一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统的制作方法

本申请属于钢轨闪光焊领域，具体涉及一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统。

背景技术：

1、目前移动式闪光焊轨机是我国高速重载无缝线路、城市轨道交通轨道焊接的重要设备。传统的移动式闪光焊轨机大都采用柴油发电机组进行供电，因为闪光焊机一般采用两相电源进行供电，所以使用柴油发电机组工作会造成三相负载不平衡的情况，且柴油发电机组会超负荷运行，造成排放黑烟、积碳现象严重，噪声增加，污染环境严重等问题。无论是在高海拔地区，还是在封闭环境下特别是地铁长隧道施工的情况下，使用传统的移动式闪光焊轨机，都不利于工人进行施工作业，对此，积极响应国家绿色环保的要求，优化焊轨作业环境，降低职业病发生风险，大幅减少柴油发电机组尾气排放中的固体颗粒物和有害气体，特开发移动闪光焊轨机大功率蓄电池供电系统，用于取代传统柴油发电机组。

2、cn114583812a公开了一种由燃料电池进行给超级电容充电，两组超级电容进行切换，交替供电的方式给焊机提供直流电。采用该方法向焊机提供直流电，焊机只能使用直流焊机，或是还需增加别的逆变系统将直流电转化为交流电才能进行使用，焊机的控制会更加繁琐，也增加了成本。

技术实现思路

1、本申请解决现有技术存在的上述缺陷和问题，本申请提供了一种采用磷酸铁锂电池与超级电容进行混合供电的移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统。

2、为实现上述效果，本申请的技术方案如下：

3、一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，包括房体系统，所述房体系统内设置有磷酸铁锂电池系统、超级电容系统、大功率双向dc/3ac变流器、双向dc/dc变流器、变压器和配电柜；所述磷酸铁锂电池系统与双向dc/dc变流器相连，超级电容系统与双向dc/dc变流器、大功率双向dc/3ac变流器相连，双向 dc/dc 变流器一端与大功率双向dc/3ac变流器相连，所述大功率双向dc/3ac变流器通过变压器与配电柜相连。

4、进一步地，所述房体系统为移动式集装箱，所述移动式集装箱内还内置照明系统、消防设备和温湿度传感器，所述移动式集装箱的饰材料为防火阻燃环保材料。

5、进一步地，所述配电柜与外部电源相连，所述配电柜与焊轨机相连。

6、进一步地，所述变压器为三相隔离变压器。

7、再进一步地，三相隔离变压器将双向dc/3ac变流器提供的三相电进行隔离滤波，形成三相400v/50hz正弦交流电，经过配电柜提供给移动闪光焊轨机。

8、进一步地，所述磷酸铁锂电池系统的电量为422.87kwh，工作电压为480-700v，峰值放电电流为1000a。

9、进一步地，所述超级电容的系统电量≥0.6kwh，工作电压范围为309~618v。

10、进一步地，所述大功率双向dc/3ac变流器的额定输入功率≥500kva，额定输入电压dc650v-950v，额定输出功率≥500kva，额定输出电压3ac400v/50hz。

11、进一步地，所述双向dc/dc变流器额定输入功率≥100kw，额定输入电压dc650v-950v，额定输入电流≥dc 160a，额定输出功率≥100kw，额定输出电压dc309～618v，额定输出电流≥dc 160a。

12、进一步地，所述配电柜内置有集中控制器。

13、本申请的有益效果为：

14、1、本申请采用磷酸铁锂电池组和超级电容一起进行混合供电的方式给焊机进行供电，解决了由传统的柴油发电机组供电造成的有有害污染物增加的问题。在地铁等地下长隧道施工时，由于几乎零污染物的排放，有利于施工操作人员的身心健康，达到了绿色环保的目的。

15、2、解决了在高原地区进行施工时由于空气稀薄，含氧量较少，柴油发电机组的功率下降、油耗增加、热负荷上升等问题，使用大功率蓄电池供电保障了焊接时的稳定性与可靠性。

16、3、在夜间电价低时通过充电机给储能电池充电直到设定值；白天能量型储能电池通过dc/dc模块供电，实现电费的削峰填谷，从而提升用户的经济效益。

17、4、采用大功率双向dc/3ac变流器和双向dc/dc变流器控制磷酸铁锂电池系统和超级电容系统的充电、放电节奏，防止磷酸铁锂电池系统和超级电容系统过充与过放。

18、5、本申请所提供的供电模式为磷酸铁锂电池+超级电容混合供电，且超级电容直接连接直流母线。本申请的超级电容直接挂接母线，可提供极快的功率响应，对焊接时的瞬时大电流需求“削峰填谷”效果更佳，能更好地保护电池。同时本申请采用了三相隔离变压器，将原边（变流器侧）和副边（焊机负载侧）的电路在电气上完全隔开，有效防止了直流侧（电池、超级电容）因故障可能产生的高压窜入交流侧，极大保障了焊机设备和操作人员的人身安全，特别适合在潮湿、环境复杂的隧道或施工现场使用。同时本请配电柜内置集中控制器，能够监控电池状态、变流器输出，并根据焊接电流（如>800a）动态协调电池与超级电容的输出，最大化系统效率、保护电池寿命，并确保焊接过程的电压稳定。

1. 一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：包括房体系统（1），所述房体系统（1）内设置有磷酸铁锂电池系统（2）、超级电容系统（3）、大功率双向dc/3ac变流器（4）、双向dc/dc变流器（5）、变压器（6）和配电柜（7）；所述磷酸铁锂电池系统（2）与双向dc/dc变流器（5）相连，超级电容系统（3）与双向dc/dc变流器（5）、大功率双向dc/3ac变流器（4）相连，双向 dc/dc 变流器一端与大功率双向dc/3ac变流器（4）相连，所述大功率双向dc/3ac变流器（4）通过变压器（6）与配电柜（7）相连。

2.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述房体系统（1）为移动式集装箱，所述移动式集装箱内还内置照明系统、消防设备和温湿度传感器，所述移动式集装箱的饰材料为防火阻燃环保材料。

3.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述配电柜（7）与外部电源（8）相连，所述配电柜（7）与焊轨机（9）相连。

4.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述变压器（6）为三相隔离变压器（6）。

5.根据权利要求4所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：三相隔离变压器（6）将双向dc/3ac变流器提供的三相电进行隔离滤波，形成三相400v/50hz正弦交流电，经过配电柜（7）提供给移动闪光焊轨机（9）。

6.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述磷酸铁锂电池系统（2）的电量为422.87kwh，工作电压为480-700v，峰值放电电流为1000a。

7.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述超级电容的系统电量≥0.6kwh，工作电压范围为309~618v。

8.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述大功率双向dc/3ac变流器（4）的额定输入功率≥500kva，额定输入电压dc650v-950v，额定输出功率≥500kva，额定输出电压3ac400v/50hz。

9. 根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述双向dc/dc变流器（5）额定输入功率≥100kw，额定输入电压dc650v-950v，额定输入电流≥dc 160a，额定输出功率≥100kw，额定输出电压dc309～618v，额定输出电流≥dc160a。

10.根据权利要求1所述的一种移动式钢轨闪光焊机大功率蓄电池供电系统，其特征在于：所述配电柜（7）内置有集中控制器（10）。