储能装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电气技术领域，尤其涉及一种储能装置。


背景技术：

2.在电气领域中，断路器不仅能够切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当电气系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。断路器通过合闸弹簧和分闸弹簧，既保证了电气系统在正常工作状态下的工作电流，又在电气系统发生故障时提供了相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
3.一般而言，在断路器的例行操作中，可以通过手动操作和电动合闸弹簧储能装置实现合闸弹簧的储能，提高了合闸弹簧的合闸速度，进而保证了电子系统的稳定工作状态。
4.通常，在操作人员对合闸弹簧的储能装置进行手动操作时，电动储能操作也是允许的，换言之，与电机处于电源处于接通状态，导致了相关操作人员在执行手动储能操作时的安全隐患。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种储能装置。所述储能装置用于对断路器的合闸弹簧进行储能，所述储能装置包括：电动储能单元，利用获取的电力产生电动驱动力；手动储能单元，经由手动操作产生手动驱动力；传动单元，将所述电动驱动力和所述手动驱动力传递到所述合闸弹簧，使所述合闸弹簧发生形变；控制单元，与所述电动储能单元电性连接，并且与所述手动储能单元机械连接，其中，在所述手动储能单元产生所述手动驱动力时，所述控制单元控制所述电动储能单元停止获取电力，以中断所述电动驱动力。
6.由于在所述手动储能单元产生所述手动驱动力时，所述控制单元控制所述电动储能单元停止获取电力，中断了电动驱动力，避免了电动储能单元发生诸如漏电等状况对操作人员造成伤害，提高了在操作人员在进行储能操作时的安全性。
7.在本实用新型的另一实现方式中，所述传动单元连接在所述合闸弹簧与所述手动储能单元之间，所述传动单元将所述手动驱动力传递到所述合闸弹簧，其中，所述手动储能单元连接在所述电动储能单元与所述传动单元之间，所述传动单元经由所述手动储能单元获得所述电动驱动力，并且将所述电动驱动力传递到所述合闸弹簧。
8.基于这样的设置，手动储能单元连接在电动储能单元与传动单元之间，复用了手动储能单元进行传动。例如，在电动储能单元出现故障时，可以通过移动手动储能单元，断开电路储能单元与传动单元之间的传动路径，提高了储能装置进行手动操作的灵活性。
9.在本实用新型的另一实现方式中，所述传动单元连接在所述合闸弹簧与所述手动储能单元之间，所述传动单元将所述手动驱动力传递到所述合闸弹簧，其中，所述传动单元还连接在所述合闸弹簧与所述电动储能单元之间，所述传动单元将所述电动驱动力传递到所述合闸弹簧。
10.基于这样的设置，手动储能单元与电动储能单元连接到共用传动单元，实现手动驱动力和电动驱动力的传递，使得储能装置的结构更加紧凑。
11.在本实用新型的另一实现方式中，所述控制单元包括控制电路和开关，电动储能单元为电机，其中，所述控制电路与所述电机电性连接，并且所述控制电路包括用于控制所述电机获取电力的第一控制状态、以及用于控制所述电机停止获取电力的第二控制状态，其中，所述开关与所述手动储能单元机械连接，在所述手动储能单元提供手动驱动力时，所述开关将所述控制电路从所述第一控制状态切换到所述第二控制状态。
12.在本实施例中，控制电路和开关简化了控制单元的配置，利用简洁的配置可靠地从用于控制所述电机获取电力的第一控制状态切换到用于控制所述电机停止获取电力的第二控制状态。
