一种作业现场应急交直流电源系统的制作方法

1.本实用新型涉及应急电源领域，尤其是指一种作业现场应急交直流电源系统。


背景技术：

2.在配网作业中，经常会出现现场缺少交直流电源的情况，而目前很多的应急电源都是从能源利用效率和成本上来考虑的，例如，一种在中国专利文献上公开的
“ꢀ
配电应急电源”，其公告号cn1492556a，包括：电源车、箱式变电站、高压引上电缆、挂接线夹和低压电缆，高压引上电缆通过挂接线夹把高压线路来的高压电通过箱式变电站变为低压电，经低压电缆与用户相连。该发明虽然有可充分利用现有配电网络资源，在满足环境噪音要求的前提下低成本、安全可靠供电，不仅对失去外部电源的某些重要用户可马上恢复供电，还可解决某些短暂急需临时用电的用户的用电难题，但解决不了在配网作业中，经常会出现现场缺少交直流电源的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了克服现有技术的在配网作业中，经常会出现现场缺少交直流电源的问题，提供一种可实现交直流同时输出且能够进行多电压选择输出的作业现场应急交直流电源系统。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种作业现场应急交直流电源系统，包括发电机，所述发电机连接有变压单元，所述变压单元分别连接有整流单元、第一电压切换单元和滤波单元，所述滤波单元连接交流设备，所述整流单元连接有电压控制单元，所述电压控制单元分别连接有第二电压切换单元和阻抗单元，所述阻抗单元与直流设备相连。本实用新型的应急交直流电源系统既可以对交流设备进行供电，还可以通过整流单元整流后对直流设备进行供电，本实用新型的电压切换单元和电压控制单元实现了多电压选择输出，其中第一电压切换单元实现交流电压的选择输出，第二电压切换单元和电压控制单元实现直流电压输出，使得本实用新型的适用的设备更广。
6.作为本实用新型的优选方案，所述变压单元包括变压器。变压器为多级输出选择变压器，搭配第一电压切换单元可实现交流电压的选择输出。
7.作为本实用新型的优选方案，所述第一电压切换单元包括开关k1，实现交流电压的输出选择。开关k1与变压单元的多级输出变压器相连，开关k1的开闭分别对应多级输出变压器的两个不同的输出，从而实现交流电压的输出选择。
8.作为本实用新型的优选方案，所述滤波单元包括电容c1，用于电源滤波。电容c1与变压单元的多级输出变压器并联，主要起滤波作用，是用来滤除旁路交流电源引入的高频杂波（干扰）信号。
9.作为本实用新型的优选方案，所述整流单元包括整流桥a1，实现将交流电转换为直流电。整流桥a1的第一端与变压单元的多级输出变压器的次级输入端相连，整流桥a1的
第二端与电压控制单元的二极管d1的阳极端相连，整流桥a1的第三端与变压单元的多级输出变压器的次级输出端相连，整流桥a1的第四端与电压控制单元的三极管q1的集电极相连。
10.作为本实用新型的优选方案，所述电压控制单元包括：三极管q1、脉冲发生器h1和二极管d1，用于实现不同直流电压间的转换。脉冲发生器h1控制三极管q1的输出实现输出电压的调节，理论上电压控制单元可以控制的输出范围为0到三极管的电压放大倍数与整流单元整流后输出的电压的乘积，二极管d1防止电流反向。
11.作为本实用新型的优选方案，所述第二电压切换单元包括开关k2，实现直流电压的输出选择。当开关k2断开时，直流设备接入由电压控制单元的三极管q1输出的电压，当开关k2闭合时，三极管q1被短路，此时直流设备接入的是经整流单元的整流桥a1输出的电压。
12.作为本实用新型的优选方案，所述阻抗单元包括电容c2、电阻r1和电感l1，所述电容c2和电感l1组成低通滤波器。阻抗单元具有稳压作用，电感l1和电容c2组成低通滤波器，此滤波器设计的原则是使整流后的输入电压的直流分量可以通过，而抑制输入电压的谐波分量通过；电容上输出电压就是输入电压的直流分量再附加微小纹波。
13.因此，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的应急交直流电源系统既可以对交流设备进行供电，还可以通过整流单元整流后对直流设备进行供电，本实用新型的电压切换单元和电压控制单元实现了多电压选择输出，其中第一电压切换单元实现交流电压的选择输出，第二电压切换单元和电压控制单元实现直流电压输出，使得本实用新型的适用的设备更广。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图；
15.图2是本实用新型的原理图；
16.图中：1、变压单元；2、第一电压切换单元；3、滤波单元；4、整流单元；5、第二电压切换单元；6、电压控制单元；7、阻抗单元。
具体实施方式
17.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
