方面，借鉴历史发生的变电站外来施工单位使用检修电源安全事故经验，究其原因为引接检修电源的长距离电缆与变压器进线距离过近，产生感应电压而导致电缆放电。这说明引接检修电源的长距离电缆易与其他带电设备产生感应电压，产生安全风险；另外，电缆的拖曳、缠绕、绝缘破损也可能会带来施工现场的人身、设备安全风险等。

另外，除去检修试验电源箱的使用，发电机作为检修电源使用也日益增加，当小型的检修、保护、高压等试验用电，接入发电机则浪费资源，也不利于环保，甚至会引起安全风险。

最后，部分老式检修电源箱内开关存在绝缘损坏、漏电保护功能失效的风险，一旦施工现场发生短路故障，将导致箱内开关甚至站用电进线开关越级跳闸的情况，使得站用电母线失压的风险。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种移动式一体化试验电源装置，可以适用各种应用场合，且具有使用灵活、便携、安全等的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种移动式一体化试验电源装置，包括：

铁锂电池供电回路，用于输出DC12V电压；

所述铁锂电池供电回路的输出端分别连接DC12V/DC110V升压回路以及D12V/AC220V逆变回路的输入端；

所述DC12V/DC110V升压回路的输出端连接DC110V/AC380V逆变回路的输入端；

所述DC110V/AC380V逆变回路的输出端分别与AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路的输入端相连接；

所述DC12V/AC220V逆变回路输出端分别与AC220/AC24V降压回路、AC220V/DC48V整流回路的输入端相连接；

其中，所述铁锂电池供电回路、DC12V/DC110V升压回路、D12V/AC220V逆变回路、DC110V/AC380V逆变回路、AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路、AC220/AC24V降压回路以及AC220V/DC48V整流回路的输出端分别连接一接触器开关，用于分别输出DC12V、DC110V、AC220V、AC380V、DC220V、AC100V、AC24V和DC48V电压。

优选地，所述铁锂电池供电回路、DC12V/DC110V升压回路、D12V/AC220V逆变回路、DC110V/AC380V逆变回路、AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路、AC220/AC24V降压回路以及AC220V/DC48V整流回路中相邻的两个回路的连接线路上，均设置有手动输入开关或手动输出开关。

优选地，所述铁锂电池供电回路包括：

由多个磷酸铁锂蓄电池串联而成的电池组，在每一所述蓄电池组中串联有至少一个熔断器；

第一接触器开关KM1，连接所述电池组两端，用于输出所述DC12V电压。

优选地，所述DC12V/DC110V升压回路包括：

输入端，通过第一手动输出开关1ZK接收来自铁锂电池供电回路输出的DC12V电压；

推挽式升压DC/DC变换器，其由五个电容C1-C5、六个电阻R1-R6、第一MOS管、第二MOS管V1、V2、高频变压器T1及PWM调制电路组成，用于将所述DC12V电压变换为高频方波交流电压；

整流回路，包括四个二极管Q1-Q4，用于将高频方波交流电压整流为DC110V电压；

LC吸收网络，包括第一电感L1与第六电容C6，用以抑制第一MOS管和第二MOS管的集电极的电压尖峰；

第二接触器开关KM2，连接在所述第六电容C6两端，用于输出所述DC110V电压。

优选地，所述DC110V/AC380V逆变回路包括：

输入端，通过第二手动输入开关2ZK接收来自DC12V/DC110V升压回路输出的DC110V电压；

升压型DC/DC变换器，由第二电感L2、第三MOS管V3、第十一二极管D1、第七电容C7组成，对所述DC110V电压进行升压；

逆变回路，由六个IGBT管BG1-BG6、六个二极管Q5-Q10以及一个PWM调制电路组成，用于在对所述DC110V电压升压后再进行逆变处理，形成AC380V电压；