13.在本实用新型的另一实现方式中，所述控制单元还包括开关致动组件，所述开关包括操纵杆，所述操纵杆在第一操纵位置时操纵所述控制电路进入所述第一控制状态，所述操纵杆在第二操纵位置时操纵所述控制电路进入所述第二控制状态，其中，所述操纵杆与所述手动储能单元机械连接，在所述手动储能单元产生所述手动驱动力时，所述开关致动组件带动所述操纵杆从所述第一操纵位置移动到所述第二操纵位置。
14.由于操纵杆在第一操纵位置时操纵控制电路进入第一控制状态，操纵杆在第二操纵位置时操纵控制电路进入第二控制状态，因此操纵杆对控制电路实现了稳定且可靠的操纵，此外，开关致动组件带动操纵杆移动，便捷地实现了对控制电路的控制。
15.在本实用新型的另一实现方式中，所述开关致动组件包括挡片和支撑所述挡片的挡片支架，其中，所述储能装置还包括机械框架，所述电动储能单元、所述手动储能单元、所述传动单元和所述挡片支架固定在所述机械框架上，所述操纵杆连接到所述挡片的一端。随着所述挡片的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，所述挡片的一端带动所述操纵杆从所述第一操纵位置移动到所述第二操纵位置。所述挡片的一端在所述第二止动位置时允许所述手动操纵单元被手动操纵，以产生所述手动驱动力。
16.由于挡片的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，挡片的一端带动操纵杆从第一操纵位置移动到第二操纵位置，提高了操作的稳定性。挡片的一端在第二止动位置时允许手动操纵单元被手动操纵产生手动驱动力，对停止获取电力的时机执行了更稳定的控制，进一步保证了安全性。
17.在本实用新型的另一实现方式中,所述挡片支架设置有引导部，所述挡片的另一端固定到所述挡片支架上，其中，所述挡片的一端经由所述引导部的引导在所述第一止动位置和所述第二止动位置之间移动。
18.由于挡片的一端经由引导部的引导在第一止动位置和第二止动位置之间移动，因此提高了挡片的一端的移动轨迹的可靠性，更可靠地带动了操纵杆移动，从而提高了对控制状态的操作的可靠性。
19.在本实用新型的另一实现方式中，随着所述挡片的一端从所述第二止动位置移动到所述第一止动位置，所述挡片的一端带动所述操纵杆从所述第二操纵位置移动到所述第一操纵位置，其中，所述挡片的一端在所述第二止动位置时允许所述手动操纵单元被手动操纵，以产生所述手动驱动力，所述挡片的一端在所述第一止动位置时阻挡所述手动操纵单元被手动操纵。
20.由于挡片的一端在第一止动位置时阻挡手动操纵单元被手动操纵，因此实现了对操作人员的可靠保护，提高了操作人员在操作储能装置时的安全性。
21.在本实用新型的另一实现方式中，断路器的工作电压在72.5千伏特到550千伏特之间。基于这样的设置方式，由于工作电压在72.5千伏特到550千伏特之间的高压断路器的设备安全性要求更高，本示例的方案保证了高压断路器的设备安全性。
附图说明
22.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
23.图1为本实用新型的一个实施例的储能装置的示意性结构图；
24.图2为本实用新型的另一实施例的储能装置的控制单元的示意性结构图；
25.图3为本实用新型的另一实施例的储能装置的控制单元的开关致动组件的示意性结构图；
26.图4为本实用新型的另一实施例的储能装置的示意性结构图；以及
27.图5为本实用新型的另一实施例的储能装置的示意性结构图。
28.附图标记列表：
29.10：控制单元；11：电动储能单元；12：手动储能单元；18：传动单元；19：合闸弹簧；
30.200：控制电路；220：手动操纵单元；230：开关致动组件；231：挡片；232：挡片支架；213：引导部；2110：转轴；240：开关；241：开关主体；242：操纵杆；
31.300：控制电路；；320：手动操纵单元；330：开关致动组件；331：挡片；332；挡片支架；340：开关；341：开关主体；342：操纵杆；
