具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车技术方案

技术编号:35115186 阅读:23 留言:0更新日期:2022-10-01 17:42
本实用新型专利技术属于一种具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,包括汽车底盘,在汽车底盘上设有用于容纳飞轮储能车电气原件的舱体,柴油发电机组、飞轮储能柜设置在所述的舱体内,在所述的舱体上设有电源输入输出板;快速启动、不间断供电切换系统包括:UPS电源柜和ATS控制柜,实现了飞轮储能电源车的UPS电源柜的供电模式和柴油发电机组供电模式,可实现在线式200kW负荷的应急切换及独立柴油发电机组额定输出功率300kW的工作模式,采用充电续航一体设计,有效提高了不间断电源的切换和柴油发电机组的快速启动。的切换和柴油发电机组的快速启动。的切换和柴油发电机组的快速启动。

【技术实现步骤摘要】
具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车


[0001]本技术属于供电技术,尤其涉及一种移动储能电源装置。

技术介绍

[0002]飞轮储能电源车是一种应急电源装备,主要用于应急不间断供电的保障工作,尤其是临时的重要会议场所、抢险、救灾、赛事以及其他重大活动的应急不间断供电保障,该装备的可靠性和稳定性决定了不间断供电的质量和效率,该电源车以市电供电为主电源,发电机组为备用电源,飞轮储能装置为切换时供电,实现不间断供电;
[0003]飞轮储能是一种纯物理的储能方式,以动能的形式储存、释放电能,其通过电力电子单元,驱动飞轮旋转并维持在额定转速,将电能转化为动能储存在高速旋转的飞轮中,同时,又通过适当的触发条件,电力电子单元将飞轮的动能转化为电能,同时电力电子单元将输出的电能参数维持在一定范围内,使输出的电能稳定可用,由于飞轮储能具有功率密度高、绿色环保、高可靠性、使用寿命长、环境适应性强等优势,已经成熟运用在储能电源车上;
[0004]在通常情况下不论何种场合的供电均采取市电电网供电,当出现紧急情况,市电电网突然断开时,由飞轮储能车将启动飞轮储能装置来供电,同时给发电机组发送启动命令,发电机组启动后,发电机组为用电终端系统供电,但是由于飞轮储能的储电和放电能力有限,现有的储能车不能在短时间内及时切换至发电机组,或者由于发电机组启动过慢,根本无法实现不间断供电,给电力电网系统造成不必要的损失,同时,由于飞轮储能装置的正常工作温度须在0℃以上,最佳工作温度为25℃,飞轮在不间断工作中温度会不断升高造成安全隐患。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于避免现有技术的不足提供一种在电网断电的紧急情况下,能够快速、稳定的切换至发电机组供电,并能够使飞轮储能装置安全放电,保证不间断供电安全的具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车。
[0006]为实现上述目的,本技术采取的技术方案为:一种具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,包括汽车底盘,在汽车底盘上设有用于容纳飞轮储能车电气原件的舱体,柴油发电机组、飞轮储能柜设置在所述的舱体内,在所述的舱体上设有电源输入输出板;
[0007]还包括设置在所述舱体内的快速启动、不间断供电切换系统,所述的快速启动、不间断供电切换系统包括:UPS电源柜和ATS控制柜,市电电缆通过所述电源输入输出板上设有的市电输入接口与ATS控制柜主电路输入接口连接,所述的ATS控制柜的输出接口通过UPS电源柜与电源输入输出板上设有的市电输出接口相电连接,所述的ATS控制柜还与所述的飞轮储能柜相连接;所述的市电输入接口用于将市电接入ATS控制柜,ATS控制柜用于将接入的市电通过UPS电源柜由所述的市电输出接口输出供电,同时,所述的ATS控制柜也用
于将接入的市电提供至飞轮储能柜进行储能;
[0008]所述的ATS控制柜还分别与柴油发电机组和快速启动柜相连接,所述的快速启动柜又与柴油发电机组相电连接,所述的ATS控制柜用于在市电断开后,向所述的快速启动柜发送发电机组启动信号,快速启动柜辅助柴油发电机组启动,同时,所述的ATS控制柜将供电源切换至所述的柴油发电机组,并通过所述的UPS电源柜由所述的市电输出接口输出供电;
[0009]还包括,所述的飞轮储能柜与UPS电源柜相连接,所述的UPS电源柜用于在市电断开时,将飞轮储能柜提供的直流电整理逆变为交流电,并将交流电由所述的电源输入输出板上设有的电源输出接口输出供电。
[0010]进一步的,所述的快速启动、不间断供电切换系统还包括电阻箱,电阻箱与飞轮储能柜相连接,所述的电阻箱用于在所述电源车保持供电结束后,释放飞轮储能柜内的能量。
[0011]进一步的,在所述舱体的轴向方向上,所述舱体的容纳腔由隔板依次分为排风舱、机组舱、飞轮储能系统舱及电缆舱;所述的柴油发电机组、快速启动柜、电源输入输出板设置在机组舱内;所述的UPS电源柜、ATS控制柜及飞轮储能柜依次同轴设置在所述的飞轮储能系统舱内。
[0012]进一步的,在所述的机组舱内还设有与柴油发电机组电连接的蓄电池和电气控制柜,所述的蓄电池用于启动柴油发电机组并给舱内应急照明灯供电,所述的电气控制柜用于为柴油发电机组的运行提供监测和保护控制;所述的蓄电池和控制柜设置在所述柴油发电机组的一侧,在柴油发电机组的另一侧设有接地线揽盘、市电线缆盘,接地线与市电缆线分别绕设在所述的接地线揽盘、市电线缆盘上,所述接地线的一端与所述电源输入输出板上设有的接地柱相连接,接地线的另一端设有用于与地面连接的接地棒,用于接地;所述市电缆线的一端与所述的市电输入接口线连接,市电缆线的另一端与市电配电柜相连接,用于接入市电;在所述的机组舱上还设有检修门和与所述电源输入输出板对应的输入输出门,用于在接线时露出电源输入输出板。