18.如图1和图2所示所示，一种作业现场应急交直流电源系统，包括发电机，发电机连接有变压单元1，变压单元1分别连接有整流单元4、第一电压切换单元2和滤波单元3，滤波单元3连接交流设备，整流单元4连接有电压控制单元6，电压控制单6元分别连接有第二电压切换单元5和阻抗单元7，阻抗单元7与直流设备相连。本实用新型的应急交直流电源系统既可以对交流设备进行供电，还可以通过整流单元整流后对直流设备进行供电，本实用新型的电压切换单元和电压控制单元实现了多电压选择输出，其中第一电压切换单元实现交流电压的选择输出，第二电压切换单元和电压控制单元实现直流电压输出，使得本实用新型的适用的设备更广，实现在设备停电/检修时，提供给交流屏、直流蓄电池组充电、提供保护、测量等设备的二次电源。
19.如图2所示，为一种作业现场应急交直流电源系统的原理图，包括电容c1、极性电容c2、电阻r1、电感l1、二极管d1、开关k1、开关k2、三极管q1、整流桥a1、脉冲发生器h1、多级
输出变压器和发电机，发电机为220v交流发电机，发电机的正极端与多级输出变压器的初级输入端相连，发电机的负极端与多级输出变压器的初级输出端相连，开关k1的一端与多级输出变压器的次级输入端相连，开关k1的另一端与多级输出变压器的可调次级输出端相连，整流桥a1的第一端与变压单元1的多级输出变压器的次级输入端相连，整流桥a1的第二端与电压控制单元6的二极管d1的阳极端相连，整流桥a1的第三端与变压单元1的多级输出变压器的次级输出端相连，整流桥a1的第四端与电压控制单元6的三极管q1的集电极相连，电容c1的一端与变压单元1的多级输出变压器的次级输入端相连，电容c1的另一端与变压单元1的多级输出变压器的次级输出端相连，三极管q1的发射极与电感l1的一端相连，电感l1的另一端与直流设备相连，脉冲发生器h1的正极端与三极管q1的基极相连，脉冲发生器h1的负极端与二极管d1的阳极相连，二极管d1的阴极与三极管q1的发射极相连，开关k2的一端与三极管q1的发射极相连，开关k2的另一端与三极管q1的集电极相连，极性电容c2的正极端与电感l1的另一端相连，极性电容c2的负极端与直流设备相连，电阻r1与电容c2并联。
20.在一个实施例中，第一电压切换单元2中的开关k1处于断开状态，第二电压切换单元5中的开关k2处于闭合状态，220交流发电机工作，经过变压器等比输出后，滤波单元3中电容c1对交流电进行滤波，然后输外接的使用交流电的设备上，此时施加在交流设备的电压为交流220v；经过变压器等比输出后，整流单元4的整流桥a1对交流电进行整流，输出48v直流电，此时第二电压切换单元5中的开关k2闭合，将电压控制单元中的三极管q1短路，直流电经阻抗单元后施加在外接的直流设备上，此时施加在直流设备的电压为直流48v。
21.在一个实施例中，第一电压切换单元2中的开关k1处于断开状态，第二电压切换单元5中的开关k2处于断开状态，220交流发电机工作，经过变压器等比输出后，滤波单元3中电容c1对交流电进行滤波，然后输外接的使用交流电的设备上，此时施加在交流设备的电压为交流220v；经过变压器等比输出后，整流单元4的整流桥a1对交流电进行整流，输出48v直流电，此时第二电压切换单元5中的开关k2断开，电压控制单元6中脉冲发生器h1控制三极管q1的输出，直流电经电压控制单元6后输出24v直流电，经阻抗单元后施加在外接的直流设备上，此时施加在直流设备的电压为直流24v。
22.在一个实施例中，第一电压切换单元2中的开关k1处于闭合状态，第二电压切换单元5中的开关k2处于断开状态，220交流发电机工作，经过变压器输出后，滤波单元3中电容c1对交流电进行滤波，然后输外接的使用交流电的设备上，此时施加在交流设备的电压为交流110v；经过变压器输出后，整流单元4的整流桥a1对交流电进行整流，输出48v直流电，此时第二电压切换单元5中的开关k2断开，电压控制单元6中脉冲发生器h1控制三极管q1的输出，直流电经电压控制单元6后输出24v直流电，直流电经阻抗单元后施加在外接的直流设备上，此时施加在直流设备的电压为直流24v。
23.在一个实施例中，第一电压切换单元2中的开关k1处于闭合状态，第二电压切换单元5中的开关k2处于闭合状态，220交流发电机工作，经过变压器输出后，滤波单元3中电容c1对交流电进行滤波，然后输外接的使用交流电的设备上，此时施加在交流设备的电压为交流110v；经过变压器输出后，整流单元4的整流桥a1对交流电进行整流，输出48v直流电，此时第二电压切换单元5中的开关k2闭合，将电压控制单元中的三极管q1短路，直流电经阻抗单元后施加在外接的直流设备上，此时施加在直流设备的电压为直流48v。
24.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型保护范围之内。