多功能一體化電源裝置的製作方法

2023-07-13 16:48:46 2

專利名稱：多功能一體化電源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及低壓配網系統配電設備供電技術領域，尤其涉及一種多功能一體化電源裝置。
背景技術：
配網系統一般應用於變電站、發電廠、工礦企業等的配電，用以控制照明、配電設備的電能轉換及故障信號的通訊等。目前，配網系統內配電設備的供電方式均採用雙電源可靠供電，即當市電發生供電故障時，電源裝置將在短時間內完成自動切換恢復供電，以保證配電設備的可靠性，這種供電方式能保證配電設備連續供電。我國大多數配電站均採用進口的配電設備，此種配電設備內設有電源裝置和配電網監控器，電源裝置在市電故障時給配電網監控器供電，電源裝置包括內部設有各個功能模塊的整流逆變裝置和應急電源，配電網監控器和整流逆變裝置一體化設置在配電設備的內部，應急電源可拆式連接在配電設備上，配電設備整體機櫃龐大，價格昂貴。進口配電設備內應急電源的應急供電時間可長達3天，因此，應急電源配備的多個大容量蓄電池，各個蓄電池單獨放置在機柜上，通過蓄電池的外引出線與配電網監控器和整流逆變裝置電連接。雖然進口應急電源的可靠性高、供電持續時間長，但其價格昂貴、體積龐大；再者，進口電源裝置是針對其它國家的配電網專門設置，未必就適合我國的配電站，進口電源裝置的應急供電時間為3天，而我國電網中配電設備故障的搶修時間規定僅僅只有I. 5小時,對於應急電源的供電要求也只有3小時,遠遠小於進口設備的應急供電時間，在使用進口電源裝置時造成很大程度的浪費。電源裝置均需要定期維護和檢修，蓄電池的檢測維修也是必不可少的，而進口電源裝置的蓄電池在檢修和維護十分不便，大容量蓄電池沉重，不易於移動，並且蓄電池檢修要對每一個蓄電池進行檢修，需要將蓄電池的正負極引出線與專用蓄電池檢修設備連接，工作大，通過外引出線與機櫃安裝也十分不便。進口電源裝置的整流逆變裝置性能穩定，但是在實際使用過程中靈活性差、可擴展性差。整流逆變裝置內設有逆變電路、整流電路和測控通信電路，用以完成不同功能，一旦整流逆變裝置的某個電路出現運行故障等問題，在檢修時就必須配備與整流逆變裝置相同功能的配電裝置來代替原有裝置，使整個裝置處於檢修狀態，整流逆變裝置中的各個電路之間相互影響，某個功能電路的故障都會影響整個裝置的工作，因此耗費了大量的檢修成本。同時，整流逆變裝置為一產品裝置，在裝置出場時，已完成所有的功能設計，可擴展性差。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有昂貴進口電源裝置的應急電源在使用過程中存在蓄電池資源浪費、蓄電池檢修移動便捷性差的問題和整流逆變裝置在使用過程存在著靈活性差、檢修不方便的問題，提供了一種具有靈活性高、檢修安裝方便、體積小、價格合理的多功能一體化電源裝置。[0006]為解決上述問題，本實用新型的技術方案是[0007]一種多功能一體化電源裝置，包括由多個蓄電池組成的應急電源和與應急電源電連接的整流逆變裝置，所述應急電源包括電源箱體和箱體外殼，整流逆變裝置包括裝置箱體，裝置箱體內設有逆變電路、整流電路和測控通信電路，所述電源箱體上設有用於電連接蓄電池的電源插座，箱體外殼上設有與電源插座插拔配合的插頭，所述電源箱體與箱體外殼滑動連接；所述裝置箱體上設有多個用於安裝功能模塊的插槽，插槽內設有導電連接端子，所述逆變電路、整流電路和測控通信電路分別設置在逆變功能模塊、整流功能模塊和測控功能模塊內，各功能模塊上設有與功能模塊內對應電路電連接的導電對接端子，所述各功能模塊分別與插槽卡接，導電連接端子與導電對接端子電性連接。優選地，所述電源箱體上設有用於蓄電池性能檢測的檢測維護接口，所述檢測維護接口與每個蓄電池的正負極電性連接。檢測維修接口的設置，在定期檢測蓄電池時減少了的工作量，只需通過一個與檢測維護接口相配的插接口電連接並接入檢測設備即可實現多個蓄電池的同時檢修，方便實用。優選地，所述電源箱體具有電源插座的一側設有多個支撐墊腳，與支撐墊腳安裝側相對的一側電源箱體上設有提手。