一种一体化移动电源装置的制作方法

本发明属于备用电源技术领域，具体为一种一体化移动电源装置。

背景技术：

移动电源装置主要用途是某些用电单位虽然已有比较稳妥可靠的网电供应，但为了防止意外情况，如出现电路故障或发生临时停电之类，仍可配置作为应急发电使用，使用电源的用电单位一般对供电保障的要求比较高，甚至一分一秒的停电都不被允许，必须在网电终止供电的瞬间就用自应急备发电来顶替，否则就会造成区大损失。这类单位包括一些传统的高供电保障单位，如医院、矿山、电厂保安电源，使用电加热设备的工厂等近年来，网络电源尤成为备用电源需求的新增长点，如电信运营商、银行、机场、指挥中心、数据库、高速公路、高等级宾馆写字楼、高级餐饮娱乐场所等，由于使用网络化管理，这些单位正日益成为备用电源使用的主体；直流电源是电力系统的重要组成部分，为信号系统设备、继电器保护装置、断路器跳合闸装置、ups、合闸操作提供直流电源，并在外部交流故障的情况下，保证由后备电源继续提供直流电源的重要设备，是继电保护、自动装置和断路器等设备正常动作的基本保障。

但是110kv变电站只配备一组蓄电池组的情况比较普遍，在该组蓄电池组需要核容试验时直流系统的可靠性大大降低，所以一种一体化可移动备用电源的设计就能很好解决上面描述的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种一体化移动电源装置。

本发明采用的技术方案如下：一种一体化移动电源装置，包括动力单元、保护单元、ups充电单元、输出单元、bms电池管理单元、显示屏单元、风冷单元，所述动力单元、保护单元、ups充电单元、输出单元、bms电池管理单元、显示屏单元、风冷单元安装在一体箱内，箱体上面设计有操作面板，操作面板上安装有显示单元、快速插头、系统开关、电池组开关、保护断路器、风冷单元、母线采集输出控制单元；箱子上方设计有拉手，底部设计有轮子，可通过选择设备单机使用或者串联方式使用，实现dc110v/50ah、dc220v/50ah移动电源装置。

在一优选的实施方式中，所述动力单元采用72串50ah磷酸铁锂电池串联成为蓄电池组，每节电池稳定提供3.2v输出电压，可保证在110v系统50a电流持续输出1小时，或220v系统50a电流持续输出1小时；由于磷酸铁锂电池容量与时间的线性关系，可以根据输出时间灵活调整输出功率。

在一优选的实施方式中，所述ups及馈线单元：系统配置1台高频便携式ups，独立于电池组装置，可独立使用ups给电池充电，也可配合电池组组合使用；随着移动电源装置使用导致容量的下降，或长时间自放电导致容量下降，可由便携式ups对2个电池组串联后充电。

在一优选的实施方式中，所述保护单元：由2个熔断器(额定电流63a)、1个微型断路器(额定电流50a)组成；当使用动力单元供电时，微型断路器与熔断器组成主备保护；由于蓄电池严禁过度放电，其放电电流不能超过63a，则当线缆载流量大于63a时，微型断路器根据c特性反时限动作曲线延时跳闸，以避免烧坏装置；若微型断路器不能及时跳闸，则由熔断器立即跳闸，切断电源。

在一优选的实施方式中，所述输出单元可使用一个移动电源输出dc110v,或将两个移动电源装置串联输出dc220v，为其他装置或负载提供稳定电源；并且输出单元具有反接、错接、过流、欠流、过压、欠压、过温自保护功能。

在一优选的实施方式中，所述bms单元：bms电池管理系统实时监测电池组的状态，监测内容包括单体电压、组端电压，在实际使用过程中，发现电池组过压、欠压、过温报警时，bms在确认告警状态持续存在时，断开输出回路，保护电池组安全运行。

在一优选的实施方式中，所述显示单元：显示单元为7寸电阻式显示屏，可显示bms采集的单体电压、温度、母线电压、组soc、最高/最低电压、最高/最低温度数据；实时查看电池状态，查看电池组电量，电池组出现告警信息查看。

在一优选的实施方式中，所述风冷单元：由2个dc24v5.4w风扇组成；由于锂电池对温度的严格要求，电池温度不能过高，bms实时监测电池充放电过程中的温度，若电池温度上升至设置的温度保护阀值时，控制信号开启风扇工作，对装置内部进行风冷降温；温度下降到正常温度时，风扇自动停止，可减少电池组的电量消耗。

在一优选的实施方式中，所述母线采集输出控制单元：模块采集内部电池两端电压，以及采集外部电压，判定母线压差，大于设置的母线压差阀值，脱离母线监测功能；单元模块有干接点输出功能，通过干接点信号控制充电接触器、放电接触器，实现对电池组充放电的作用。

在一优选的实施方式中，所述一体化移动电源装置使用时包括以下步骤：

s1：首先确保关机状态下接线；将红黑两条“充放电导线”的“快速插头”端接入设备上的“电池组+、–”端口，红+黑–，顺时针方向旋紧；

s2：将“充放电导线”的另一端接ups馈线柜输入端dc+,dc-上，红+黑–，顺时针方向旋紧；合上“系统开关”，仪器开机工作，自检后进入主界面；

s3：合上“电池组开关”，查看充放接触器状态；充放电都闭合时，优先级已放电为优先考虑，放电接触器只有单体电池到设定的电压下限或者组端下限告警后才会断开；充电只有在单体电压低于设定阀值、放电无电流时才会启动充电，当充电到单体电压上限切断值后断开；

s4：进行拆线：首先确保关机状态下拆线；先关断“电池组开关”；再关闭系统开关；最后拆除充放电导线。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，该装置体积小，重量轻，移动方便，有效的解决了直流系统只有一组蓄电池时如何对蓄电池组进行核容实验的要求；配合便携式ups系统，可临时替代充电柜及蓄电池柜给直流系统负荷供电，也可为各种需要交流供电场所提供备用电源，从而提高了该移动电源装置的便携性和稳定性。