第二隔离变压器T2，其初级连接所述逆变回路；

第八接触器开关KM8，通过第三手动输出开关3ZK连接所述第二隔离变压器T2的次级，用于输出所述AC380V电压。

优选地，所述AC380/DC220V整流回路包括：

输入端，接收来自DC110V/AC380V逆变回路输出的AC380V电压；

三相桥式整流回路，由六个二极管Q11-Q16组成，用于将所述AC380V电压整流为频率为300Hz的脉动直流电压；

DC/DC变换器，由四个MOS管V4-V7、四个二极管Q17-Q20及一个PWM调制电路组成，用于将脉动直流变换为高频交流电压；

滤波回路，由第四电感L4、第十六电容C16组成，用于对所述高频交流电压进行滤波；

单相桥式整流回路，由第三隔离变压器T3、四个二极管Q21-Q24组成的，用于将经滤波回路滤波后的交流电压进行降压、整流成为DC220电压；

输出滤波器，由第五电感L5、第十七电容C17组成，用于滤除锯齿波及尖峰噪声；

第三接触器开关KM3，通过第八手动输出开关8ZK连接所述输出滤波器，用于输出所述滤波后的DC220V电压。

优选地，所述AC380V/AC100V降压回路包括：

输入端，通过第四手动输入开关4ZK接收来自DC110V/AC380V逆变回路输出的AC380V电压；

降压电路，由降压变压器及三个负载电阻R6-R8组成，用于将所述AC380V电压降压至AC100V电压；

第七接触器开关KM7，分别与所述三个负载电阻R6-R8相连，用于输出所述AC100V电压。

优选地，所述D12V/AC220V逆变回路包括：

输入端，通过第五手动输入开关5ZK接收来自铁锂电池供电回路输出的DC12V电压；

依次连接的升压型DC/DC变换器、逆变回路、隔离变压器，用于将所述DC12V变换为AC220V电压；

第六接触器开关KM6，与所述隔离变压器相连，用于输出所述AC220V电压。

优选地，所述AC220/AC24V降压回路包括：

输入端，通过第六手动输入开关6ZK接收来自D12V/AC220V逆变回路所输出的AC220V电压；

降压变压器，用于将所述AC220V电压降压形成AC24V电压；

第五接触器开关KM5，与所述降压变压器相连，用于输出所述AC24V电压。

优选地，所述AC220V/DC48V整流回路包括：

输入端，通过第七手动输入开关7ZK接收来自D12V/AC220V逆变回路所输出AC220V电压；

依次连接的三相桥式整流、DC/DC变换器逆变、隔离变压器、单相桥式整流及输出滤波器，用于将所述AC220V电压变换为DC48V电压；

第四接触器开关KM4，与所述输出滤波器相连接，用于输出所述DC48V电压。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例的一方面提供

实施本实用新型，具有如下的有益效果：

首先，本实用新型的实施例公开了一种可移动式的一体化试验电源装置，以铁锂蓄电池组的DC12V电压作为输入电压，可选择输出AC24V、AC100V、AC220V、AC380V、DC110V、DC48V、DC12V、DC5V的综合电源试验电源装置，该装置可满足变电站内绝大部分的施工、试验用电期内需要；

其次，本实用新型避免了长距离引接电缆的环节，弥补了检修箱内远距离引接电缆的不足，可以缩短施工作业的开工时间；且本实用新型为移动式装置，故而可以随施工地点放置，无论施工地点位于高处的主控楼楼顶或变电站围墙、大门等偏僻处，均可使用装置供电，灵活便捷。

而且，在本实用新型中不需要引入电缆，其与站内的交直流电源无电气联系，从而可避免因长距离引接电缆可能导致的感应电压、导线绝缘破损接地、电缆缠绕等一系列风险，也可杜绝因检修电源的使用导致站用电进线开关越级跳闸等事故发生，提高了现场作业安全水平。

同时，本装置由8个电压变换回路组成，通过选择手动输入/输出开关，可以切断或打开各变换回路电源输入，可以减少功率损耗；

故本实用新型可作为变电站内固定式检修箱供电的有力补充，克服了传统方式的弱点，提高了施工现场的安全水平，保障了站用电源的可靠运行；也可推广至普通民用电力行业需使用以上电压等级移动电源的场合，故具有广泛的应用及推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种移动式一体化试验电源装置的一个实施例框架结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种移动式一体化试验电源装置的一个实施例电路结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有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。

如图1所示，示出了本实用新型提供的一种移动式一体化试验电源装置的一个实施例的框架结构示意图。在该实施例中，该移动式一体化试验电源装置，包括：

铁锂电池供电回路，用于输出DC12V电压；

所述铁锂电池供电回路的输出端分别连接DC12V/DC110V升压回路以及D12V/AC220V逆变回路的输入端；

所述DC12V/DC110V升压回路的输出端连接DC110V/AC380V逆变回路的输入端；

所述DC110V/AC380V逆变回路的输出端分别与AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路的输入端相连接；

