(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821580219.3
(22)申请日 2018.09.27
(73)专利权人 辽宁科技大学
地址 114044 辽宁省鞍山市高新区千山路
185号
(72)发明人 栗云鹏 吕门泽熹
(74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所
(普通合伙) 21224
代理人 张
(51)Int.Cl.
H02S 10/40(2014.01)
H02S 20/32(2014.01)
H02S 30/20(2014.01)
H02B 1/52(2006.01)
B60P 3/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称一种军用多功能移动电源车(57)摘要本实用新型涉及一种军用多功能移动电源车，包括牵引车和拖车移动电站；牵引车顶部设有可折叠光伏板组件，拖车移动电站包括由汇流器、系统控制器、电池保护板、储能锂电池组、充电及控制单元、接入切换单元、双向逆变器及出端切换单元组成的电源系统；拖车移动电站顶部设受电弓用于与铁路牵引供电系统中的输电线路接触取电；拖车移动电站外部设出端电源端子用于自市电电网取电或向用电负载供电；本实用新型采用锂电池储能，具备光伏发 电、市电充电、铁路牵引供电系统在线充电等多种充电方式，同时可输出AC380V、AC220V、DC110V、DC48V和DC24V 等多种电源，为部队用电负载的有效使用提供了
有力保障。权利要求书2页 说明书7页 附图9页CN 209170271 U 2019.07.26
C N 209170271
U
1.一种军用多功能移动电源车，包括牵引车和拖车移动电站；其特征在于，所述牵引车顶部设有可折叠光伏板组件，可折叠光伏板组件中设有光伏板，且光伏板具备折叠、水平旋转及俯仰调节功能；拖车移动电站包括由汇流器、系统控制器、电池保护板、储能锂电池组、充电及控制单元、接入切换单元、双向逆变器及出端切换单元组成的电源系统；所述光伏板的电流输出端通过传输电缆连接汇流器；接入切换单元的一路控制点依次连接双向逆变器、出端切换单元，出端切换单元用于与铁路牵引供电系统中的输电线路、市电网络及用电负载相连；系统控制器分别与光伏板组件、汇流器、电池保护板、充电及控制单元、接入切换单元、双向逆变器及出端切换单元相连；充电及控制单元分别与接入切换单元及储能锂电池组相连，储能锂电池组与电池保护板相连；拖车移动电站顶部设受电弓，用于与铁路牵引供电系统中的输电线路接触取电；拖车移动电站外部设出端电源端子用于自市电电网取电或向用电负载供电；拖车移动电站与轨道之间设磁性软接触线用作接地保护；
所述接入切换单元由接入操作控制器及电子开关QF1、电子开关QF2、电子开关QF3组成；接入操作控制器控制电子开关QF1、电子开关QF2和电子开关QF3开闭，当电子开关QF1和电子开关QF2闭合、电子开关QF3打开时，控制接点QF11、QF12分别与控制接点QF21、QF22连通；当电子开关QF1打开、电子开关QF2和电子开关QF3闭合时，控制接点QF31、QF32分别与控制接点QF21、QF22连通； 所述出端切换单元由出端操作控制器及电子开关QF4、电子开关QF5、电子开关QF6、电子开关QF7、电子开关QF8、电子开关QF9、电子开关QF10组成；出端操作控制器控制电子开关QF4～QF10的开闭；在出端切换单元中，当电子开关QF4闭合、电子开关QF5～QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43分别与控制接点A、B、C连通；当电子开关QF6闭合、电子开关QF4、QF5及电子开关QF7～QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43分别与控制接点QA、QB、QC连通；当电子开关QF5闭合、电子开关QF4及电子开关QF6～QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43分别与控制接点YA、YB、YC连通；当电子开关QF7闭合、电子开关QF4～QF6及电子开关QF8～QF10打开时，控制接点QF44与控制接点YN连通；当电子开关QF8闭合、电子开关QF4～QF7及电子开关QF9～QF10打开时，储能锂电池组与出端电源端子中的110V直流电输出端子连通；当电子开关QF9闭合、电子开关QF4～QF8及电子开关QF10打开时，储能锂电池组与出端电源端子中的48V直流电输出端子连通；当电子开关QF10闭合、电子开关QF4～QF9打开时，储能锂电池组与出端电源端子中的24V直流电输出端子连通。
2.根据权利要求1所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述可折叠光伏板组件由上部光伏板