32.400：控制单元；410：电机；420：手动操纵单元；480：传动齿轮系；490：合闸弹簧；
33.500：控制单元；510：电机；520：手动操纵单元；580：传动齿轮系；以及590：合闸弹簧。
具体实施方式
34.为了对本实用新型实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型实施例的具体实施方式。
35.图1为本实用新型的一个实施例的储能装置的示意性结构图。图1的储能装置用于对断路器的合闸弹簧进行储能。应理解，断路器的工作电压可以在72.5千伏特到550千伏特之间。断路器包括合闸弹簧19，该合闸弹簧19通过弹性形变以存储机械能，也可以被称为储能合闸弹簧。合闸弹簧19存储的机械能的释放能够提高断路器的合闸速度和稳定性。
36.图1的储能装置包括：
37.电动储能单元11，利用获取的电力产生电动驱动力。
38.应理解，电动储能单元可以包括电机、以及与电机的驱动轴旋转固定的传动部(例如，齿轮盘)。电动储能单元可以包括电力获取部，例如，电源接口。电动储能单元可以通过电源接口连接到外部电源，例如，交流电源。在一个示例中，电机可以通过控制电路连接到电力获取部，也可以直接电性连接到电力获取部。
39.手动储能单元12，经由手动操作产生手动驱动力。
40.应理解，手动储能单元可以包括手动操作部(例如，手动旋转螺杆)和与手动操作部旋转固定的传动部(例如，齿轮盘)。随着手动操作部的操作端被手动操作，手动操作部旋转，带动齿轮盘旋转。另外，手动操作部也可以与齿轮盘一体成型。
41.传动单元18，将电动驱动力和手动驱动力传递到合闸弹簧19，使合闸弹簧19发生形变。
42.应理解，在一个示例中，齿轮盘可以经由传动单元形成的第一传动路径连接到合闸弹簧，例如，电机也可以经由多个传动齿轮系连接到合闸弹簧。另外，合闸弹簧的一端可以固定到传动组件的末端的齿轮盘上。齿轮盘可以经由传动单元形成的第二传动路径连接到合闸弹簧，例如，齿轮盘可以经由多个传动齿轮系连接到合闸弹簧。
43.控制单元10，与电动储能单元11电性连接，并且与手动储能单元12机械连接。
44.应理解，控制单元可以包括电气部和机械部，电气部与机械部可以通过配合实现控制单元的控制功能。电气部可以电性连接到电动储能单元，机械部可以机械连接到手动储能单元。
45.在手动储能单元12产生手动驱动力时，控制单元10控制电动储能单元11停止获取电力，以中断电动驱动力。
46.应理解，控制单元可以通过机械部对手动储能单元12产生手动驱动力时的响应，控制电动储能单元11停止获取电力。
47.另外，储能装置可以包括手动储能模式和电动储能模式。在手动储能模式中，手动储能单元12产生手动驱动力，在手动储能模式中，控制单元控制电动储能单元停止获取电力，以中断电动驱动力。控制单元可以通过机械部的控制操作使储能装置进入用于允许手动储能单元产生手动驱动力的手动储能模式，并且电气部响应机械操作，控制电动储能单元停止获取电力。
48.还应理解，控制单元可以包括开关和控制电路，可以通过诸如操纵杆的部件接通或关断控制电路的开关相应地操作控制电路。
49.还应理解，上述各个单元可以固定在储能装置的机械框架上。
50.还应理解，在一个示例中，电机的驱动轴与手动旋转螺杆固定到不同的齿轮盘上，分别经由传动单元的第一传动路径和第二传动路径连接到合闸弹簧。在另一示例中，电机的驱动轴与手动旋转螺杆固定到相同的齿轮盘上，作为同一传动组件的一端，该同一传动组件的另一端上固定到合闸弹簧的一端，以实现储能操作。
51.由于在手动储能单元产生手动驱动力时，控制单元控制电动储能单元停止获取电力，中断了电动驱动力，避免了电动储能单元发生诸如漏电等状况对操作人员造成伤害，提高了在操作人员在进行储能操作时的安全性。
