一种积木式电源车的制作方法

1.本发明涉及供电装置技术领域，尤其涉及一种积木式电源车。


背景技术：

2.多数电源车由柴油发电机组、车厢和底盘组成，一般通过整车集成的方法装配在一起，具体地，底盘上改装有车厢的安装接口，将柴油发电机机组固定在车厢内，然后将车厢安装至底盘的接口上形成一辆电源车。
3.上述车厢是根据柴油发电机组一体化设计的，要兼顾很多电源车的附属设备比如控制柜、配电柜、加热器等，致使车厢整体尺寸庞大、结构复杂、加工难度大、机组的维修空间小等问题。此外，若柴油机发电机组小负荷长时间工作，会致使柴油机积碳严重。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种积木式电源车，用以解决现有电源车车厢整体尺寸庞大、结构复杂、加工难度大、机组的维修空间小，柴油机发电机组小负荷长时间工作，会致使柴油机积碳严重的问题。
5.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.本发明技术方案中，一种积木式电源车，积木式电源车包括：车体、发电机组单元和控制单元；
7.发电机组单元和控制单元均安装在车体上；发电机组单元设有n 1个，n为大于1的整数，每个发电机组单元的功率为积木式电源车最大功率的1/n；发电机组单元并联；控制单元能够单独控制每个发电机组单元的运转或停止运转；发电机组单元至多有n个同时工作。
8.本发明技术方案中，发电机组单元设有发电机机箱，发电机组单元的部件均设置在发电机机箱内；发电机机箱设有电气控制输入接口和动力输出接口；
9.控制单元设有控制机箱，控制单元的部件均设置在控制机箱内；控制机箱设有n 1个电机控制输出接口；
10.电气控制输出接口与电气控制输入接口通过电气控制电缆连接；所有动力输出接口并联，且与积木式电源车的对外输出接口通过动力电缆连接。
11.本发明技术方案中，车体设有开放式安装平台；所有发电机机箱和控制机箱均安装在开放式安装平台上。
12.本发明技术方案中，发电机组单元包括：柴油机、发电机、蓄电池；
13.柴油机的飞轮与发电机的转子通过联轴器连接；蓄电池能够为柴油机供电；蓄电池还能够储存发电机输出的一部分电力。
14.本发明技术方案中，发电机组单元还包括：散热器、底架、电器盒；
15.散热器用于为柴油机和/或发电机散热；柴油机和发电机均通过隔振器安装在底架上；电器盒包括：接触器、断路器、电压调节器、速度控制器、采样器件。
16.本发明技术方案中，发电机组单元设有柴油机辅助组件；柴油机辅助组件包括：加热器、排气消声器和燃油箱。
17.本发明技术方案中，控制单元包括输出控制器和n组并列且相互独立的控制组件；
18.输出控制器用于控制积木式电源车的对外输出接口的对外电连接状态；每组控制组件均设有发电机组控制器。
19.本发明技术方案中，控制机箱设有外接供电接口；控制单元通过外接供电控制器使外接供电接口引入的外接电源为任一个发电机组单元独立供电。
20.本发明技术方案中，开放式安装平台通过u形螺栓与车体的车架大梁可拆卸连接；开放式安装平台还设有走线槽；
21.发电机机箱和控制机箱的大小和形状相同，均通过快拆旋锁安装在开放式安装平台的安装槽中。
22.本发明技术方案中，快拆旋锁包括第一锁紧部和第二锁紧部；第一锁紧部或第二锁紧部设置在安装槽内；
23.第一锁紧部为t形螺栓；第二锁紧部设有长圆孔，长圆孔的长度大于t形螺栓的螺帽长度，长圆孔的宽度大于t形螺栓的螺帽宽度且小于t形螺栓的螺帽长度。
24.本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：
25.1、按电源车总功率设置了n 1个等功率机组单元，每个机组单元功率为整车功率的1/n，按多主一备并机模式工作，每个机组单元和控制单元独立在底盘安装平台上固定，整车没有一体式的车厢，每个单元的箱体直接作为外露箱体，起到防护作用，同时由于功率减小，附属设备的尺寸也相应减小，可以在箱体内集成。
