[发明专利]单兵携带的混合能源供电模块

说明书

技术领域

本发明涉及供电电源，具体涉及军用单兵携带的供电模块。

背景技术

目前世界各国军队都十分重视野营供电及野战电源的保障。以美军为例，近年来，美军开始装备新一代的网格化N+1冗余式太阳能供电系统。其太阳能供电模块可单独工作，也可并联后并网接入电网构成供电系统。太阳能供电模块含6块260W太阳能电池板，可处理2500加仑/日的净化水处理装置，蓄电池组、电池充电模块、电源模块、逆变器以及通信模块等部件。在中东、阿富汗等日照充分的地区，太阳能板平均每天有8小时的有效发电时间，即每天可发电约12.5KW。在白天太阳能板除为提供正常野营提供用电外，还为蓄电池组充电；在夜间太阳能板停止发电，蓄电池组放电工作，提供野营用电。当一台太阳能供电模块供电量不足以满足用电需要时，可多台并联工作以满足班、排级野营部队的用电需求。

当多台太阳能供电模块并联后，可形成网格化的N+1冗余式太阳能供电系统。其中多个模块并联后可并接入变电站工作，而变电站也可并接入主电网工作构成更大的供电系统。由于发电模块含有通信功能，故变电站在统一管理各发电模块工作时，还可实时监控各发电模块的工作状态，并和移动式维护集装箱进行通信，确保系统工作的稳定可靠运行。因此系统可保障连、营级及以上部队集团作战的野营用电需求。

鉴于美军的太阳能供电系统方案一般应用于中东、阿富汗等日照较强的地区，而我国地形复杂、多变，很多地区日照不佳，并不适合我军配备和使用。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提出一种满足地形复杂多变、日照不佳的地区，也能适合装备使用的电源模块。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，单兵携带的混合能源供电模块，包括太阳能板、直流充电模块和逆变器；还包括油机发电系统和直流总线；太阳能板的输出端连接直流充电模块的输入端；直流充电模块的输出端连接到直流总线；油机发电系统的输出端与直流充电模块的输入端连接；直流总线连接到逆变器的输入端，直流总线还设有直流输出端；逆变器的输出端设有交流输出端。这样的结构使供电模块还具备油机发电能力，混合动力，满足日照不足时的使用需要。

进一步的技术方案为，还包括蓄电池；蓄电池与直流总线连接。

进一步的技术方案为，所述油机发电系统包括变频油机和永磁发电机；变频油机与永磁发电机连接，永磁发电机的输出端连接到直流充电模块的输入端。

优选地，所述永磁发电机为中频永磁发电机。

优选地，所述变频油机为汽油变频油机或柴油变频油机。

再进一步的技术方案为，所述永磁发电机还与逆变器的输入端连接。

再进一步的技术方案为，还包括系统监控模块和控制面板；系统监控模块用于接收太阳能板、油机发电系统以及蓄电池的工作状态；控制面板用于接收输入信号并控制太阳能板、油机发电系统或蓄电池的通断。

更进一步的技术方案为，所述系统监控模块具体用于：判断太阳能板是否接入，当太阳能板为接入时，进行太阳强度判定，判断定时器是否开启，若是，关闭太阳能板输出，结束判定；否则，判断太阳能板输入值是否小于设定值，若是，开启定时器，结束判定，否则开启太阳能板输出，结束判定；当太阳能板为没有接入时，判断蓄电池电压是否高于油机发电系统的启动电压；若否，发送油机发电系统开机指令；若是则判断蓄电池电压、充电电流是否达到油机发电系统截止值，若是，发送油机发电系统停机指令并退出，否则退出。

进一步的技术方案为，所述系统监控模块还用于接收环境温度、环境湿度、烟雾、电池温度、传感器输入和监控信号输入，并与监控端通信，发送故障反馈信号。

本发明的单兵携带的混合能源供电模块具有多种能源供电，并能实现适应各种环境及用电设备需要，增强适应能力，提高机动性；并具有效率高、体积小、重量轻、可靠性高的优点，满足军方对高效、节能、高可靠性、且便于移动作战的要求。

附图说明

图1是本发明单兵携带的混合能源供电模块的结构示意图。

图2是本发明单兵携带的混合能源供电模块的第二种使用状态等效示意图。

图3是本发明单兵携带的混合能源供电模块的第三种使用状态等效示意图。

图4是本发明单兵携带的混合能源供电模块的第四种使用状态等效示意图。

图5是本发明单兵携带的混合能源供电模块的第五种使用状态等效示意图。

图6是本发明单兵携带的混合能源供电模块的组合使用状态示意图。

图7是本发明单兵携带的混合能源供电模块的系统监控模块控制流程图。

具体实施方式