52.作为本实施例的另一实现方式，所述传动单元连接在所述合闸弹簧与所述手动储能单元之间，所述传动单元将所述手动驱动力传递到所述合闸弹簧，其中，所述手动储能单元连接在所述电动储能单元与所述传动单元之间，所述传动单元经由所述手动储能单元获得所述电动驱动力，并且将所述电动驱动力传递到所述合闸弹簧。
53.基于这样的设置，手动储能单元连接在电动储能单元与传动单元之间，复用了手动储能单元进行传动。例如，在电动储能单元出现故障时，可以通过移动手动储能单元，断开电路储能单元与传动单元之间的传动路径，提高了储能装置进行手动操作的灵活性。
54.作为本实施例的另一实现方式，所述传动单元连接在所述合闸弹簧与所述手动储能单元之间，所述传动单元将所述手动驱动力传递到所述合闸弹簧，其中，所述传动单元还连接在所述合闸弹簧与所述电动储能单元之间，所述传动单元将所述电动驱动力传递到所述合闸弹簧。
55.基于这样的设置，手动储能单元与电动储能单元连接到共用传动单元，实现手动驱动力和电动驱动力的传递，使得储能装置的结构更加紧凑。
56.作为本实施例的另一实现方式，所述控制单元包括控制电路和开关，电动储能单元为电机，其中，所述控制电路与所述电机电性连接，并且所述控制电路包括用于控制所述电机获取电力的第一控制状态、以及用于控制所述电机停止获取电力的第二控制状态，其中，所述开关与所述手动储能单元机械连接，在所述手动储能单元提供手动驱动力时，所述开关将所述控制电路从所述第一控制状态切换到所述第二控制状态。
57.在本实施例中，控制电路和开关简化了控制单元的配置，利用简洁的配置可靠地从用于控制所述电机获取电力的第一控制状态切换到用于控制所述电机停止获取电力的第二控制状态。
58.作为本实施例的另一实现方式，所述控制单元还包括开关致动组件，所述开关包括操纵杆，所述操纵杆在第一操纵位置时操纵所述控制电路进入所述第一控制状态，所述操纵杆在第二操纵位置时操纵所述控制电路进入所述第二控制状态，其中，所述操纵杆与所述手动储能单元机械连接，在所述手动储能单元产生所述手动驱动力时，所述开关致动组件带动所述操纵杆从所述第一操纵位置移动到所述第二操纵位置。
59.由于操纵杆在第一操纵位置时操纵控制电路进入第一控制状态，操纵杆在第二操纵位置时操纵控制电路进入第二控制状态，因此操纵杆对控制电路实现了稳定且可靠的操纵，此外，开关致动组件带动操纵杆移动，便捷地实现了对控制电路的控制。
60.作为本实施例的另一实现方式，所述开关致动组件包括挡片和支撑所述挡片的挡片支架，其中，所述储能装置还包括机械框架，所述电动储能单元、所述手动储能单元、所述传动单元和所述挡片支架固定在所述机械框架上，所述操纵杆连接到所述挡片的一端。随着所述挡片的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，所述挡片的一端带动所述操纵杆从所述第一操纵位置移动到所述第二操纵位置。所述挡片的一端在所述第二止动位置时允许所述手动操纵单元被手动操纵，以产生所述手动驱动力。
61.由于挡片的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，挡片的一端带动操纵杆从第一操纵位置移动到第二操纵位置，提高了操作的稳定性。挡片的一端在第二止动位置时允许手动操纵单元被手动操纵产生手动驱动力，对停止获取电力的时机执行了更稳定的控制，进一步保证了安全性。
62.作为本实施例的另一实现方式，所述挡片支架设置有引导部，所述挡片的另一端固定到所述挡片支架上，其中，所述挡片的一端经由所述引导部的引导在所述第一止动位置和所述第二止动位置之间移动。
63.由于挡片的一端经由引导部的引导在第一止动位置和第二止动位置之间移动，因此提高了挡片的一端的移动轨迹的可靠性，更可靠地带动了操纵杆移动，从而提高了对控制状态的操作的可靠性。
64.作为本实施例的另一实现方式，随着所述挡片的一端从所述第二止动位置移动到