支撐墊腳與電源箱體安裝側之間的高度大於電源插座的高度，在更換或檢修電源時，可通過提手將電源提起，由支撐墊腳處落地，方便地將電源箱體在箱體外殼內抽出，也避免了電源插座直接與地接觸。優選地，所述電源箱體兩側端面上設有滑軌，滑軌上安裝有滑輪，所述滑輪包括上滑輪、下滑輪和定位滑輪，上滑輪和下滑輪固定連接在滑軌的推入端，定位滑輪固定連接在滑軌相對於推入端的另一端；所述箱體外殼兩側端面上設有與滑軌相互配合的滑槽，滑槽與上滑輪和下滑輪滾動連接。上滑輪和下滑輪分別和滑槽的上、下槽相接觸，這樣電源箱體在推進或拉出時受到的摩擦力較小，比較省力。定位滑輪在電源箱體滑入到箱體外殼頂部時與滑槽端部相抵，阻止電源箱體繼續推入，達到電源箱體定位的作用。優選地，所述應急電源由四個12V的蓄電池串聯而成。四個12V的蓄電池串聯成一個48V的應急電源,在市電供電故障後,可以足夠滿足3小時的應急供電,是應急搶修時間的2倍；若需要更多的備用時間，可增加應急電源的數量。優選地，所述裝置箱體的寬度為48. 26釐米，高度為4. 445釐米的整數倍，所述箱體外殼的寬度為48. 26釐米。裝置箱體和應急電源可安裝在任意標準伺服器櫃體上，應急電源箱體外殼、裝置箱體的寬度均為標準尺寸，裝置箱體的高度也為伺服器標準尺寸，因此，在安裝時，無需另外配置專門的櫃體存放，方便安裝使用。優選地，所述功能模塊的高度為4. 445釐米。各功能模塊的高度也為伺服器標準尺寸，可方便安裝。優選地，所述各功能模塊的兩側面板上設有鎖扣配件，插槽的兩側面板上設有鎖扣件，鎖扣配件與鎖扣件鎖扣配合。鎖扣配件和鎖扣件使各功能模塊與插槽緊密配合，不易移位，保證了功能模塊上的導電對接端子與插槽上的導電連接端子的電接觸性能。優選地，所述鎖扣配件包括一鎖舌和一鎖舌限位件，鎖舌通過彈簧固定連接在功能模塊側面板上，鎖舌一端設有限位凹槽，另一端設有限位凸部，所述鎖舌限位件與限位凹槽限位配合，所述鎖扣件為一通孔，通孔設置在插槽底部，通孔與限位凸部插拔配合。鎖扣配件結構簡單，體積小，非常適合在模塊化上安裝，且自鎖功能優越，操作簡單便捷。[0016]優選地，所述鎖舌限位件為一拉杆，拉杆一端通過彈簧與功能模塊的前側面固定連接，拉杆的另一端與限位凹槽限位配合。相比較於現有技術，本實用新型的多功能一體化電源裝置將應急電源和模塊化的整流逆變裝置可拆卸的安裝在伺服器上，應急電源中的蓄電池數量和應急電源的數量均可根據需要配置，並且應急電源箱體和箱體殼體插拔配合，使電源箱體中各蓄電池的外引出線集中在電源插座上，不但將雜亂的外引出線規範化，而且簡化了應急電源與箱體殼體之間的安裝工序，實現即插即用；整流逆變裝置將不同功能的電路安裝在各個功能模塊中，各功能模塊與裝置箱體內的插槽插拔配合，在使用中可根據實際需要靈活配置功能模塊的數量，也可根據需要設置多個備用功能模塊，增加了裝置的可擴展性能，提高了裝置的穩定性，並且檢修安裝方便；本實用新型的設計靈活性高、檢修安裝方便、體積小、成本低，在保證性能穩定的情況下，避免了使用進口電源裝置帶來資源不能合理利用的現象。

圖I是本實用新型多功能一體化電源裝置安裝在伺服器機柜上的立體結構示意圖。圖2是本實用新型多功能一體化電源裝置電源箱體的立體結構示意圖。圖3是本實用新型多功能一體化電源裝置電源箱體的後視立體結構示意圖。圖4是本實用新型多功能一體化電源裝置電源箱體的右視結構示意圖。圖5是本實用新型多功能一體化電源裝置箱體外殼的立體結構示意圖。圖6是本實用新型多功能一體化電源裝置電源箱體的剖視結構示意圖。圖7是本實用新型多功能一體化電源裝置應急電源中蓄電池與檢測維護接口的電路連接圖。圖8是本實用新型多功能一體化電源裝置中應急電源的使用狀態結構示意圖。圖9是本實用新型多功能一體化電源裝置中整流逆變裝置的立體結構示意圖。圖10是本實用新型多功能一體化電源裝置中裝置箱體的立體結構示意圖。圖11是本實用新型多功能一體化電源裝置中測控功能模塊的立體結構示意圖。圖12是本實用新型多功能一體化電源裝置中功能模塊鎖扣配件的結構示意圖。圖13是本實用新型多功能一體化電源裝置中功能模塊鎖扣配件的使用狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步詳細說明本實用新型，但本實用新型的保護範圍並不限於此。