26.2、每个单元可以独立吊装，单独进行检修、调试等工作。
27.3、n 1个机组采用并机模式工作，小负荷工作时可只启动一个机组工作，随着负荷的增大，可增加机组的数量，避免了大功率机组小负荷长时间工作致使的柴油机严重积碳。
28.本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
29.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
30.图1为本发明实施例的结构示意图；
31.图2为本发明实施例的原理图。
32.附图标记：
33.1-车体；11-车架；12-开放式安装平台；2-发电机组单元；21-发电机机箱；3-控制单元；31-控制机箱。
具体实施方式
34.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并
与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
35.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
37.现有的电源车机组单元一般为一个柴油发电机组，本发明实施例按电源车总功率设置了n 1个等功率机组单元，每个机组单元功率为整车功率的1/n，按多主一备并机模式工作，避免了大功率机组小负荷长时间工作致使的柴油机严重积碳。
38.发电机组单元2主要包括箱体、柴油机、发电机、散热器、底架、电气盒以及辅助设备组成。辅助设备主要包括蓄电池、加热器、排气消声器等。柴油机驱动发电机运转，发出规定的电源。由散热器对柴油机及厢体内的其他设备散热，维持规定的热平衡，以保证机组连续工作。结构上，发电机的转子通过联轴器与柴油机的飞轮连接在一起，发电机壳体通过止口对中定位与柴油机飞轮壳连成一体。柴油机和发电机对中连接好后再通过隔震器安装在底架上。发电机发出的电源经电气盒向外输出。电气盒内一般由接触器、断路器、电压调节器、速度控制器、采样器件等组成，通过接触器、断路器控制电源的输出，电压调节器控制发电机输出的电压稳定，速度控制器控制柴油机的转速稳定，采样器件主要包括电流、电压、温度、压力等采样器件，对机组工作状态进行监控和保护。辅助设备一般包括加热器、蓄电池、燃油箱等，加热器可在低温下加热柴油机的进气和冷却液，便于低温快速启动，蓄电池为机组提供启动和工作时的直流电源。油箱为机组长时间工作提供足够的燃油。柴油机、发电机、底架、电气盒和辅助设备都在厢体内集成。
39.控制单元主要是完成电源车的操作、状态监控和信息传输。控制单元一般由机组控制器、接触器、断路器、输出汇流排、电连接器等器件组成。机组单元的控制信号均连接到控制单元内的机组控制器上，由机组控制器控制各机组的启动、供电、断电和停机，以及各机组并机工作。另外，如果要兼顾转外供电功能，控制单元还可以设置有转外供电控制器、接触器、开关等器件，由转外供电控制器控制外供电的供电、断电或与机组单元并机等功能。在有外供电的情况下，外供电的电源输出到电源车的控制单元，由控制单元的转外供电控制器控制外供电电源的输出。
40.具体的，如图1、图2所示，本发明实施例提供了一种积木式电源车，积木式电源车包括：车体1、发电机组单元2和控制单元3；发电机组单元2和控制单元3均安装在车体1上；发电机组单元2设有n 1个，n为大于1的整数，每个发电机组单元2的功率为积木式电源车最大功率的1/n；发电机组单元2并联；控制单元3能够单独控制每个发电机组单元2的运转或停止运转；发电机组单元2至多有n个同时工作。本发明实施例的发电机组单元2采用多主一备并机模式工作，即发电机组单元2中，n个发电机组单元2作为主要的发电机组单元2进行工作，1个发电机组单元2作为备用发电机组单元2，而多个发电机组单元2相对整个现有的单一发电设备而言减小了单个发电机组单元2对应的功率，对应的电气设备得到了明显的简化，其尺寸也能明显的减小，由于电气设备的功率降低，整个设备的成本也得到了明显的
