專利名稱：自帶備用電源的動力控制箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可以為動力負載提供備用電源的供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的消防設(shè)置(例如消防栓用消防泵、穩(wěn)壓泵、噴淋泵、防火卷簾門、排煙風機等)或者其他一級動力負荷(例如給(補)水泵、排水泵、排污泵、排風/送風風機、熱水循環(huán)泵、冷卻泵、液壓泵、冷卻風機等)，都需要兩路供電電源。然而，目前的許多區(qū)域只架設(shè)有一路網(wǎng)電，若要架設(shè)第二路網(wǎng)電投資會很大，因此，這些地區(qū)只能通過柴油發(fā)電機組來為動力負載提供其所需的第二路供電電源。但是，采用柴油發(fā)電機組的供電方式會帶來許多使用上的不便和麻煩，且投資巨大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決某些需要兩路供電的動力負載在僅能提供一路網(wǎng)電供電的地區(qū)使用不便的問題，提供了一種自帶備用電源的動力控制箱，以滿足該類動力負載的使用需求。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種自帶備用電源的動力控制箱，包括連接主電源的進線開關(guān)、網(wǎng)電控制裝置、充電器、儲能裝置、備電控制裝置和電源互投裝置；所述進線開關(guān)一路連接網(wǎng)電控制裝置，另一路連接充電器，通過充電器對儲能裝置充電蓄能；所述儲能裝置連接備電控制裝置，通過備電控制裝置轉(zhuǎn)換輸出交流電源；所述電源互投裝置在網(wǎng)電控制裝置和備電控制裝置輸出的兩路交流電源之間進行互投切換，選擇其中一路交流電源向動力負載供電。進一步的，在所述備電控制裝置中包括逆變器、變頻啟動器和電氣控制器，所述逆變器接收儲能裝置輸出的直流電能，逆變生成交流電源輸出至變頻啟動器，通過變頻啟動器輸出的交流電源經(jīng)由電氣控制器傳輸至電源互投裝置。為了在網(wǎng)電控制裝置出現(xiàn)故障時，能夠繼續(xù)使用主電源為后級動力負載供電，優(yōu)選將所述進線開關(guān)通過一電源開關(guān)的開關(guān)通路連接備電控制裝置中的變頻啟動器，控制變頻啟動器與主電源連通或者關(guān)斷，所述電源開關(guān)的控制端連接網(wǎng)電控制裝置，接收網(wǎng)電控制裝置輸出的開關(guān)信號。所述開關(guān)信號可以選用網(wǎng)電控制裝置發(fā)生故障時輸出的故障信號來實現(xiàn)對電源開關(guān)的準確控制。優(yōu)選的，所述電源開關(guān)為一交流接觸器，所述交流接觸器的線圈連接在網(wǎng)電控制裝置的開關(guān)信號輸出端與地之間，交流接觸器的活動觸點連接在進線開關(guān)與變頻啟動器之間。優(yōu)選的，所述動力負載為交流電動機；所述儲能裝置為蓄電池組；所述主電源為網(wǎng)電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的自帶備用電源動力控制箱除了具有可以為動力負載的運行提供正常的控制功能外，還具有自帶電源、自動互投、變頻啟動等功能。將所述自帶備用電源的動力控制箱應(yīng)用在僅能提供一路網(wǎng)電供電的區(qū)域，不僅可以為該區(qū)域要求兩路供電的動力負載提供安全、可靠的雙路供電，而且控制箱自身結(jié)構(gòu)緊湊、投資少、安裝便捷，能夠很好地滿足動力負載的雙路供電需求。