车载轻型移动电源方舱的制作方法

1.本发明属移动储能应急供电技术领域，特别是涉及车载轻型移动电源方舱。


背景技术：

2.经济社会的发展对电力的依赖性日益增强，主要体现在：一方面用户用电需求迅猛增长；另一方面用户对电能质量要求越来越高。电力中断必然会对社会生产、国家安全、人民生活造成严重影响。在国家电网公司所覆盖的许多边远地区，当地网架结构薄弱，电力供应的应急保障装备无法满足实际需求。随着我国在国际社会上的地位日益提高，越来越多的重大赛事、政治会议、国际会展等一系列重要活动在中国举办，对于重要活动场所，电力中断将会造成重大政治影响和不可挽回的经济损失。军队的现代化发展对电力的需求急速增长，战时供电保障已成为打赢未来信息化战争的重要保证，军民两用复杂环境下对能源供应方式提出了降低对柴油发电机的依赖、减少发电过程中的噪音和热排放、提高电池续航能力等新的要求。
3.目前国内移动储能车或应急电源车多为兆瓦级大型集装箱式或小型充电宝式。集装箱式结构不够灵活，机动性能差，控制方式简单，难以满足城市中小型保电应急场景需求；充放电功能单一，难以满足保电、救援、抢修、应急供电多重化应用；现有移动储能车尚没有统一的设计标准，在功能性能、电池选配、容量序列方面存在较大的梯度差距。国内移动储能车多采用柴油发电机作为应急电源。柴油发电机启动时间长，供电电压、频率波动大，效率低，并且柴油发电机不可避免会带来环境和噪声污染，而且柴油发电机体积重量限制了移动储能车的快速机动性能。
4.本发明人在先申请的专利“车载轻型移动电源方舱设备”(公开号：cn112421736a)提供了一种可以解决上述问题的车载轻型移动电源方舱设备，包括方舱及设置在其内部的储能电池系统，但在实际应用中发现还存在以下问题：(1)舱内设备需要检修时，需用叉车将其从皮卡车斗中卸载，随后去除外罩才可以进行，操作复杂费时费力；(2)人机交互界面的高亮显示屏在户外会受到阳光直射而难以看清；(3)操作面板上的消防启动按钮外露，存在操作误动的风险；(4)缺少部分人机交互按钮，难以控制。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种车载轻型移动电源方舱，通过合理的结构设计降低维护难度及成本，并提供更舒适的使用体验。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种车载轻型移动电源方舱，包括方舱及适配在其内部的储能电池系统，所述方舱包括用于接入电网侧以提供电源的充电接口、用于为负荷供电的输电接口、用于操作人员控制所述方舱的人机交换面板，所述储能电池系统安放在位于所述方舱内部的电器框架上，所述储能电池系统分别与所述充电接口、输电接口及人机交换面板电连接，所述方舱还包括用于可拆卸安装至车上的方舱底座及安装在所述方舱底座上的方舱外罩。
7.所述方舱外罩包括互相之间可拆卸且防水连接的方舱外罩上壳、方舱外罩左边壳、方舱外罩右边壳及方舱外罩后边壳，所述方舱底座为l型，所述l型的底边可拆卸地安装在车上、纵边与所述外罩后边壳相对，所述纵边外表面设有所述人机交换面板。
8.进一步地，所述储能电池系统包括：用于储备电能的储能电池；用于电流的逆变和整流的变流器模块；与所述变流器模块电连接的智能开关箱；用于控制所述变流器模块及智能开关箱充放电的中央控制器。
9.进一步地，所述储能电池包括铅酸电源及磷酸铁锂电池，所述储能电池及所述磷酸铁锂电池的供电电路可通过设于所述方舱表面的控制电切换旋钮切换。
10.进一步地，所述可拆卸且防水连接为通过若干上罩、边壳与底座螺栓固定孔进行的螺栓固定，所述方舱外罩上壳、方舱外罩左边壳、方舱外罩右边壳、方舱外罩后边壳及方舱底座的连接处装设有防水密封条。
11.进一步地，所述人机交换面板向内侧倾斜10～20
°
，所述人机交换面板的上方设有可上下开合并支撑以保持开启状态的人机屏幕仓门盖，所述人机交换面板与所述人机屏幕仓门盖间设有防水密封条，所述人机屏幕仓门盖下方还设有控制区，所述控制区包括控制电启停旋钮、控制电切换旋钮、控制电压显示仪表及电池上电开关。
12.进一步地，所述人机交换面板的一侧设有电动汽车接口，所述电动汽车接口包括直流充电桩充电枪接口、外部通讯口、并机通讯口、交流充电枪接口及维护充电口。