降低。
41.本发明实施例提供的电源车按其总功率设置了n 1个等功率发电机组单元2，每个发电机组单元2功率为整车功率的1/n，按多主一备并机模式工作，每个发电机组单元2和控制单元3独立在底盘安装平台上固定，整车没有一体式的车厢，每个单元的箱体直接作为外露箱体，起到防护作用，同时由于功率减小，附属设备的尺寸也相应减小，可以在箱体内集成。每个单元可以独立吊装，单独进行检修、调试等工作。n个发电机组单元2采用并机模式工作，小负荷工作时可只启动一个或一部分发电机组单元2工作，随着负荷的增大，可增加机组的数量。
42.本发明实施例的电源车可以根据负载需要的输出功率，来调整处于工作状态的发电机组单元2的个数，使得无需所有的发电机组都处于工作状态，例如，当输出功率为最大功率的1/2时，n个发电机组单元2可以分成2组，交替工作，从而减少单个发电机组单元2的连续工作时间，避免发电机组的柴油机产生过多积碳。
43.由于本发明实施例采用多主一备并机模式工作，一旦某个主发电机组单元2出现故障，备用发电机组单元2就能顶替工作，为了方便在此期间对故障的发电机组单元2维修或更换，本发明实施例中，发电机组单元2设有发电机机箱21，发电机组单元2的部件均设置在发电机机箱21内；发电机机箱21设有电气控制输入接口和动力输出接口；控制单元3设有控制机箱31，控制单元3的部件均设置在控制机箱31内；控制机箱31设有n 1个电机控制输出接口；电气控制输出接口与电气控制输入接口通过电气控制电缆连接；所有动力输出接口并联，且与积木式电源车的对外输出接口通过动力电缆连接。车体1设有开放式安装平台12；所有发电机机箱21和控制机箱31均安装在开放式安装平台12上。每个单元独立集成，可并行生产，便于提高生产效率；将大功率机组分成几个小功率机组，每个发电机组单元2集成在各自的箱体内，减小了箱体的尺寸，便于生产加工，同时柴油机、发电机、散热器的功率也大幅降低，便于选型设计；由于机组功率的减小，便于机组功率的系列化发展和设计统型，提高机组的通用化程度，有利于提高电源车的通用保障性；电源车采用模块化集成，有利于检修和维护。
44.本发明实施例的发电机组单元2和控制单元3之间的电连接，只有电气控制电缆和动力电缆，所有的接口均采用相同的电连接器，方便电气控制电缆和动力电缆的快速插拔，同时可以批量加工电连接器，方便对电连接器的维修和更换。
45.为了实现箱体的快速拆装，本发明实施例中，开放式安装平台12通过u形螺栓与车体1的车架11大梁可拆卸连接；开放式安装平台12还设有走线槽；发电机机箱和控制机箱31的大小和形状相同，均通过快拆旋锁安装在开放式安装平台12的安装槽中，能够最大限度地加快发电机机箱和控制机箱31的拆装。大小形状形同的发电机机箱和控制机箱31对应的安装槽也都大小形状相同，发电机机箱21和控制机箱31可以随意安装到任一个安装槽中，方便了发电机机箱21和控制机箱31的安装。此外，发电机机箱21和控制机箱31均通过快拆旋锁与安装槽连接，才拆装时，只需旋转快拆旋锁即可，简单便捷，而发电机机箱21和控制机箱31之间电缆均设置相应的接口，使得发电机机箱21和控制机箱31的拆装并不会收到线缆的影响。
46.本发明实施例中，快拆旋锁包括第一锁紧部和第二锁紧部；第一锁紧部和第二锁紧部，其中一个设置在安装槽内，另一个设置在发电机机箱21和控制机箱31的对应位置处。
47.本发明实施例中，第一锁紧部和第二锁紧部，能够采用螺纹连接、键连接、销连接等可拆方式安装在安装平台12上，为了最大限度地提升本发明实施例中发电机机箱21和控制机箱31的拆装效率，优选地，本发明实施例中，发电机机箱21和控制机箱31，第一锁紧部为t形螺栓；第二锁紧部设有长圆孔，长圆孔的长度大于t形螺栓的螺帽长度，长圆孔的宽度大于t形螺栓的螺帽宽度且小于t形螺栓的螺帽长度。
48.在使用快拆旋锁时，将t形螺栓的螺帽插入到长圆孔中，然后旋转t形螺栓90
