[发明专利]一种大功率移动式低谷电储能应急电源屋

说明书

技术领域

本发明涉及一种应急电源领域，特别涉及一种大功率移动式低谷电储能应急电源屋。

背景技术

电气屋是一种安装在户外的变电、配电、用电和传动集成方案的产品，是按照业主或设计方的电气屋方案将高低压开关柜、变压器、中低压传动系统、控制系统、电储能装置、应急供电与保护监视系统等电气设备合理的布置在定制的钢结构房间内。同时基于电气屋内外部的条件及要求，配置空调系统、照明系统、火警及声光报警系统等，使电气可以满足人员日常维护及安防的需要。整个电气屋按客户需求进行设计、建造设备安装，互联接线，整体检验调试，然后整体运输至客户现场，直接通电即可投入使用，也称预装移动式电气屋或移动式电气房。由于，多数在野外，有时工程的工期紧，故要求设备预装好，不必新建厂房，即方便，又节能。可见此类装置需求量越来越大。

传统预装式电气屋，缺乏湿度、温度等优化调控，特别是不能适用有盐雾、潮湿和风沙大的环境。

另外，传统预装式电气屋中也备有直流电源，但容量小，且没有低谷钒电池储能装置。当主系统电源突发停止供电时，有些设备不能停止工作，需要有应急预装电源接入，以保证现场安全运行。

高效大规模储能电池是新能源产业革命的核心。钒电池(VRB)是当今世界上规模最大、技术最先进、最接近产业化的高效可逆燃料电池，具有功率大、容量大、效率高、成本低、寿命长、绿色环保等一系列独特优点，在光伏发电、风力发电、电网调峰、分布电站、通讯基站、UPS或EPS、电动公交、军用蓄电等广阔领域有着极其良好的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种大功率移动式低谷电储能应急电源屋，可输出交流、变频交流和直流电源，支撑主系统电源突发停止供电时，采用钒电池储能装置可使部分设备继续供电，确保现场某些设备在一定时间内安全工作；钒电池储能装置，其功率大，成本低；采用钒电池和低谷电储能，可以实现显著节能和降低运行费用；本应急电源是一种预装移动式低谷电储能的应急电源屋，在厂中预先安装、调试好，用大型平板车，运送到使用地，即可使用；适用于矿山、铁路、石油、天燃气和水利等大型工程应急电供电；本应急电源采用空调式内部温度调控方式，屋内外全密封，适用于潮湿、盐雾和风沙等恶劣环境条件下工作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种大功率移动式低谷电储能应急电源屋，所述电源屋的外部结构包括支架模块、扶梯扶手、电气屋带保温层的外墙板、电源系统模块空调外部热管交换器、电源系统模块侧门雨搭、电源系统模块侧门、平台扶手；所述电源屋的内部结构包括大功率移动式低谷电储能应急电源系统、照明灯、空调内部热交换器、烟雾监测传感器、湿度监测传感器、电气屋内部地板；所述大功率移动式低谷电储能应急电源系统包括整流电路、三相电检测电路、KM接触器、开关Q、直流输出端、二极管D2、双向逆变/变频器、钒电池低谷电储能系统；当主系统电源正常供电时，主电源开关Q21、开关Q22闭合，主电源开关Q21一路依次经整流电路、双向逆变/变频器、KM4～KMn接触器与交流分路输出端连接；一路经三相电检测电路驱动接触器KM3；另一路连接钒电池低谷电储能系统，在低谷电储能控制系统的控制下对钒电池堆储能充电；所述钒电池低谷电储能系统包括钒电池堆、快速充放电单元、钒电池电压及温度检测单元、低谷电储能控制系统；当主系统电源突然断电时，在低谷电储能控制系统的控制下，开关Q24闭合，三相电检测电路驱动接触器KM3触点接通，电钒电池依次经开关Q24、接触器KM3触点、二极管D2连接双向逆变/变频器、KM4～KMn接触器与交流分路输出端连接；当需要直流输出时，在低谷电储能控制系统的控制下，开关Q23随时闭合，电钒电池直接连接直流输出端；所述低谷电储能控制系统同时连接手动/自动控制。

所述快速充放电单元的功能是将由Q22接入的Q221～Q223三相交流电整流为直流，接点QF11、QF12输出的直流信号变成方波，对钒电池堆充电，开关管T8、T9，电容C4、C5及电感L4构成了快速充电电路，快速充放电单元由充放电控制器进行控制，充放电控制器通过现场总线，接收低谷电储能控制系统控制，在低谷电储能控制系统的控制下，快速充放电单元可实现在主电源系统突然停电时的应急供电，也可定期对钒电池堆进行控制放电，用以改善钒电池堆的特性。