基于直流28V储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的制作方法

基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置
技术领域
1.本发明涉及供电电源技术领域，尤其涉及基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置。


背景技术：

2.飞机的地面启动与通电检查需要多种类型的交直流电源，其中直流28v静变电源和交流中频静变电源的应用在军用飞机和民用飞机机场比较常见。目前为止，飞机用电源的类型主要由直线供电、燃油式电源车、传统蓄电池组等组成，其中直线供电设备为工频交流电转换为所需的交直流电源的方式进行供电，燃油式电源车依托于柴油发电机组将化学能转化为电能的方式进行供电。直线供电设备适用于市电正常的供电环境，为能够具有针对性的保障飞机的供电，所以亟需一种基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置。
3.但是，现有的交直流地面供电电源装置，功能单一，当市电异常时不利于飞机的应急起动和通电检查，燃油式电源车发电机组自身的噪音及其尾气的排放对飞机保障人员及环境造成一定程度的影响，不够环保，使用效果差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有的交直流地面供电电源装置，功能单一，当市电异常时不利于飞机的应急起动和通电检查，燃油式电源车发电机组自身的噪音及其尾气的排放对飞机保障人员及环境造成一定程度的影响，不够环保，使用效果差的缺点，而提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置，包括供电车，所述供电车上设有厢体，所述厢体内设有储能单元、逆变器、控制箱与充电机；
7.所述储能单元包括安装架，所述安装架上设有多个蓄电池组，所述控制箱的前侧设有控制面板，所述逆变器内设有控制盒、滤波器、互感器、超级电容器与多个逆变模块，所述逆变模块内设有直流控制电路，相邻的两个所述逆变模块之间设有同一个控制导线，多个所述逆变模块内均设有风扇。
8.在一个优选的实施方式中，多个所述逆变模块为串联。
9.在一个优选的实施方式中，所述控制箱内安装有中间继电器与辅助电源模块。
10.在一个优选的实施方式中，所述逆变模块控制电路板根据输入信号指令控制输入接触器闭合、风扇启停、spwm生成以及模块状态监测与保护。
11.在一个优选的实施方式中，所述控制面板的输出端与所述充电机的输入端相连接，所述充电机的输出端与所述蓄电池组的输入端相连接，所述控制面板的输出端与所述逆变器的输入端相连接，所述蓄电池组的输出端与所述逆变器的输入端相连接，所述蓄电池组的输出端。
12.在一个优选的实施方式中，需要电源输出时，可通过面板对开关s2的开合状态进行控制，进而对直流电源的输出进行控制，电路中设置有短路保护措施，并且通过对输出端电压电流进行监控进而对电源的输出状态进行管控，输出端与电缆连接端具有防呆设计，防止因操作人员误操作导致故障现象发生。
13.在一个优选的实施方式中，所述储能单元锌镍蓄电池通过串并联构成，亦可通过铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池或其他类型电池单元通过串并联构成，储能单元终端并联超级电容进行压降补充。
14.在一个优选的实施方式中，交流中频电源的输出依托于逆变器的工作，逆变器以储能单元作为供电电源逆变为三相115v/400hz交流电源，另外可通过变压器得到另一组三相36v/400hz的交流电，逆变器采用模块化技术设计，采用多组逆变单元串联，每个单元采用多个mosfet元件并联，并通过脉冲调制技术产生正弦脉冲波形，通过脉冲宽度变化来调整输出电压，逆变器可提供大功率输出。
15.在一个优选的实施方式中，超级电容连接在蓄电池组后，可起到对蓄电池组平衡均压且平滑直流电压的作用，在超级电容与蓄电池组连线时，由于蓄电池本身存在电压，且此时电容为零电压，则势必会产生向电容充电的过程，从而产生大电流，在接线前应先用直流稳压电源对超级电容进行充电，充电后超级电容两端的电压应与蓄电池组两端的电压误差不大于0.1v，此时进行超级电容与蓄电池组之间的连线。
16.本发明中，所述的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置，储能单元输出额定直流28v电源，储能单元由锌镍蓄电池组通过串并联构成，亦可通过铅酸蓄电池组、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池或其他类型电池单元通过串并联构成，储能单元终端并联超级电容进行压降补充；
17.本发明中，所述的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置，输出飞机所需交流中频静变电压该工作模式主要输出中频交流电，储能单元供电至逆变模块进行电能转换，实现三相115v/400hz、单相115v/400hz、三相36v/400hz交流电的输出，通过控制系统对逆变模块7的控制，可输出其他类型电源电压；可对储能单元进行电量补充该工作模式通过充电装置对储能单元进行电量补充，对储能单元进行维护，延长其使用寿命；