所述第一止动位置，所述挡片的一端带动所述操纵杆从所述第二操纵位置移动到所述第一操纵位置，其中，所述挡片的一端在所述第二止动位置时允许所述手动操纵单元被手动操纵，以产生所述手动驱动力，所述挡片的一端在所述第一止动位置时阻挡所述手动操纵单元被手动操纵。
65.由于挡片的一端在第一止动位置时阻挡手动操纵单元被手动操纵，因此实现了对操作人员的可靠保护，提高了操作人员在操作储能装置时的安全性。
66.作为本实施例的另一实现方式，断路器的工作电压在72.5千伏特到550千伏特之间。基于这样的设置方式，由于工作电压在72.5千伏特到550千伏特之间的高压断路器的设备安全性要求更高，本示例的方案保证了高压断路器的设备安全性。
67.下面结合图2详细描述本实用新型的另一实施例的储能装置的控制单元的示意性结构图。图2的控制单元包括控制电路200、开关240和开关致动组件230。
68.控制电路200与电机(在示例中，可以为11)电性连接，并且控制电路200包括用于控制电机获取电力的第一控制状态、以及用于控制电机停止获取电力的第二控制状态。
69.例如，控制电路可以控制电机与外部电源之间的接通和关断。
70.开关240包括开关主体241和操纵杆242。开关240的操纵杆242在第一操纵位置时操纵控制电路200进入第一控制状态。操纵杆242在第二操纵位置时操纵控制电路200进入第二控制状态。
71.操纵杆242与手动操纵单元220机械连接，在手动操纵单元220提供手动驱动力时，开关致动组件230带动操纵杆242从第一操纵位置移动到第二操纵位置，相应地将控制电路200从第一控制状态切换到第二控制状态。
72.另外，开关致动组件230包括挡片231和挡片支架232。
73.应理解，挡片支架232可以固定到储能装置的机械框架上。
74.另外，随着挡片231的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，挡片231的一端带动操纵杆242从第一操纵位置移动到第二操纵位置，挡片231的一端在第二止动位置时允许手动操纵单元220被手动操纵，以产生手动驱动力。
75.另外，挡片支架212设置有引导部213，挡片211的另一端固定到挡片支架212上，挡片211的一端经由引导部213的引导在第一止动位置和第二止动位置之间移动。
76.应理解，引导部213可以实现为引导槽，以用于手动操作。例如，当通过该引导槽的引导，可以实现对挡片的稳定的推动或拉动操作。第一止动位置和第二止动位置可以通过第一止动部和第二止动部限定，第一止动部和第二止动部可以固定在挡片支架或机械框架上。
77.下面结合图3详细描述本实用新型的另一实施例的储能装置的控制单元的开关致动组件的示意性结构图。图3的控制单元包括控制电路300、开关340和开关致动组件330。
78.控制电路300与电机电性连接，并且控制电路300包括用于控制电机获取电力的第一控制状态、以及用于控制电机停止获取电力的第二控制状态。
79.例如，控制电路可以控制电机与外部电源之间的接通和关断。
80.开关340包括开关主体341和操纵杆242。开关340的操纵杆342在第一操纵位置时操纵控制电路300进入第一控制状态。操纵杆342在第二操纵位置时操纵控制电路300进入第二控制状态。
81.操纵杆342与手动操纵单元320机械连接，在手动操纵单元320提供手动驱动力时，开关致动组件330带动操纵杆342从第一操纵位置移动到第二操纵位置，相应地将控制电路300从第一控制状态切换到第二控制状态。
82.另外，开关致动组件330包括挡片331和挡片支架332。
83.应理解，挡片支架332可以固定到储能装置的机械框架上。
84.另外，随着挡片331的一端从第一止动位置移动到第二止动位置，挡片331的一端带动操纵杆342从第一操纵位置移动到第二操纵位置，挡片331的一端在第二止动位置时允许手动操纵单元320被手动操纵，以产生手动驱动力。