參照圖1，本實用新型的多功能一體化電源裝置，包括由多個蓄電池17組成的應急電源10. 3和與應急電源10. 3電連接的整流逆變裝置10. 2。應急電源10. 3和整流逆變裝置10. 2 一同安裝在伺服器機櫃10上，所述整流逆變裝置10. 2電連接伺服器機櫃10上的配電網監控器10. I。配電網監控器10. I和多功能一體化電源裝置的配合使用即能實現配網系統如變電站、發電廠、工礦企業等的配電，用以控制照明、配電設備的電能轉換及故障信號的通訊等。[0033]參照圖2-8，所述應急電源10. 3包括用於容納蓄電池17的電源箱體11、多個蓄電池17和用於放置電源箱體11的箱體外殼15。所述蓄電池17的數量和容量可由電源所需要的容量而定，在本實用新型中，以四個12V的蓄電池B1、B2、B3和B4串聯成一個48V的應急電源10. 3為例，在市電供電故障後，可以足夠滿足3小時的應急供電，是應急搶修時間的2倍，若需要更多的備用時間，可增加應急電源10.3的數量所述電源箱體11的後側安裝板上設有用於電連接蓄電池17的電源插座12和用於蓄電池17性能檢測的檢測維護接口 13。所述電源插座12為常用的三角插座，三角插座與串連後的蓄電池組相連，用以實現蓄電池組的充電和放電。箱體外殼15上設有與電源插座12插拔配合的插頭16，插頭16為三插插頭。該電源將四個蓄電池17集中放置在一個電源箱體11內，電源箱體11中各蓄電池17的外引出線均集中在電源插座12上，將雜亂的外引出線規範化，而且簡化了電源箱體11與箱體外殼15之間的安裝關係，改為插拔配合。所述檢測維護接口 13與每個蓄電池17的正負極電性連接，檢測維護接口 13上設有八條導電端子，每兩個導電端子與其中一節蓄電池17的正負極相連。電源箱體11後側安裝板的四個角上還分別設有支撐墊腳14，電源箱體11的前側安裝板上設有提手11. 3。支撐墊腳14與電源箱體11後側安裝板之間的高度大於電源插座12和檢測維護接口 13與電源箱體11後側安裝板之間的高度，使電源在更換或檢修時，可通過提手11. 3將電源箱體11提起，由支撐墊腳14處落地，避免電源插座12和檢測維護接口 13直接與地接觸。檢測維修接口13的設置，在定期檢測時減少了蓄電池的工作量，在電源檢修時，只需將檢測維護接口 13和與檢測維護接口 13相配的插接口電連接並接入檢測設備即可實現多個蓄電池17的同時檢修，方便實用。所述電源箱體11前側安裝板上設有用於指示電源插拔工作完成與否的插拔指示燈11. I、用於指示蓄電池組充放電工作狀態的蓄電池狀態指示燈11. 2和電源開關11. 4。所述指示燈11. I與電源插座12電性相連,當電源插座12成功連接時指示燈11. I點亮,表示連接正常。當然，指示燈指示功能還可以有其它連接方式，比如使用行程開關與指示燈11. I相連，或使用磁鐵和幹簧管來實現，具體細節可參照傳統的限位安裝方式。所述蓄電池狀態指示燈11. 2與電源插座12電性相連，開關11. 4與電源插座12電性相連。插拔指示燈
11.I和蓄電池狀態指示燈11. 2增加了即插式電源人性化一面，工作人員可以通過這些指示燈明確安裝工作的正確性，無需通過其它電設備進行檢測，就能確定蓄電池的當前狀態。所述電源箱體11的兩側端面設有使電源箱體11滑入箱體外殼15內的滑軌19，滑軌19上安裝有滑輪，所述滑輪包括上滑輪20、下滑輪21和定位滑輪22，上滑輪20和下滑輪21固定於滑軌19的推入端，定位滑輪22固定於滑軌19上相對於推入端的另一端。且在滑軌19的上方設有在電源箱體11平放時便於抓起電源箱體11的凹槽23。所述箱體外殼15的兩側端面上設有與滑軌19相互配合的滑槽24，滑槽24與上滑輪20和下滑輪21滾動連接。滑槽24的推入端上設有輔助輪25，輔助輪25作為電源箱體11推入箱體外殼15的輔助支點。上滑輪20和下滑輪21分別和滑槽24的上、下槽相接觸，這樣電源箱體11在推進或拉出時受到的摩擦力較小，比較省力。定位滑輪22在電源箱體11滑入到箱體外殼15頂部時與滑槽24端部相抵，阻止電源箱體11繼續推入，達到電源箱體11定位的作用。所述箱體外殼15的寬度為48. 26釐米，箱體外殼15的寬度屬於標準19英寸伺服器安裝尺寸，因此，在安裝時，無需另外配置專門的櫃體存放，方便安裝使用。