2、本发明中，可通过设备串联灵活提供dc110v、dc220v，满足了变电站内绝大部分直流负荷的需求；可以直流功率5500w持续输出1小时以上，以应对变电站内直流冲击负荷；由磷酸铁锂蓄电池组提供动力，与传统铅酸蓄电池相比，能量比为后者的4-5倍，体积小，重量轻，不足铅酸电池的三分之一；装置可循环充放电使用2000-3000次，且绿色无污染，无回收压力；从而增加了该装置的便利性和环保性。

附图说明

图1为本发明的电路连接图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，一种一体化移动电源装置，包括动力单元、保护单元、ups充电单元、输出单元、bms电池管理单元、显示屏单元、风冷单元，所述动力单元、保护单元、ups充电单元、输出单元、bms电池管理单元、显示屏单元、风冷单元安装在一体箱内，箱体上面设计有操作面板，操作面板上安装有显示单元、快速插头、系统开关、电池组开关、保护断路器、风冷单元、母线采集输出控制单元；箱子上方设计有拉手，底部设计有轮子，可通过选择设备单机使用或者串联方式使用，实现dc110v/50ah、dc220v/50ah移动电源装置；动力单元采用72串50ah磷酸铁锂电池串联成为蓄电池组，每节电池稳定提供3.2v输出电压，可保证在110v系统50a电流持续输出1小时，或220v系统50a电流持续输出1小时；由于磷酸铁锂电池容量与时间的线性关系，可以根据输出时间灵活调整输出功率；ups及馈线单元：系统配置1台高频便携式ups，独立于电池组装置，可独立使用ups给电池充电，也可配合电池组组合使用；随着移动电源装置使用导致容量的下降，或长时间自放电导致容量下降，可由便携式ups对2个电池组串联后充电；保护单元：由2个熔断器(额定电流63a)、1个微型断路器(额定电流50a)组成；当使用动力单元供电时，微型断路器与熔断器组成主备保护；由于蓄电池严禁过度放电，其放电电流不能超过63a，则当线缆载流量大于63a时，微型断路器根据c特性反时限动作曲线延时跳闸，以避免烧坏装置；若微型断路器不能及时跳闸，则由熔断器立即跳闸，切断电源；所述输出单元可使用一个移动电源输出dc110v,或将两个移动电源装置串联输出dc220v，为其他装置或负载提供稳定电源；并且输出单元具有反接、错接、过流、欠流、过压、欠压、过温等自保护功能；所述bms单元：bms电池管理系统实时监测电池组的状态，监测内容包括单体电压、组端电压等，在实际使用过程中，发现电池组过压、欠压、过温等报警时，bms在确认告警状态持续存在时，断开输出回路，保护电池组安全运行；所述显示单元：显示单元为7寸电阻式显示屏，可显示bms采集的单体电压、温度、母线电压、组soc、最高/最低电压、最高/最低温度等数据；实时查看电池状态，查看电池组电量，电池组出现告警信息查看；所述风冷单元：由2个dc24v5.4w风扇组成；由于锂电池对温度的严格要求，电池温度不能过高，bms实时监测电池充放电过程中的温度，若电池温度上升至设置的温度保护阀值时，控制信号开启风扇工作，对装置内部进行风冷降温；温度下降到正常温度时，风扇自动停止，可减少电池组的电量消耗；所述母线采集输出控制单元：模块采集内部电池两端电压，以及采集外部电压，判定母线压差，大于设置的母线压差阀值，脱离母线监测功能；单元模块有干接点输出功能，通过干接点信号控制充电接触器、放电接触器，实现对电池组充放电的作用；该装置体积小，重量轻，移动方便，有效的解决了直流系统只有一组蓄电池时如何对蓄电池组进行核容实验的要求；配合便携式ups系统，可临时替代充电柜及蓄电池柜给直流系统负荷供电，也可为各种需要交流供电场所提供备用电源，从而提高了该移动电源装置的便携性和稳定性，可通过设备串联灵活提供dc110v、dc220v，满足了变电站内绝大部分直流负荷的需求；可以直流功率5500w持续输出1小时以上，以应对变电站内直流冲击负荷；由磷酸铁锂蓄电池组提供动力，与传统铅酸蓄电池相比，能量比为后者的4-5倍，体积小，重量轻，不足铅酸电池的三分之一；装置可循环充放电使用2000-3000次，且绿色无污染，无回收压力；从而增加了该装置的便利性和环保性。

所述一体化移动电源装置使用时包括以下步骤：

s1：首先确保关机状态下接线；将红黑两条“充放电导线”的“快速插头”端接入设备上的“电池组+、–”端口，红+黑–，顺时针方向旋紧；

s2：将“充放电导线”的另一端接ups馈线柜输入端dc+,dc-上，红+黑–，顺时针方向旋紧；合上“系统开关”，仪器开机工作，自检后进入主界面；

s3：合上“电池组开关”，查看充放接触器状态；充放电都闭合时，优先级已放电为优先考虑，放电接触器只有单体电池到设定的电压下限或者组端下限告警后才会断开；充电只有在单体电压低于设定阀值、放电无电流时才会启动充电，当充电到单体电压上限切断值后断开；

s4：进行拆线：首先确保关机状态下拆线；先关断“电池组开关”；再关闭系统开关；最后拆除充放电导线。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。