結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的自帶備用電源的動力控制箱的電路系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。本實施例的自帶備用電源的動力控制箱主要由進線開關(guān)、網(wǎng)電控制裝置、充電器、儲能裝置、備電控制裝置和電源互投裝置等部分組成，參見圖1所示。所述進線開關(guān)就是從外部引進電源的開關(guān)。在本實施例中，將所述進線開關(guān)外接主電源，對主電源提供的交流電源進行接入控制。所述主電源優(yōu)選網(wǎng)電，即利用網(wǎng)電提供的交流電為動力負載供電，并通過本實施例的動力控制箱生成為動力負載供電的第二路供電電源。所述網(wǎng)電控制裝置主要由一些開關(guān)、保護電路等部件組成，除了具有控制、報警、保護、星三角啟動或者軟啟動以及遠程監(jiān)控、聯(lián)動等功能外，還可以為一用一備動力負載(即一臺主負載、一臺備用負載)、兩用一備動力負載(即兩臺主負載、一臺備用負載)、三用一備動力負載(即三臺主負載、一臺備用負載)等進行配電，以滿足各種類型動力負載的用電需求。在本實施例中，將所述網(wǎng)電控制裝置連接在進線開關(guān)與電源互投裝置之間，在電網(wǎng)供電正常時，利用網(wǎng)電提供的電能為動力負載供電。所述充電器連接在進線開關(guān)與儲能裝置之間，將通過進線開關(guān)引入的網(wǎng)電(本實施例以下以網(wǎng)電作為所述的主電源為例進行具體說明)進行交流到直流的整流變換處理后，輸出直流電能為儲能裝置充電蓄能。所述儲能裝置在本實施例中優(yōu)選采用蓄電池組進行系統(tǒng)設(shè)計，在網(wǎng)電供電正常時，利用網(wǎng)電經(jīng)由充電器為蓄電池組充電蓄能，并在充滿后保持浮充狀態(tài)，以確保在網(wǎng)電發(fā)生故障時能夠提供足夠的電量儲備，維持動力負載的長時間用電需求。所述備電控制裝置具有逆變、變頻啟動、電氣控制三方面功能，連接在所述的儲能裝置與電源互投裝置之間，用于將儲能裝置輸出的直流電能逆變成后級動力負載運行所需的交流電源，在網(wǎng)電出現(xiàn)異常時，為動力負載提供不間斷的備用供電。在本實施例中，所述備電控制裝置主要由逆變器、變頻啟動器和電氣控制器三部分組成，參見圖1所示。其中，所述逆變器與儲能裝置相連接，接收儲能裝置輸出的直流電能，并逆變生成交流電源輸出至變頻啟動器。所述變頻啟動器可以根據(jù)動力負載所要求的啟動頻率，將逆變器輸出的交流電源轉(zhuǎn)換成與所述啟動頻率相同的交流供電，經(jīng)由電氣控制器傳輸至電源互投裝置，以滿足動力負載的啟動要求。在動力負載啟動結(jié)束轉(zhuǎn)入正常運行狀態(tài)后，所述變頻啟動器可以自動進入工頻運行，將逆變器逆變輸出的交流電源傳輸至電氣控制器。所述電氣控制器的作用與網(wǎng)電控制裝置的作用相同，對逆變器逆變輸出的交流電源進行監(jiān)控、保護，并傳輸至電源互投裝置，進而在電網(wǎng)供電異常時，通過電源互投裝置自動投切輸出，為后級用電負載提供備用供電。 所述電源互投裝置可以選用雙電源互投開關(guān)，分別與網(wǎng)電控制裝置和備電控制裝置對應(yīng)連接，接收分別通過網(wǎng)電控制裝置和備電控制裝置輸出的交流電源，并將網(wǎng)電控制裝置輸出的交流網(wǎng)電作為主電源，將備電控制裝置輸出的交流電源作為后備電源，在網(wǎng)電供電正常時，始終利用網(wǎng)電提供的交流電能為動力負載供電；當且僅當網(wǎng)電供電出現(xiàn)異常時，例如網(wǎng)電斷電或者出現(xiàn)晃電等問題時，電源互投裝置才會自動切換至備電控制裝置，利用后備電源為動力負載繼續(xù)供電，保證動力負載能夠持續(xù)不間斷運行。