13.进一步地，所述人机交换面板的一侧设有移动电源接口，所述移动电源接口包括通过密封垫防水且设有导水斜度的电网侧接口及负荷侧接口，所述电网侧接口及负荷侧接口均为三相四线的交流接口。
14.进一步地，所述人机交换面板的一侧设有移动电源运行及报警指示区，移动电源运行及报警指示区包括消防启动按钮、双模通信天线、报警指示灯、运行指示灯及急停按钮，所述消防启动按钮上设有消防启动按钮保护罩，所述急停按钮上设有急停按钮保护罩。
15.进一步地，所述方舱外罩上壳顶部设有对外无线通信窗口。
16.进一步地，所述方舱底座的纵边及方舱外罩后边壳外表面设有用于防碰的橡胶防护结构及u型橡胶条，所述方舱外罩左边壳及方舱外罩右边壳的外侧顶部设有用于固定舱体的链接固定结构，所述电器框架底部设有减震橡胶结构。
17.有益效果
18.本发明提供的轻型车载移动储能电源方舱，方舱内部结构采用模块化、抽屉式设计。模块化、抽屉式单元之间相互连接，可以缩小方舱体积并减轻方舱重量。方舱采用方舱底座上无缝加装方舱外罩式设计，方舱外罩打开后，方舱所有侧面均可检修储能电池组、储能变流器模块等模块化、抽屉式单元，便于安装和维护。
19.本发明在人机交互界面高亮显示屏顶部设置了可开闭的仓门盖，开启后可遮挡阳光避免直射，有利于操作人员观察显示屏内容；在消防启动按钮外设置急停按钮保护罩，避免意外误触。通过上述结构改进为操作人员提供更舒适的操作体验。
20.本发明所述的轻型车载移动储能电源方舱，一方面用于保障重要场合电力供应、电动汽车充电救援、重大灾害抢险救灾、居民应急供电等多种应用场景，可以最大限度减小财产损失，降低对社会生产和居民生活的影响；另一方面使用储能电池代替柴油发电机，能降低噪声、减小污染气体排放，保护环境，践行可持续发展战略。
附图说明
21.图1为车载轻型移动电源方舱的整体结构三视图。
22.图2为图1中方舱外罩上壳结构示意图。
23.图3为图1中方舱外罩及方舱底座结构示意图。
24.图4为图1中方舱底座结构示意图。
25.图5为图4中人机交换面板结构示意图。
26.图6为车载轻型移动电源方舱内部电器框架结构示意图。
27.图7为车载轻型移动电源方舱内部系统架构示意图。
28.图8为图1车载轻型移动电源方舱装配状态示意图。
29.其中，0-方舱，1-方舱外罩上壳，2-方舱外罩左边壳，3-方舱外罩右边壳，4-方舱外罩后边壳，5-方舱底座，6-北斗无线通信窗，7-人机屏幕仓门盖，8-电网侧接口，9-负荷侧接口，10-密封垫，11-消防启动按钮，12-消防启动按钮保护罩，13-双模通信天线，14-报警指示灯，15-运行指示灯，16-急停按钮，17-急停按钮保护罩，18-控制电启停旋钮，19-控制电切换旋钮，20-控制电压显示仪表，21-人机交换面板，22-电池上电开关，23-直流充电桩充电枪接口，24-外部通讯口，25-并机通讯口，26-交流充电枪接口，27-维护充电口，28-橡胶防护结构，29-u型橡胶条，30-链接固定结构，31-储能电池，32-变流器模块，33-智能开关箱，34-中央控制器，35-上罩、边壳与底座螺栓固定孔35。
30.各图中相同标记代表同一部件。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
32.如图1、8所示，本发明提供了一种车载轻型移动电源方舱，包括方舱0及适配在其内部的储能电池系统，所述方舱0包括用于接入电网侧以提供电源的充电接口、用于为负荷供电的输电接口、用于操作人员控制所述方舱0的人机交换面板21。所述储能电池系统安放在位于所述方舱0内部如图6所示的电器框架上，所述储能电池系统分别与所述充电接口、输电接口及人机交换面板21电连接，所述方舱0还包括用于可拆卸安装至车上的方舱底座5及安装在所述方舱底座5上的方舱外罩。所述输电接口为16a/220v/3kw功率的交流充电接口，可为电动汽车或其他负载充电。如图8所示，在本实施例中，本发明安装在皮卡车尾部。所述方舱底座5的纵边及方舱外罩后边壳4外表面设有用于防止车辆在行进过程中前后碰撞的橡胶防护结构28及u型橡胶条29，所述方舱外罩左边壳2及方舱外罩右边壳3的外侧顶部设有用于将舱体固定在车辆上的链接固定结构30，同时也避免舱体在转弯中发生侧向的碰撞。所述电器框架底部设有减震橡胶结构，进一步保护舱内电器。
