一种移动式供电设备的制作方法
【专利摘要】一种移动式供电设备，包括受电器、车体、车轮，车体内设有移相整流变压器、功率变换单元、储能锂电池组，移相整流变压器原边绕组通过受电器与电气化铁路27.5kV交流供电线路相连接，移相整流变压器副边绕组通过LC滤波电路滤波后与功率变换单元相连接，功率变换单元分别与能量切换单元及能量管理单元相连接；所述的能量管理单元通过能量存储单元与储能锂电池组连接，储能锂电池组通过电池均衡器与能量管理单元相连接；所述的能量管理单元输出接用电器的输入端。该装置可实现偏远地区用电设施的供电，电源取自27.5kV单相交流电，将27.5kV单相交流电转换成三相交流电使用，且电压输出范围可调，具有储能锂电池系统储能的功能。
【专利说明】一种移动式供电设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种移动式供电设备，特别是一种采用铁路牵引电源和锂电池储能的移动式供电设备。
【背景技术】
[0002]目前移动电源车，普遍采用柴油发电机供电，它必须携代大量柴油，在发电的同时，会产生很大的噪声和汚染。电气化铁路采用27.5kV交流供电，在偏僻地区常常没有其它交流供电。如能将电气化铁路沿线上的27.5kV的单相交流供电转换成三相380V供电，使380V三相供电电源用于偏僻地区临时施工用电、或者军事用电等，将是非常有意义的事情。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种移动式供电设备，该装置可实现27.5kV单相交流电转换成三相交流电使用，且电压输出范围可调，具有储能锂电池系统。
[0004]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]一种移动式供电设备，包括受电器、车体、车轮，车体内设有移相整流变压器、功率变换单元、储能锂电池组，移相整流变压器原边绕组通过受电器与电气化铁路27.5kV交流供电线路相连接，移相整流变压器副边绕组通过LC滤波电路滤波后与功率变换单元相连接，功率变换单元分别与能量切换单元及能量管理单元相连接；所述的能量管理单元通过能量存储单元与储能锂电池组连接，储能锂电池组通过电池均衡器与能量管理单元相连接；所述的能量管理单元输出接用电器的输入端。
[0006]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0007]该装置可实现偏远地区用电设施的供电，电源取自27.5kV单相交流电，将27.5kV单相交流电转换成三相交流电使用，且电压输出范围可调，具有储能锂电池系统储能的功倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是移动式供电设备的外形结构图。
[0009]图2是移动式供电设备车体内的电源装置结构原理图。
[0010]图3是移相整流变压器和多个功率单元的连接结构图。
[0011]图4是能量存储单元的结构图。
[0012]图5是能量管理单元的结构图。
[0013]图中:1-电机车牵引供电线路2-受电器3-车体4-车轮
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图详细叙述本实用新型的具体实施例。
[0015]见图1，一种移动式供电设备，包括受电器2、车体3、车轮4，车体I内设有移动电源装置。见图2，移动电源装置包括移相整流变压器T、功率变换单元、储能锂电池组。移相整流变压器T原边绕组通过受电器2与电气化铁路27.5kV交流供电线路I相连接，移相整流变压器T副边绕组通过LC滤波电路滤波后与功率变换单元相连接，功率变换单元分别与能量切换单元及能量管理单元相连接；所述的能量管理单元通过能量存储单元与储能锂电池组连接，储能锂电池组通过电池均衡器与能量管理单元相连接；所述的能量管理单元输出接用电器的输入端。
[0016]见图3，功率变换单元由多个IGBT功率器件构成，移相整流变压器副边由多个不同相位组组成，每个相位组分成3个绕组，采用三角接法，每组相位组分别向同一组功率单元供电，同一相位功率单元依次串联叠加组成多电平结构，A相、B相、C相所有串联叠加的功率单元以星形方式连接，输出线电压供电。
[0017]实例:输出6.6kV/0?60Hz的变频电源，移相整流变压器T与27.5kV交流电相连，干式移相整流变压器变压器T副边由6个不同相位组组成，每个相位组分成3个绕组，采用延边三角接法，每组相位组分别向同一组功率单元供电，如:相位组I同时向单元Al、单元B1、单元Cl供电。同一相位单元依次串联,单元Al、单元A2、单元A3、单元A4、单元A5、单元A6依次串联，单元B1、单元B2、单元B3、单元B4、单元B5、单元B6依次串联，单元Cl、单元C2、单元C3、单元C4、单元C5、单元C6依次串联。A相、B相、C相所有单元以星形方式连接，直接输出6.6kV线电压。
[0018]能量切换单元的作用是实现功率变换单元与储能锂电池组能源供应的切换，主要由控制开关组成。见图4，能量存储单元的作用是将能量切换单元输出的直流信号变成方波，对锂电池组充电。由开关管Tl、T2，电容Cl、C2及电感LI构成斩波电路。经处理后的电压输出给储能锂电池组储能。
[0019]本实施例采用深圳市安泰佳科技有限公司生产的锂电池均衡器，用于对储能锂电池的输出控制，均衡电压效果好，精度高，具有很高的抗干扰能力。
[0020]见图5，能量管理单元包括开关ACK1、ACK2、ACK3、ACK4，整流电路以及变压器TR2，由操作控制器控制开关ACK1、ACK2、ACK3、ACK4的开闭；当ACK2关闭，且ACK3、ACK4和ACKl打开时，提供AC380V电源；当ACK2和ACKl关闭、ACK3和ACK4打开时，电流依次经变压器TR2变压，整流电路整流，控制接点QF51、QF52提供DCllOV电源，用于变电站直流操作应急电源；当ACK2和ACK4关闭、ACK3和ACKl打开时，电流经变压器TR2变压，控制接点QF41、QF42提供AC220V电源，方便野外生活、照明等用电。
[0021]本装置制成集装箱结构，实现铁路车载或汽车车载式电源，本装置为车体结构，顶部通过受电器2在电气化铁路沿线上的27.5kV的单相交流电输电线上取电，经变压器T和功率单元处理后，可实现连续输出电压调节范围为O?6.6kV、频率调节范围为O?60Hz的三相交流电；且设有储能锂电池组，可非常方便地实现偏远地区用电设备的供电。
【权利要求】
1.一种移动式供电设备，其特征在于，包括受电器、车体、车轮，车体内设有移相整流变压器、功率变换单元、储能锂电池组，移相整流变压器原边绕组通过受电器与电气化铁路27.5^交流供电线路相连接，移相整流变压器副边绕组通过IX滤波电路滤波后与功率变换单元相连接，功率变换单元分别与能量变换单元及能量管理单元相连接；所述的能量管理单元通过能量存储单元与储能锂电池组连接，储能锂电池组通过电池均衡器与能量管理单元相连接；所述的能量管理单元输出接用电器的输入端。
【文档编号】H02J7/02GK204243857SQ201420639919
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】刘利忠, 王军, 赵得利, 赵向东 申请人:国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司, 朝阳电力勘测设计院有限公司, 国家电网公司