85.应理解，第一止动位置和第二止动位置可以通过第一止动部和第二止动部限定，第一止动部和第二止动部可以固定在挡片支架或机械框架上。
86.图4为本实用新型的另一实施例的储能装置的示意性结构图。图4的储能装置包括：
87.电动储能单元410，利用获取的电力产生电动驱动力。
88.手动操纵单元420，经由手动操作产生手动驱动力。
89.传动齿轮系480，将电动驱动力和手动驱动力传递到合闸弹簧19，使合闸弹簧19发生形变。控制单元400，与电动储能单元410电性连接，并且与手动操纵单元420机械连接。
90.在手动操纵单元420产生手动驱动力时，控制单元400控制电动储能单元410停止获取电力，以中断电动驱动力。
91.传动齿轮系480连接在合闸弹簧490与手动操纵单元420之间，传动齿轮系480将手动驱动力传递到合闸弹簧490。
92.手动操纵单元420连接在电动储能单元410与传动齿轮系480之间，传动齿轮系480经由手动操纵单元420获得电动驱动力，并且将电动驱动力传递到合闸弹簧490。
93.应理解，传动齿轮系可以包括一个或多个齿轮。传动齿轮系可以与手动操纵单元的齿轮传动部(例如，齿轮盘)以及电机的齿轮传动部(例如，齿轮盘)连接。手动操纵单元的齿轮传动部以及电机的齿轮传动部可以连接到齿轮传动系中的不同齿轮上，以提高手动操纵单元的齿轮传动部、电机的齿轮传动部的齿数比设置的灵活性。换言之，已经出厂的手动操纵单元的齿轮传动部、电机的齿轮传动部具有固定的齿轮参数，齿轮传动系中的不同齿轮可以具有不同的齿数，从而提高了上述的部件对于储能装置的适配灵活性。
94.基于这样的设置，手动储能单元连接在电动储能单元与传动单元之间，复用了手动储能单元进行传动。例如，在电动储能单元出现故障时，可以通过移动手动储能单元，断开电路储能单元与传动单元之间的传动路径，提高了储能装置进行手动操作的灵活性。
95.图5为本实用新型的另一实施例的储能装置的示意性结构图。图5的储能装置包括：
96.电动储能单元510，利用获取的电力产生电动驱动力。
97.手动操纵单元520，经由手动操作产生手动驱动力。
98.传动齿轮系580，将电动驱动力和手动驱动力传递到合闸弹簧590，使合闸弹簧590发生形变。
99.控制单元500，与电动储能单元510电性连接，并且与手动操纵单元520机械连接。
100.在手动操纵单元520产生手动驱动力时，控制单元500控制电动储能单元510停止
获取电力，以中断电动驱动力。
101.传动齿轮系580连接在合闸弹簧590与手动操纵单元520之间，传动齿轮系580将手动驱动力传递到合闸弹簧590。
102.手动操纵单元520连接在电动储能单元510与传动齿轮系580之间，传动齿轮系580经由手动操纵单元520获得电动驱动力，并且将电动驱动力传递到合闸弹簧590。
103.应理解，传动齿轮系可以包括一个或多个齿轮。手动操纵单元的齿轮传动部以及电机的齿轮传动部可以连接到齿轮传动系中的任一齿轮上，以提高手动操纵单元的齿轮传动部的齿数比设置的灵活性。换言之，已经出厂的手动操纵单元的齿轮传动部具有特定的齿轮参数，齿轮传动系中的不同齿轮可以具有不同的齿数，从而提高了上述的部件对于储能装置的适配灵活性。
104.基于这样的设置，作为手动储能单元的手动操纵单元与作为电动储能单元的电机连接到共用传动单元，实现手动驱动力和电动驱动力的传递，使得储能装置的结构更加紧凑。
105.应当理解，虽然本实用新型是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
106.以上仅为本实用新型实施例示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型实施例的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型实施例保护的范围。