CN111976490A - 油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，包括动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统和电磁冲击防护配电箱；动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统分别与电磁冲击防护配电箱连接；电能变换装置与动力电池组连接等；本发明提高了油电混合型车载电脑电源系统的可靠性、安全性，同时满足即插即用的功能，实现了多模块并联输出，可为后端负载提供脉冲电源、高压直流电源、快速快充接口、交流电源、低压直流电源，满足了军用复杂、多样化的用电场景，能够为军用设备提供快速能源补充和电力保障，提高了军队的战斗力和响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及油电混合型移动车载模块化高功率能源领域，更为具体的，涉及一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统。
背景技术
随着科技的进步，军用高功率电气化装备越来越多，但是由于车辆体积的限制，车载电源提供的能量只能满足1-2次循环工况。为了提高军用装备的响应速度和战斗力，近年来各国加快了在移动车载模块化高功率应急电源的研发进度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，提高了油电混合型车载电脑电源系统的可靠性、安全性，同时满足即插即用的功能，实现了多模块并联输出，可为后端负载提供脉冲电源、高压直流电源、快速快充接口、交流电源、低压直流电源，满足了军用复杂、多样化的用电场景，能够为军用设备提供快速能源补充和电力保障，提高了军队的战斗力和响应速度。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，包括动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统和电磁冲击防护配电箱；动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统分别与电磁冲击防护配电箱连接；电能变换装置与动力电池组连接。
进一步地，所述电能变换装置包括逆变电源、斩波电源和直流充电机；逆变电源的一端与动力电池组连接，逆变电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；斩波电源的一端与动力电池组连接，斩波电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；直流充电机的一端与动力电池组连接，直流充电机的另一端与电磁冲击防护配电箱连接。
进一步地，所述电磁冲击防护配电箱对每种负载设备单独匹配一套控制回路。
进一步地，所述智能动力单元包括柴油发动机、柴油发电机和功率变化器，且所述柴油发动机、柴油发电机和功率变化器为一体式结构。
进一步地，所述总控系统包括远程操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
进一步地，所述总控系统包括本地操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
进一步地，所述储能式脉冲电源包括超级电容、钛酸锂、磷酸铁锂电芯中的任一种或多种。
进一步地，所述动力电池组包括能量型磷酸铁锂、三元锂电池中的任一种。
进一步地，所述逆变电源用于将直流电转换成交流电，所述斩波电源用于将高压直流电转换成低压直流电；直流充电机用于对超级电容储能系统进行能量补充和用于为后端直流负载提供充电。
本发明的有益效果是：
本发明提高了油电混合型车载电脑电源系统的可靠性、安全性，同时满足即插即用的功能，实现了多模块并联输出，可为后端负载提供脉冲电源、高压直流电源、快速快充接口、交流电源、低压直流电源，满足了军用复杂、多样化的用电场景，能够为军用设备提供快速能源补充和电力保障，提高了军队的战斗力和响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的拓扑结构图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图)，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
如图1所示，一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，包括动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统和电磁冲击防护配电箱；动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统分别与电磁冲击防护配电箱连接；电能变换装置与动力电池组连接。
进一步地，所述电能变换装置包括逆变电源、斩波电源和直流充电机；逆变电源的一端与动力电池组连接，逆变电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；斩波电源的一端与动力电池组连接，斩波电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；直流充电机的一端与动力电池组连接，直流充电机的另一端与电磁冲击防护配电箱连接。
进一步地，所述电磁冲击防护配电箱对每种负载设备单独匹配一套控制回路。
进一步地，所述智能动力单元包括柴油发动机、柴油发电机和功率变化器，且所述柴油发动机、柴油发电机和功率变化器为一体式结构。
进一步地，所述总控系统包括远程操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
进一步地，所述总控系统包括本地操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
进一步地，所述储能式脉冲电源包括超级电容、钛酸锂、磷酸铁锂电芯中的任一种或多种。
进一步地，所述动力电池组包括能量型磷酸铁锂、三元锂电池中的任一种。
进一步地，所述逆变电源用于将直流电转换成交流电，所述斩波电源用于将高压直流电转换成低压直流电；直流充电机用于对超级电容储能系统进行能量补充和用于为后端直流负载提供充电。
一种基于所述油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统的方法，包括步骤：
1)启动总控系统，进行自检，通过自检，则跳入步骤2)，否则进行中断处理；
2)启动动力电池组，进行自检，通过自检，则跳入步骤3)，否则进行中断处理；
3)启动智能动力单元，对动力电池组进行在线式能量补充，通过自检，则跳入步骤4)，否则进行中断处理；
4)启动储能式脉冲电源，进行自检，通过自检，则跳入步骤5)，否则进行中断处理；
5)启动逆变电源和斩波电源，进行自检，通过自检，则跳入步骤6)，否则进行中断处理；
6)根据负载用电情况，启动直流充电机为超级电容储能系统补充能量或者为负载进行快速能量补充，通过自检，则跳入步骤7)，否则进行中断处理；
7)按照步骤1)至步骤6)，逆向进行断电操作。
在本发明的实施例中，为了提高应急电源系统的可靠性、安全性，同时满足即插即用的功能，本发明实施例可以采用多标准模块并联输出的模式，为后端负载提供了脉冲电源、高压直流电源、快速快充接口、交流电源、低压直流电源。