[0037]參看圖9-10，所述整流逆變裝置10. 2包括裝置箱體1，所述裝置箱體I上設有五個用於安裝功能模塊的插槽2、指示燈顯示區I. I和開關控制區I. 2，插槽2內設有導電連接端子，裝置箱體I的後側面內設有電路線板，電路線板與導電連接端子電性連接。插槽2上卡接有三個功能模塊，功能模塊為長方體形，所述功能模塊分別為逆變功能模塊3、整流功能模塊4和測控功能模塊5，其餘插槽為備用功能模塊6，備用功能模塊6上設有蓋體6. I。逆變功能模塊3、整流功能模塊4和測控功能模塊5內分別設有逆變電路、整流電路和測控通信電路，逆變電路、整流電路分別與蓄電池17電相連。各功能模塊的後側面上設有導電對接端子，導電對接端子電性連接著相應電路的輸出引線，導電連接端子與導電對接端子電性連接。其中，逆變電路、整流電路、測控通信電路及電路線板的電路結構和連接不是本實用新型中的創新點，在此不再贅述，可參照傳統整流逆變裝置中的技術。所述逆變功能模塊3和整流功能模塊4上分別設有散熱體3. I和散熱體4. I。測控功能模塊5上設有顯示屏5. I和通信接口 5. 2。所述裝置箱體I的寬度為48. 26釐米，高度為8. 89釐米。裝置箱體I可安裝在任意標準伺服器櫃體上，裝置箱體I的高度和寬度均為標準尺寸，無需另外配置櫃體存放，方便安裝使用。所述各功能模塊的高度為4. 445釐 米，各功能模塊的高度也為伺服器標準尺寸，可方便安裝。參看圖10-13，所述各功能模塊上設有鎖扣配件，插槽2上設有鎖扣件2. 1，鎖扣配件與鎖扣件2. I鎖扣配合。促使各功能模塊與插槽2緊密配合，不易移位，保證了功能模塊上的導電對接端子與插槽2上的導電連接端子的電接觸性能。所述鎖扣配件包括一鎖舌8和一鎖舌限位件9，鎖舌8通過彈簧固定連接在功能模塊側面板上，鎖舌8 一端設有限位凹槽8. 1，另一端設有限位凸部8. 2，鎖舌限位件9與限位凹槽8. I限位配合。所述鎖扣件2. I為一通孔，通孔設置在模塊安裝插槽2底部，通孔與限位凸部8. 2插拔配合。鎖舌限位件9為一拉杆9. 1，拉杆9. I的一端通過彈簧與功能模塊的前側面固定連接，拉杆9. I的另一端與限位凹槽8. I限位配合。所述鎖扣配件分別安裝在各功能模塊的兩側面板上，鎖扣件2. I與鎖扣配件配合設置。在鎖扣配合時，鎖舌8與鎖扣件2. I和鎖舌限位件9處於分離狀態，使功能模塊插入插槽2內，按住鎖舌8，使鎖舌8的一端的限位凹槽8. I卡扣在拉杆9. I上，另一端的限位凸部8. 2插合在通孔內，就完成插槽2和功能模塊的鎖扣配合。當分離功能模塊和插槽2時，撥動拉杆9. 1，使拉杆9. I脫離限位凹槽8. 1，此時鎖舌8可自由活動，分離完成。本實用新型的多功能一體化電源裝置用於給伺服器機櫃10上的其它組件供電，並通過配電網監控器10. I實時監測配網系統。在市電正常供電給配電網監控器10. I時，逆變功能模塊3與市電相連，通過逆變功能模塊3的逆變功能使220V交流市電逆變為48V的直流電，而逆變功能模塊3與蓄電池組電連接，以48V的直流電給蓄電池組充電。當市電出現供電故障時，在整流逆變裝置10. 2的測控功能模塊5控制下，整流逆變裝置10. 2內部完成自動切換，其中與蓄電池組電連接的整流功能模塊4使蓄電池組放電下，將48V的直流電轉換成220V的交流電源，給配電網監控器10. I及伺服器機櫃10上的其它組件供電，用以實現斷電保護的作用。
權利要求1.一種多功能一體化電源裝置，包括由多個蓄電池(17)組成的應急電源(10.3)和與應急電源(10.3)電連接的整流逆變裝置(10. 2)，所述應急電源(10.3)包括電源箱體(11)和箱體外殼(15)，整流逆變裝置(10. 2)包括裝置箱體(I)，裝置箱體(I)內設有逆變電路、整流電路和測控通信電路，其特徵在於， 所述電源箱體(11)上設有用於電連接蓄電池(17)的電源插座(12)，箱體外殼(15)上設有與電源插座(12)插拔配合的插頭(16)，所述電源箱體(11)與箱體外殼(15)滑動連接; 所述裝置箱體(I)上設有多個用於安裝功能模塊的插槽(2)，插槽(2)內設有導電連接端子，所述逆變電路、整流電路和測控通信電路分別設置在逆變功能模塊(3)、整流功能模塊(4)和測控功能模塊(5)內，各功能模塊上設有與功能模塊內對應電路電連接的導電對接端子，所述各功能模塊分別與插槽(2)卡接，導電連接端子與導電對接端子電性連接。