33.如图2、3、4所示，所述方舱外罩包括互相之间可拆卸且防水连接的方舱外罩上壳1、方舱外罩左边壳2、方舱外罩右边壳3及方舱外罩后边壳4，所述方舱底座5为l型，所述l型的底边可拆卸地安装在车上、纵边与所述外罩后边壳相对，所述纵边外表面设有所述人机交换面板21。所述方舱外罩上壳1打开后可检修储能电池31、高压箱和储能变流器模块32，
拆除方舱外罩左边壳2、方舱外罩右边壳3和方舱外罩后边壳4后即可检修内部所有设备，安装和维护便捷，无需设计专门检修通道，可以缩小方舱0体积、减轻重量。
34.所述储能电池31为磷酸铁锂电池，可以满足45kwh及以下的充电需求。所述人机交换面板21、中央控制器34及通讯交换机的控制电路由双路供电，一路为所述磷酸铁锂电池31，另一路为铅酸电池，所述供电电路可通过设于所述方舱0表面的控制电切换旋钮19切换，通过双路供电的方式提供更高的可靠性。
35.所述可拆卸且防水连接为通过若干上罩、边壳与底座螺栓固定孔35进行的螺栓固定，所述方舱外罩上壳1、方舱外罩左边壳2、方舱外罩右边壳3、方舱外罩后边壳4及方舱底座5的连接处装设有防水密封条。
36.如图5所示，所述人机交换面板21为一块显示屏，其下端与垂直面的夹角为锐角，即向内侧倾斜10～20
°
，在本实施例中为15
°
。所述人机交换面板21的上方设有可上下开合的人机屏幕仓门盖7，打开后可通过撑杆或卡块将所述人机屏幕仓门盖7保持支撑开启状态以起到遮阳作用，有效避免雨水直接接触和飞沙走石的伤害同时降低户外使用中阳光直射屏幕造成的影响。所述人机交换面板21与所述人机屏幕仓门盖7间设有防水密封条，与所述人机屏幕仓门盖7一同实现双层防水。所述人机屏幕仓门盖7下方还设有控制区，所述控制区包括控制电启停旋钮18、控制电切换旋钮19、控制电压显示仪表20及电池上电开关22。
37.所述人机交换面板21的一侧设有电动汽车接口，所述电动汽车接口包括直流充电桩充电枪接口23、外部通讯口24、并机通讯口25、电动汽车交流充电枪接口26及维护充电口27。所述直流充电桩充电枪接口23可用于对外接直流充电枪为内部电池充电，所述交流充电枪接口26可对路面需要救援的电动汽车进行充电，所述维护充电口27可用于给内部铅酸电池充电。
38.所述人机交换面板21的一侧设有移动电源接口，所述移动电源接口包括通过密封垫10防水且设有导水斜度的电网侧接口8及负荷侧接口9，作为充电接口的所述电网侧接口8及作为输电接口的负荷侧接口9均为三相四线带地线的交流接口。所述导水斜度与人机交换面板21的斜度相同，为向内倾斜10～20
°
，本实施例中为15
°
，设计无积水死角，减少直接淋到接口上的雨水。
39.所述人机交换面板21的一侧设有移动电源运行及报警指示区，移动电源运行及报警指示区包括消防启动按钮11、双模通信天线13、报警指示灯14、运行指示灯15及急停按钮16，所述消防启动按钮11上设有消防启动按钮保护罩12，所述急停按钮16上设有急停按钮保护罩17，用于防止误动。
40.如图7所示，所述储能电池系统包括：用于储备电能的储能电池31；用于电流的逆变和整流的变流器模块32；与所述变流器模块32电连接的智能开关箱33；用于控制所述变流器模块32及智能开关箱33充放电的中央控制器34。
41.如图2所示，所述方舱外罩上壳1顶部设有对外无线通信窗口，本实施例中具体为北斗无线通信窗6，所述双模通信天线13以及所述北斗无线通信窗6可以用于与外界系统无线通信，实现本发明gps和地面基站的通信，确认位置或其他信息。
42.所述方舱0内部设有若干散热风扇，所述散热风扇上设置防尘滤网。
43.本发明的皮卡车载轻型移动电源方舱的工作过程如下：
44.当皮卡车载轻型移动电源方舱并入电网时，由皮卡车载轻型移动电源方舱和电网
同时给负荷进行供电；当电网出现波动或者电网失电时，控制皮卡车载轻型移动电源方舱进行并离网无缝切换，保证负荷供电的持续性。
45.皮卡车载轻型移动电源方舱的控制电路采用双路电源设计，一路为铅酸电池、一路为方舱0的内部储能电池31，具备更高的可靠性，供电电路可通过控制电切换旋钮19切换。
46.皮卡车载轻型移动电源方舱可以使用直流充电桩，通过直流充电桩充电枪接口23给内部蓄电池充电。皮卡车载轻型移动电源方舱可以通过交流充电枪接交流充电枪接口26给为需要道路救援的电动汽车补电。