所述DC12V/AC220V逆变回路输出端分别与AC220/AC24V降压回路、AC220V/DC48V整流回路的输入端相连接；

其中，所述铁锂电池供电回路、DC12V/DC110V升压回路、D12V/AC220V逆变回路、DC110V/AC380V逆变回路、AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路、AC220/AC24V降压回路以及AC220V/DC48V整流回路的输出端分别连接一接触器开关，用于分别输出DC12V、DC110V、AC220V、AC380V、DC220V、AC100V、AC24V和DC48V电压。

优选地，所述铁锂电池供电回路、DC12V/DC110V升压回路、D12V/AC220V逆变回路、DC110V/AC380V逆变回路、AC380/DC220V整流回路、AC380V/AC100V降压回路、AC220/AC24V降压回路以及AC220V/DC48V整流回路中相邻的两个回路的连接线路上，均设置有手动输入开关或手动输出开关。

下述将结图2中的电路图，对每一电路回路进行详细的描述。

其中，所述铁锂电池供电回路包括：

由多个磷酸铁锂蓄电池串联而成的电池组，在每一所述蓄电池组中串联有至少一个熔断器；

第一接触器开关KM1，连接所述电池组两端，用于输出所述DC12V电压。

具体地，为保障可靠性，在本实施例中，该铁锂电池可以由4节磷酸铁锂蓄电池串联为1组，共2组磷酸铁锂蓄电池并联而成。其中，每节电池单体额定容量为100Ah，额定电压为DC3V，串联后可稳定输出DC12V电压。其中，磷酸铁锂蓄电池组与传统铅酸蓄电池相比，能量比为后者的4-5倍，具有体积小，重量轻的优点；蓄电池组前后串联100A熔断器R1-R4，当输出电流超出100A时，熔断器熔断以保护蓄电池组；将DC12V电压引接至第一接触器开关KM1，可获得第1项电压输出。

其中，所述DC12V/DC110V升压回路包括：

输入端，通过第一手动输出开关1ZK接收来自铁锂电池供电回路输出的DC12V电压；

推挽式升压DC/DC变换器，其由五个电容C1-C5、六个电阻R1-R6、第一MOS管、第二MOS管V1、V2、高频变压器T1及PWM调制电路组成，用于将所述DC12V电压变换为高频方波交流电压；具体地，通过开关元器件MOS管V1、V2的交替关断，将输入电压DC12V变换为高频方波交流电压；

整流回路，包括四个二极管Q1-Q4，用于将高频方波交流电压整流为DC110V电压；

LC吸收网络，包括第一电感L1与第六电容C6，用以抑制第一MOS管和第二MOS管的集电极的电压尖峰；

第二接触器开关KM2，连接在所述第六电容C6两端，用于输出所述DC110V电压，从而可获得第2项电压输出。

其中，所述DC110V/AC380V逆变回路包括：

输入端，通过第二手动输入开关2ZK接收来自DC12V/DC110V升压回路输出的DC110V电压；

升压型DC/DC变换器，由第二电感L2、第三MOS管V3、第十一二极管D1、第七电容C7组成，对所述DC110V电压进行升压；

逆变回路，由六个IGBT管BG1-BG6、六个二极管Q5-Q10以及一个PWM调制电路组成，用于在对所述DC110V电压升压后再进行逆变处理，形成AC380V电压；

第二隔离变压器T2，其初级连接所述逆变回路；

第八接触器开关KM8，通过第三手动输出开关3ZK连接所述第二隔离变压器T2的次级，用于输出所述AC380V电压，从而获得第8项电压输出；同时该回路的输出并联引接至AC380/DC220V整流回路、AC 380V/AC100V降压回路作为电压输入。