2.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述電源箱體(11)上設有用於蓄電池性能檢測的檢測維護接口(13)，所述檢測維護接口(13)與每個蓄電池(17)的正負極電性連接。
3.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述電源箱體(11)具有電源插座(12)的一側設有多個支撐墊腳(14)，與支撐墊腳(14)安裝側相對的一側電源箱體(11)上設有提手(11.3)。
4.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述電源箱體(11)兩側端面上設有滑軌(19)，滑軌(19)上安裝有滑輪，所述滑輪包括上滑輪(20)、下滑輪(21)和定位滑輪(22)，上滑輪(20)和下滑輪(21)固定連接在滑軌(19)的推入端，定位滑輪(22)固定連接在滑軌(19)相對於推入端的另一端；所述箱體外殼(15)兩側端面上設有與滑軌(19)相互配合的滑槽(24)，滑槽(24)與上滑輪(20)和下滑輪(21)滾動連接。
5.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述應急電源(10.3)由四個12V的蓄電池(17)串聯而成。
6.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述裝置箱體(I)的寬度為48. 26釐米，高度為4. 445釐米的整數倍，所述箱體外殼(15)的寬度為48. 26釐米。
7.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述功能模塊的高度為4. 445釐米。
8.根據權利要求I所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述各功能模塊的兩側面板上設有鎖扣配件，插槽(2)的兩側面板上設有鎖扣件(2. I)，鎖扣配件與鎖扣件(2. I)鎖扣配合。
9.根據權利要求8所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述鎖扣配件包括一鎖舌(8)和一鎖舌限位件(9)，鎖舌(8)通過彈簧固定連接在功能模塊側面板上，鎖舌(8)一端設有限位凹槽(8. I)，另一端設有限位凸部(8. 2)，所述鎖舌限位件(9)與限位凹槽(8. I)限位配合，所述鎖扣件(2. I)為一通孔，通孔設置在插槽(2)底部，通孔與限位凸部(8. 2)插拔配合。
10.根據權利要求9所述的多功能一體化電源裝置，其特徵在於，所述鎖舌限位件(9)為一拉杆(9. 1)，拉杆(9. I) 一端通過彈簧與功能模塊的前側面固定連接，拉杆(9. I)的另一端與限位凹槽(8. I)限位配合。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能一體化電源裝置，包括應急電源和整流逆變裝置，應急電源包括電源箱體和箱體外殼，整流逆變裝置包括裝置箱體，電源箱體上設有用於電連接蓄電池的電源插座，箱體外殼上設有與電源插座插拔配合的插頭，電源箱體與箱體外殼滑動連接；裝置箱體上設有插槽，插槽內設有導電連接端子，逆變電路、整流電路和測控通信電路分別設置在逆變功能模塊、整流功能模塊和測控功能模塊內，各功能模塊上設有導電對接端子，所述各功能模塊分別與插槽卡接，導電連接端子與導電對接端子電性連接。本實用新型的設計靈活性高、檢修安裝方便、體積小、成本低，在保證性能穩定的情況下，避免了使用進口電源裝置帶來資源不能合理利用的現象。
文檔編號H02J7/00GK202384802SQ20112055764
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者吳志民 申請人:義烏市八方電力設備製造有限公司