[0013]进一步的,在所述的飞轮储能系统舱内还设有电阻箱和灭火器;在飞轮储能系统舱内设有的飞轮储能柜和UPS电源柜分别与舱体之间设有轴流风机,在所述轴流风机对应的舱体上设有排风百叶窗。
[0014]进一步的,所述的机组舱靠近电源车车头设置,所述的电缆舱设置在电源车车尾,在电缆舱内设有电缆盘,用于与所述电源输入输出板的连接的输入、输出电缆盘设在所述的电缆盘上,对应所述的电缆舱的舱体上设有用于打开电缆舱的电缆舱门。
[0015]进一步的,所述的飞轮储能系统舱设有至少一个用于维护保养机组的舱门和至少一个用于通风的第一百叶窗。
[0016]进一步的,在所述的排风舱内设有用于减小柴油发电机组工作噪音的消声器。
[0017]进一步的,所述的舱体的纵梁与汽车底盘通过骑马螺栓和防撬板相连接,所述舱体与汽车底盘之间设有至少一层减振垫;在舱体的顶部设有用于安装所述柴油发电机组和飞轮储能柜的安装顶盖以及顶部排风门;所述舱体外侧面设有至少一个登顶梯,在所述电源车车尾处的舱体上还设有至少一对声光报警器、灭火器以及用于为舱体容纳空腔通风的第二百叶窗。
[0018]本技术的有益效果是:电源车可实现在线式200kW负荷的应急切换供电模式
和独立柴油发电机组额定输出功率300kW的模式,采用充电续航一体设计,由于电力的快速切换和飞轮储能装置的及时放电维护,提高了切换的效率和稳定性,同时提高了飞轮储能电源车的使用寿命,同时保证了飞轮储能电源车系统及强力充放电的稳定性和安全性,降低储能飞轮系统的功耗及机电参数的匹配。
[0019]UPS电源柜可实现瞬时全功率响应,避免电压暂降的问题出现,故障率及对外工作环境的要求也比蓄电池低很多,具有响应速度更快、可靠性和安全性更高、使用寿命更长、低碳节能更环保等优点,技术成熟。ATS控制柜主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源自动换接至另一个备用电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行,技术成熟。
[0020]两者配合运用在本技术后,实现了飞轮车的2种模式,3种工作状态,有效提高了不间断电源的切换和快速启动。
附图说明
[0021]本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,其特征在于,包括汽车底盘(1),在汽车底盘(1)上设有用于容纳飞轮储能车电气原件的舱体(2),柴油发电机组(3)、飞轮储能柜(4)设置在所述的舱体(2)内,在所述的舱体(2)上设有电源输入输出板(5);还包括设置在所述舱体(2)内的快速启动、不间断供电切换系统,所述的快速启动、不间断供电切换系统包括:UPS电源柜(61)和ATS控制柜(62),市电电缆通过所述电源输入输出板(5)上设有的市电输入接口(51)与ATS控制柜(62)主电路输入接口连接,所述的ATS控制柜(62)的输出接口通过UPS电源柜(61)与电源输入输出板(5)上设有的市电输出接口(52)相电连接,所述的ATS控制柜(62)还与所述的飞轮储能柜(4)相连接;所述的市电输入接口(51)用于将市电接入ATS控制柜(62),ATS控制柜(62)用于将接入的市电通过UPS电源柜(61)由所述的市电输出接口(52)输出供电,同时,所述的ATS控制柜(62)也用于将接入的市电提供至飞轮储能柜(4)进行储能;所述的ATS控制柜(62)还分别与柴油发电机组(3)和快速启动柜(63)相连接,所述的快速启动柜(63)又与柴油发电机组(3)相电连接,所述的ATS控制柜(62)用于在市电断开后,向所述的快速启动柜(63)发送发电机组启动信号,快速启动柜(63)辅助柴油发电机组(3)启动,同时,所述的ATS控制柜(62)将供电源切换至所述的柴油发电机组(3),并通过所述的UPS电源柜(61)由所述的市电输出接口(52)输出供电;还包括,所述的飞轮储能柜(4)与UPS电源柜(61)相连接,所述的UPS电源柜(61)用于在市电断开时,将飞轮储能柜(4)提供的直流电整理逆变为交流电,并将交流电由所述的电源输入输出板(5)上设有的电源输出接口(53)输出供电。2.如权利要求1所述的具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,其特征在于,所述的快速启动、不间断供电切换系统还包括电阻箱(64),电阻箱(64)与飞轮储能柜(4)相连接,所述的电阻箱(64)用于在所述电源车保持供电结束后,释放飞轮储能柜(4)内的能量。3.如权利要求1所述的具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,其特征在于,在所述舱体(2)的轴向方向上,所述舱体(2)的容纳腔由隔板依次分为排风舱(10)、机组舱(7)、飞轮储能系统舱(8)及电缆舱(9);所述的柴油发电机组(3)、快速启动柜(63)、电源输入输出板(5)设置在机组舱(7)内;所述的UPS电源柜(61)、ATS控制柜(62)及飞轮储能柜(4)依次同轴设置在所述的飞轮储能系统舱(8)内。4.如权利要求3所述的具有快速启动、不间断供电切换系统的飞轮储能电源车,其特征在于,在所述的机组舱(7)内还...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永香汪小博
申请(专利权)人:兰州电源车辆研究所有限公司
类型:新型
国别省市:

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