°
，即可使t形螺栓的螺帽卡在长圆孔上，此时只要旋紧长圆孔上位于t形螺栓的螺帽另一侧的锁紧螺母，即可将t形栓锁紧在长圆孔上，实现快拆旋锁的安装连接，反之，旋松锁紧螺母，将t形螺栓反向旋转90
°
，使得t形螺栓的螺帽能够从长圆孔中脱出，即可实现快拆旋锁的拆卸。
49.本发明实施例中，发电机组单元2部件均设置在发电机机箱21内，具体包括：柴油机、发电机、蓄电池。柴油机驱动发电机运转，发出规定的电源，柴油机的飞轮与发电机的转子通过联轴器连接，发电机壳体通过止口对中定位与柴油机飞轮壳连成一体；蓄电池能够为柴油机等其他部件进行供电，主要为启动和工作时的直流电源；蓄电池还能够储存发电机输出的一部分电力，其工作原理类似于汽车蓄电池。
50.此外，发电机组单元2还设有辅助的装置，包括：散热器、底架、电器盒；散热器用于为柴油机和/或发电机散热；柴油机和发电机对中连接好后再通过隔振器安装在底架上；电器盒包括：接触器、断路器、电压调节器、速度控制器、采样器件；通过接触器、断路器控制电源的输出，电压调节器控制发电机输出的电压稳定，速度控制器控制柴油机的转速稳定，采样器件主要包括电流、电压、温度、压力等采样器件，对机组工作状态进行监控和保护。
51.发电机组单元2还设有专门为柴油机服务的柴油机辅助组件；柴油机辅助组件包括：加热器、排气消声器和燃油箱；加热器可在低温下加热柴油机的进气和冷却液，便于低温快速启动；燃油箱为机组长时间工作提供足够的燃油；排气消声器设置在柴油机的排气管道处，用于减小柴油机工作时产生的噪音。
52.需要说明的是，本发明实施例中，发电机组单元的各个部件，包括柴油机、发电机、蓄电池等部件，均能够采用相同的型号或结构，便于备用零部件和设备的批量加工成产，在进行设备维修时，也方便部件和设备之间的通用更换及维修。
53.此外，本发明实施例的柴油机和发电机的组合，也能够采用类似设备进行替换，例如汽油机和发电机等其他形式的发电结构，以便于本发明实施例的电源车的整体性能提升。
54.本发明实施例中，柴油机、发电机、蓄电池、散热器、底架和电器盒、加热器、排气消声器和燃油箱均集成在发电机组单元2的发电机机箱21内，方便发电机组单元2的整体更换和维修。
55.本发明实施例中，控制单元3包括输出控制器和n组并列且相互独立的控制组件；输出控制器用于控制积木式电源车的对外输出接口的对外电连接状态；每组控制组件均设有发电机组控制器；发电机组控制器发出发电机组单元2的控制信号，控制各发电机组的启动、供电、断电和停机，以及各发电机组并机工作；输出控制器设有接触器、断路器、输出汇流排、电连接器等器件，用于控制本发明实施例的积木式电源车对外输出的电力。
56.本发明实施例中，控制单元3的输出控制器和n组并列且相互独立的控制组件均集成在控制机箱31内，方便发电机组单元2的整体更换和维修。
57.实际使用时，可以不使用发电机组单元2的蓄电池来进行启动供电，而采用外接供电的形式，具体的，本发明实施例中，控制机箱31设有外接供电接口；控制单元3通过外接供电控制器使外接供电接口引入的外接电源为任一个发电机组单元2独立供电；控制单元3设有转外供电控制器、接触器、开关等器件，用于控制外部供电、断电。
58.综上所述，本发明实施例提供了一种积木式电源车，按其总功率设置了n 1个等功率机组单元，每个机组单元功率为整车功率的1/n，按多主一备并机模式工作，每个机组单元和控制单元3独立在底盘安装平台上固定，整车没有一体式的车厢，每个单元的箱体直接作为外露箱体，起到防护作用，同时由于功率减小，附属设备的尺寸也相应减小，可以在箱体内集成；每个单元可以独立吊装，单独进行检修、调试等工作；n 1个机组采用并机模式工作，小负荷工作时可只启动一个机组工作，随着负荷的增大，可增加机组的数量，避免了大功率机组小负荷长时间工作致使的柴油机严重积碳。
59.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。