本发明的实施例中，能源保障系统工作模式和各模块的配置介绍：
动力电池组作为能源保障系统的核心动力来源，为系统内部逆变电源、斩波电源、直流充电机和超电容储能系统提供能量来源。能源保障系统在满电状态下的工作流程：
1)启动总控系统，进行自检；
2)启动动力电池组，进行自检；
3)启动智能动力单元，对动力电池组进行在线式能量补充；
4)启动储能式脉冲电源，进行自检；
5)启动逆变电源和斩波电源，进行自检；
6)根据负载用电情况，启动直流充电机为超级电容储能系统补充能量或者为负载进行快速能量补充；
7)按照1-6项工作流程，逆向进行断电操作；
按照1MW/500kWh的动力电池组对能源保障系统各模块的配置如下：
1)储能式脉冲电源峰值功率为动力电池组峰值功率的1～3倍进行设计；
2)直流充电机的额定功率为动力电池组峰值功率的0.25～0.5倍进行设计；
3)逆变电源的额定功率为动力电池组峰值功率的0.15～0.5倍进行设计；
4)斩波电源的额定功率为动力电池组峰值功率的0.1～0.3倍进行设计；
动力电池组是能源保障系统的核心动力来源。可以采用能量型磷酸铁锂、三元锂电池进行设计。
储能式脉冲电源可以采用超级电容、钛酸锂、高倍率磷酸铁锂电芯进行设计，主要为负载提供高压直流脉冲电源。
电能变换装置包括：逆变电源、斩波电源、直流充电机。逆变电源主要负责将直流电转换成交流电。斩波电源主要负责将高压直流电转换成低压直流电。直流充电机有两个功能，1)对超级电容储能系统进行能量补充；2)为后端直流负载提供快速充电。
电磁冲击防护配电箱主要的功能是为后端负载进行配电，同时屏蔽电磁干扰。电磁冲击防护配电箱采用模块化的设计，针对每种负载设备单独匹配一套控制回路，实现快速更换和维护的目的。
智能动力单元采用一体化设计，主要包括柴油发动机、柴油发电机和功率变化器三个部分。主要功能：1)为动力电池组进行在线式能量补充，延长能源保障系统的工作时间；2)满足野外工作环境，对能源保障系统进行能量自补充，不受充电条件的限制。
总控系统分为两个控制单元，即：远程操作和本地操作，主要负责能量的调度和各设备预警信号、故障信号的采集。
在本发明的实施例中，可以连接地面充电桩。
本发明功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，包括动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统和电磁冲击防护配电箱；动力电池组、储能式脉冲电源、电能变换装置、智能动力单元、总控系统分别与电磁冲击防护配电箱连接；电能变换装置与动力电池组连接。
2.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述电能变换装置包括逆变电源、斩波电源和直流充电机；逆变电源的一端与动力电池组连接，逆变电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；斩波电源的一端与动力电池组连接，斩波电源的另一端与电磁冲击防护配电箱连接；直流充电机的一端与动力电池组连接，直流充电机的另一端与电磁冲击防护配电箱连接。
3.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述电磁冲击防护配电箱对每种负载设备单独匹配一套控制回路。
4.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述智能动力单元包括柴油发动机、柴油发电机和功率变化器，且所述柴油发动机、柴油发电机和功率变化器为一体式结构。
5.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述总控系统包括远程操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
6.根据权利要求1或5所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述总控系统包括本地操作单元，用于能量的调度和采集各设备预警信号、故障信号。
7.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述储能式脉冲电源包括超级电容、钛酸锂、磷酸铁锂电芯中的任一种或多种。
8.根据权利要求1所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述动力电池组包括能量型磷酸铁锂、三元锂电池中的任一种。
9.根据权利要求2所述的油电混合型移动车载模块化高功率能源保障系统，其特征在于，所述逆变电源用于将直流电转换成交流电，所述斩波电源用于将高压直流电转换成低压直流电；直流充电机用于对超级电容储能系统进行能量补充和用于为后端直流负载提供充电。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN1944098A (zh) * | 2006-11-08 | 2007-04-11 | 北京理工大学 | 混合动力车辆用的一体化电源控制平台 |
| JP2008168894A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Ford Global Technologies Llc | ハイブリッド電気自動車における電力供給システム、及び、その動作方法 |
| CN104734322A (zh) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | 郭献民 | 一种离网新能源发电的储能充电站供电系统 |
| CN107571817A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-01-12 | 湖南大学 | 车载复合电源系统 |
| CN210183057U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-03-24 | 武汉科闻传感技术有限公司 | 特种装备柔性供电系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1944098A (zh) * | 2006-11-08 | 2007-04-11 | 北京理工大学 | 混合动力车辆用的一体化电源控制平台 |
| JP2008168894A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Ford Global Technologies Llc | ハイブリッド電気自動車における電力供給システム、及び、その動作方法 |
| CN104734322A (zh) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | 郭献民 | 一种离网新能源发电的储能充电站供电系统 |
| CN107571817A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-01-12 | 湖南大学 | 车载复合电源系统 |
| CN210183057U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-03-24 | 武汉科闻传感技术有限公司 | 特种装备柔性供电系统 |
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