、下部光伏板、光伏板支承柱、光伏板上转轴、光伏板下转轴及光伏板回转机构组成；上部光伏板和下部光伏板通过光伏板上转轴铰接，上部光伏板能够绕光伏板上转轴转动后与下部光伏板呈180度角组成光伏板，或与下部光伏板平行折叠在一起；光伏板上转轴的铰支座固定在转轴支承板上，转轴支撑板与光伏板支承柱的上端铰接，且铰接处设光伏板俯仰手动调节旋钮，用于调节光伏板的俯仰角度；光伏板支承柱的下端与光伏板回转机构铰接，在光伏板回转机构带动下，光伏板能够在水平方向转动；光伏板回转机构通过光伏板托板与牵引车车体固定连接；可折叠光伏板组件整体折叠时，上部光伏板、下部光伏板及光伏板支承柱均呈水平状态。
3.根据权利要求2所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述光伏板回转机构采用蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆为驱动端，蜗轮水平转动，光伏板支承柱设于蜗轮上。
4.根据权利要求1所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述汇流器中设有直流熔断器、电流传感器、直流断路器和网络数据采集器，直流熔断器和电流传感器依次串连在某电池串列的阳极导线及阴极导线上，电流传感器的电流信号输出端与网络数据采集器的输入端相连；网络数据采集器接收多路电流信号并与系统控制器通讯连接；阳极导线和阴极导线上分别设有直流断路器，并且通过避雷器接地。
5.根据权利要求1所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述双向逆变器包括电压变换电路、
逆变器、滤波器及双向逆变器控制器，电压变换电路、逆变器、滤波器依次连接，双向逆变器控制器与电压变换电路、逆变器分别连接，同时与系统控制器通讯连接；电压变换电路与控制接点QF21、QF22相连，滤波器与控制接点QF41、QF42、QF43相连。
6.根据权利要求1所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述系统控制器包括全固态微电脑、触摸显示屏、报警单元及NB-LOT窄带物联网，所述全固态微电脑分别与触摸显示屏、报警单元、NB-LOT窄带物联网连接，全固态微电脑通过Profibus-DP通讯电缆分别与光伏板跟踪控制单元、汇流器电流监测单元、接入切换单元、双向逆变器、充电及控制单元、电池保护板及出端切换单元连接；光伏板跟踪控制单元包括设置在光伏板上的太阳跟踪传感器及光伏板回转机构中的驱动装置；汇流器电流监测单元包括其中的各个电流传感器与网络数据采集器。
7.根据权利要求1所述的一种军用多功能移动电源车，其特征在于，所述充电及控制单元由嵌入式微电脑、开关管T8、开关管T9、由电感L4和电容C5组成的滤波电路以及滤波电容C4组成，嵌入式微电脑的输入端与控制接点QF31、QF32相连，输出端与储能锂电池组相连；嵌入式微电脑具有联网功能以及开关量、模拟量输入输出功能。
一种军用多功能移动电源车
技术领域
[0001]本实用新型涉及移动电源车技术领域，尤其涉及一种军用多功能移动电源车。
背景技术
[0002]随着国家经济与科技的发展，移动电源车在各领域的经济建设中发挥着重要的作用。移动电源车具有机动、灵活的特点，在抢险，灾害、应急等急需电力供应的一些特殊的场合发挥着特有的功能，是其他供电方式无法比拟的；移动电源车除了提供电能外还可以携带一些人员和作业设备，完成现场的各种作业需求。
[0003]目前，移动电源多用车载式电站，主要由发电机组成成套设备，很多企业利用厢式货车进行改装。由于柴油发电机组质量较大，污染大，特别是噪声大，成为了制约移动电源车应用的重要因素。尤其是部队使用的移动电源车，柴油发电机组并不适用，因为其噪声大易暴露目标，另外污染大受环保限制。
[0004]当前，锂电池技术发展已趋于成熟，为移动电源车采用储能方式提供了可能。用于提供储能电源的方式也很多，如采用固定电源的市电、适合移动充电的光伏发电和电气机车的牵引电源供电，完全可以放弃由柴油发电机组供电。
[0005]采用储能方式的移动电源车用途十分广泛，用于军用时，可作为部队野外宿营照明、取暖、制冷
、洗浴、通讯、导弹发射、工程施工、行军炊饮、军营应急电源和变电站抢修用直流电源等，因此多功能的移动电源车将成为部队备战、应战的必备利器。
发明内容
[0006]本实用新型提供了一种军用多功能移动电源车，采用锂电池储能，具备光伏发电、市电充电、铁路牵引供电系统在线充电等多种充电方式，具有移动充电和快速充电功能，同时可输出AC380V、AC220V、DC110V、DC48V和DC24V等多种电源，能够实现连续稳定供电，从而为部队各种用电负载的有效使用提供了有力保障。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