其中，所述AC380/DC220V整流回路包括：

输入端，接收来自DC110V/AC380V逆变回路输出的AC380V电压；

三相桥式整流回路，由六个二极管Q11-Q16组成，用于将所述AC380V电压整流为频率为300Hz的脉动直流电压；

DC/DC变换器，由四个MOS管V4-V7、四个二极管Q17-Q20及一个PWM调制电路组成，用于将脉动直流变换为高频交流电压；

滤波回路，由第四电感L4、第十六电容C16组成，用于对所述高频交流电压进行滤波；

单相桥式整流回路，由第三隔离变压器T3、四个二极管Q21-Q24组成的，用于将经滤波回路滤波后的交流电压进行降压、整流成为DC220电压；

输出滤波器，由第五电感L5、第十七电容C17组成，用于滤除锯齿波及尖峰噪声；

第三接触器开关KM3，通过第八手动输出开关8ZK连接所述输出滤波器，用于输出所述滤波后的DC220V电压，可获得第3项电压输出。

其中，所述AC380V/AC100V降压回路包括：

输入端，通过第四手动输入开关4ZK接收来自DC110V/AC380V逆变回路输出的AC380V电压；

降压电路，由降压变压器及三个负载电阻R6-R8组成，用于将所述AC380V电压降压至AC100V电压；

第七接触器开关KM7，分别与所述三个负载电阻R6-R8相连，用于输出所述AC100V电压，可获得第7项电压输出。

优选地，所述D12V/AC220V逆变回路包括：

输入端，通过第五手动输入开关5ZK接收来自铁锂电池供电回路输出的DC12V电压；

依次连接的升压型DC/DC变换器、逆变回路、隔离变压器，用于将所述DC12V变换为AC220V电压；具体地，该回路中的升压型DC/DC变换器、逆变回路、隔离变压器的电路结构与前述介绍的DC110V/AC380V逆变回路中的各结构一致，仅是参数不同，故不再赘述；

第六接触器开关KM6，与所述隔离变压器相连，用于输出所述AC220V电压，从而获得第6路输出。同时并联引接至AC220/AC24V降压回路、AC220V/DC48V整流回路作为电压输入。

其中，所述AC220/AC24V降压回路包括：

输入端，通过第六手动输入开关6ZK接收来自D12V/AC220V逆变回路所输出的AC220V电压；

降压变压器，用于将所述AC220V电压降压形成AC24V电压；

第五接触器开关KM5，与所述降压变压器相连，用于输出所述AC24V电压，从而获得第5项电压输出。

其中，所述AC220V/DC48V整流回路包括：

输入端，通过第七手动输入开关7ZK接收来自D12V/AC220V逆变回路所输出AC220V电压；

依次连接的三相桥式整流、DC/DC变换器逆变、隔离变压器、单相桥式整流及输出滤波器，用于将所述AC220V电压变换为DC48V电压；具体地，此回路中的三相桥式整流、DC/DC变换器逆变、隔离变压器、单相桥式整流及输出滤波器的具体结构与DC110V/AC380V逆变回路中的结构一致，仅是参数不同，故不再赘述；

第四接触器开关KM4，与所述输出滤波器相连接，用于输出所述DC48V电压，从而可以获得第4项电压输出。

实施本实用新型，具有如下的有益效果：

首先，本实用新型的实施例公开了一种可移动式的一体化试验电源装置，以铁锂蓄电池组的DC12V电压作为输入电压，可选择输出AC24V、AC100V、AC220V、AC380V、DC110V、DC48V、DC12V、DC5V的综合电源试验电源装置，该装置可满足变电站内绝大部分的施工、试验用电期内需要；

其次，本实用新型避免了长距离引接电缆的环节，弥补了检修箱内远距离引接电缆的不足，可以缩短施工作业的开工时间；且本实用新型为移动式装置，故而可以随施工地点放置，无论施工地点位于高处的主控楼楼顶或变电站围墙、大门等偏僻处，均可使用装置供电，灵活便捷。

而且，在本实用新型中不需要引入电缆，其与站内的交直流电源无电气联系，从而可避免因长距离引接电缆可能导致的感应电压、导线绝缘破损接地、电缆缠绕等一系列风险，也可杜绝因检修电源的使用导致站用电进线开关越级跳闸等事故发生，提高了现场作业安全水平。

同时，本装置由8个电压变换回路组成，由铁锂电池供电单元提供DC12V电压作为初始电压；由于现今变电站站用电负荷中，绝大部分直流负荷电压等级为DC110V、交流负荷为AC380V，故选择DC12V/DC110V升压回路作为第一变换回路以输出DC110V作为第一输出电压，以供给绝大部分直流负荷及本装置所有回路中PWM调制电路电源。选择DC110V/AC380V逆变回路作为第二输出电压，可以满足绝大部分交流负荷的需求；在不需要满足其他电压等级负荷的情况下，可断开第三手动输出开关3ZK以切断其他变换回路电源输入，以减少功率损耗；

故本实用新型可作为变电站内固定式检修箱供电的有力补充，克服了传统方式的弱点，提高了施工现场的安全水平，保障了站用电源的可靠运行；也可推广至普通民用电力行业需使用以上电压等级移动电源的场合，故具有广泛的应用及推广价值。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。