18.本发明设计合理，具有较强的野外保障能力，输出电源种类多，保障架次多，直流供电时电池端压降较小，压降补偿效果显著，交流电源保障能力强，输出电源波形品质好，低噪音、无尾气、智能化、模块化设计，维修性和环境适应性较好。
附图说明
19.图1为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的立体结构示意图；
20.图2为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的储能单元的主视图；
21.图3为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的逆变器的主视图；
22.图4为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的控制箱的主视图；
23.图5为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的系统示意图；
24.图6为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的逆变器的系统示意图；
25.图7为本发明提出的基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置的直流电输出电路图。
26.图中：1、供电车；2、厢体；3、储能单元；4、逆变器；5、控制箱；6、蓄电池组；7、逆变模块；8、控制盒；9、滤波器；10、互感器；11、控制导线；12、风扇。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.参照图1-7，本方案提供的一种实施例：基于直流28v储能单元多重逆变的交直流地面供电电源装置，包括供电车1，供电车1上设有厢体2，厢体2内设有储能单元3、逆变器4、控制箱5与充电机；
29.储能单元3包括安装架，安装架上设有多个蓄电池组6，控制箱5的前侧设有控制面板，逆变器4内设有控制盒8、滤波器9、互感器10、超级电容器与多个逆变模块7，逆变模块7内设有直流控制电路，相邻的两个逆变模块7之间设有同一个控制导线11，多个逆变模块7内均设有风扇12。
30.本实施例中，多个逆变模块7为串联。
31.本实施例中，控制箱5内安装有中间继电器与辅助电源模块。
32.本实施例中，逆变模块7控制电路板根据输入信号指令控制输入接触器闭合、风扇12启停、spwm生成以及模块状态监测与保护。
33.本实施例中，控制面板的输出端与充电机的输入端相连接，充电机的输出端与蓄电池组6的输入端相连接，控制面板的输出端与逆变器4的输入端相连接，蓄电池组6的输出端与逆变器4的输入端相连接，蓄电池组6的输出端。
34.本实施例中，需要电源输出时，可通过面板对开关s2的开合状态进行控制，进而对直流电源的输出进行控制，电路中设置有短路保护措施，并且通过对输出端电压电流进行监控进而对电源的输出状态进行管控，输出端与电缆连接端具有防呆设计，防止因操作人员误操作导致故障现象发生。
35.本实施例中，储能单元3锌镍蓄电池通过串并联构成，亦可通过铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池或其他类型电池单元通过串并联构成，储能单元终端并联超级电容进行压降补充。
36.本实施例中，交流中频电源的输出依托于逆变器4的工作，逆变器4以储能单元3作为供电电源逆变为三相115v/400hz交流电源，另外可通过变压器得到另一组三相36v/400hz的交流电，逆变器采用模块化技术设计，采用多组逆变单元串联，每个单元采用多个mosfet元件并联，并通过脉冲调制技术产生正弦脉冲波形，通过脉冲宽度变化来调整输出电压，逆变器4可提供大功率输出。
37.本实施例中，超级电容连接在蓄电池组6后，可起到对蓄电池组6平衡均压且平滑
直流电压的作用，在超级电容与蓄电池组连线时，由于蓄电池本身存在电压，且此时电容为零电压，则势必会产生向电容充电的过程，从而产生大电流，在接线前应先用直流稳压电源对超级电容进行充电，充电后超级电容两端的电压应与蓄电池组两端的电压误差不大于0.1v，此时进行超级电容与蓄电池组6之间的连线。
38.工作原理，储能单元3输出额定直流28v电源，储能单元3由锌镍蓄电池组通过串并联构成，亦可通过铅酸蓄电池组、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池或其他类型电池单元通过串并联构成，储能单元3终端并联超级电容进行压降补充；输出飞机所需交流中频静变电压该工作模式主要输出中频交流电，储能单元3供电至逆变模块7进行电能转换，实现三相115v/400hz、单相115v/400hz、三相36v/400hz交流电的输出，通过控制系统对逆变模块7的控制，可输出其他类型电源电压；可对储能单元3进行电量补充该工作模式通过充电装置对储能单元3进行电量补充，对储能单元进行维护，延长其使用寿命。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
42.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。