[0008]一种军用多功能移动电源车，包括牵引车和拖车移动电站；所述牵引车顶部设有可折叠光伏板组件，可折叠光伏板组件中设有光伏板，且光伏板具备折叠、水平旋转及俯仰调节功能；拖车移动电站包括由汇流器、系统控制器、电池保护板、储能锂电池组、充电及控制单元、接入切换单元、双向逆变器及出端切换单元组成的电源系统；所述光伏板的电流输出端通过传输电缆连接汇流器；接入切换单元的一路控制点依次连接双向逆变器、出端切换单元，出端切换单元用于与铁路牵引供电系统中的输电线路、市电网络及用电负载相连；系统控制器分别与光伏板组件、汇流器、电池保护板、充电及控制单元、接入切换单元、双向逆变器及出端切换单元相连；充电及控制单元分别与接入切换单元及储能锂电
池组相连，储能锂电池组与电池保护板相连；拖车移动电站顶部设受电弓，用于与铁路牵引供电系统中的输电线路接触取电；拖车移动电站外部设出端电源端子用于自市电电网取电或向用电负载供电；拖车移动电站与轨道之间设磁性软接触线用作接地保护；
[0009]所述接入切换单元由接入操作控制器及电子开关QF1、电子开关QF2、电子开关QF3 组成；接入操作控制器控制电子开关QF1、电子开关QF2和电子开关QF3开闭，当电子开关QF1和电子开关QF2闭合、电子开关QF3打开时，控制接点QF11、QF12分别与控制接点QF21、QF22连通；当电子开关QF1打开、电子开关QF2和电子开关QF3闭合时，控制接点QF31、QF32分别与控制接点QF21、QF22连通；
[0010]所述出端切换单元由出端操作控制器及电子开关QF4、电子开关QF5、电子开关QF6、电子开关QF7、电子开关QF8、电子开关QF9、电子开关QF10组成；出端操作控制器控制电子开关QF4～QF10的开闭；在出端切换单元中，当电子开关QF4闭合、电子开关QF5～ QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43分别与控制接点A、B、C连通；当电子开关 QF6闭合、电子开关QF4、QF5及电子开关QF7～QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43 分别与控制接点QA、QB、QC连通；当电子开关QF5闭合、电子开关QF4及电子开关QF6～ QF10打开时，控制接点QF41、QF42、QF43分别与控制接点YA、YB、YC连通；当电子开关QF7闭合、电子开关QF4～QF6及电子开关QF8～QF10打开时，控制接点QF44与控制接点YN连通；当电子开关QF8闭合、电子开关QF4～QF7及电子开关QF9～QF10打开
时，储能锂电池组与出端电源端子中的110V直流电输出端子连通；当电子开关QF9闭合、电子开关QF4～QF8及电子开关QF10打开时，储能锂电池组与出端电源端子中的48V直流电输出端子连通；当电子开关QF10闭合、电子开关QF4～QF9打开时，储能锂电池组与出端电源端子中的24V直流电输出端子连通。
[0011]所述可折叠光伏板组件由上部光伏板、下部光伏板、光伏板支承柱、光伏板上转轴、光伏板下转轴及光伏板回转机构组成；上部光伏板和下部光伏板通过光伏板上转轴铰接，上部光伏板能够绕光伏板上转轴转动后与下部光伏板呈180度角组成光伏板，或与下部光伏板平行折叠在一起；光伏板上转轴的铰支座固定在转轴支承板上，转轴支撑板与光伏板支承柱的上端铰接，且铰接处设光伏板俯仰手动调节旋钮，用于调节光伏板的俯仰角度；光伏板支承柱的下端与光伏板回转机构铰接，在光伏板回转机构带动下，光伏板能够在水平方向转动；光伏板回转机构通过光伏板托板与牵引车车体固定连接；可折叠光伏板组件整体折叠时，上部光伏板、下部光伏板及光伏板支承柱均呈水平状态。
[0012]所述光伏板回转机构采用蜗轮蜗杆传动机构，蜗杆为驱动端，蜗轮水平转动，光伏板支承柱设于蜗轮上。
[0013]所述汇流器中设有直流熔断器、电流传感器、直流断路器和网络数据采集器，直流熔断器和电流传感器依次串连在某电池串列的阳极导线及阴极导线上，电流传感器的电流信号输出端与网络数据采集
器的输入端相连；网络数据采集器接收多路电流信号并与系统控制器通讯连接；阳极导线和阴极导线上分别设有直流断路器，并且通过避雷器接地。[0014]所述双向逆变器包括电压变换电路、逆变器、滤波器及双向逆变器控制器，电压变换电路、逆变器、滤波器依次连接，双向逆变器控制器与电压变换电路、逆变器分别连接，同时与系统控制器通讯连接；电压变换电路与控制接点QF21、QF22相连，滤波器与控制接点QF41、QF42、QF43相连。电压变换电路的输入信号取自接入切换单元的控制接点 QF21、QF22的直流输出，接触器K合上时，直流信号经电容C1、电感L1及开关管T7 形成脉动方波，由开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6和电容C2组成的逆变器转化成三相交流电，由电感L2、L3和电容C3组成的滤波器滤波后经输出端QF41、QF42、QF43输出至接入切换单元。
[0015]所述系统控制器包括全固态微电脑、触摸显示屏、报警单元及NB-LOT窄带物联网，
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