在采用后備電源為動力負載進行供電的過程中，若主電源恢復(fù)供電，則電源互投裝置自動投切至主電源，重新利用網(wǎng)電為動力負載供電。所述動力負載在本實施例中具體指電動機類動力負載，直接與所述的電源互投裝置相連接，利用電源互投裝置投切輸出的交流電源為其提供工作所需的電能。在網(wǎng)電供電正常時，若網(wǎng)電控制裝置發(fā)生故障，則會阻斷網(wǎng)電對動力負載的電力供應(yīng)。為了解決此問題，使得網(wǎng)電在網(wǎng)電控制裝置發(fā)生故障期間，仍能持續(xù)為動力負載供電，本實施例優(yōu)選在所述進線開關(guān)與備電控制裝置之間進一步增設(shè)電源開關(guān)K1，如圖1所示。在網(wǎng)電控制裝置發(fā)生故障時，通過自動控制所述電源開關(guān)Kl閉合，將網(wǎng)電引入到備電控制裝置，進而在備電控制裝置的監(jiān)控作用下，實現(xiàn)交流網(wǎng)電對動力負載的持續(xù)供電。在本實施例中，所述電源開關(guān)Kl優(yōu)選采用一顆交流接觸器進行系統(tǒng)電路的具體設(shè)計。當采用交流接觸器作為電源開關(guān)Kl進行電路設(shè)計時，可以將所述交流接觸器的線圈連接在網(wǎng)電控制裝置的開關(guān)信號輸出端與地之間，接收網(wǎng)電控制裝置輸出的開關(guān)信號，用于控制其串聯(lián)在進線開關(guān)與備電控制裝置之間的活動觸點通斷。作為本實施例的一種優(yōu)選設(shè)計方案，可以具體采用網(wǎng)電控制裝置輸出的故障信號作為所述的開關(guān)信號，對所述交流接觸器進行通斷控制。當網(wǎng)電控制裝置發(fā)生故障時，網(wǎng)電控制裝置生成故障信號，一方面驅(qū)動報警電路進行告警提醒，并可以進一步通過通信網(wǎng)絡(luò)向遠程的監(jiān)控中心進行故障報警；另一方面，將所述故障信號作為開關(guān)信號，輸出至交流接觸器的線圈，控制交流接觸器的活動觸點閉合，將網(wǎng)電傳輸至備電控制裝置中的變頻啟動器，進而在備電控制裝置中的電氣控制器的監(jiān)控下傳輸至電源互投裝置，在電源互投裝置的投切控制下，輸出至動力負載為其提供電力供應(yīng)。當然，所述電源開關(guān)Kl也可以選用除交流接觸器以外的其他受控型開關(guān)元件進行電路設(shè)計，此時，只需將電源開關(guān)Kl的控制端連接網(wǎng)電控制裝置，接收網(wǎng)電控制裝置輸出的開關(guān)信號，然后將電源開關(guān)Kl的開關(guān)通路串聯(lián)在進線開關(guān)與備電控制裝置中的變頻啟動器之間，通過網(wǎng)電控制裝置控制所述電源開關(guān)Kl通斷，即可滿足網(wǎng)電在網(wǎng)電控制裝置故障期間持續(xù)向動力負載供電的設(shè)計需求。本實施例的自帶備用電源的動力控制箱通過將傳統(tǒng)的進線開關(guān)、備用電源、控制柜、變頻啟動器、互投柜五部分合為一體，不僅結(jié)構(gòu)緊湊、投資少、安裝便捷，而且運行安全、供電可靠，可以滿足所有要求兩路供電的動力負載的用電需求。組成所述動力控制箱的所有部件(即進線開關(guān)、網(wǎng)電控制裝置、充電器、儲能裝置、備電控制裝置、電源互投裝置)可以布設(shè)在一個柜體中，也可以布設(shè)在兩個以上的柜體中，例如將儲能裝置布設(shè)在單獨的一個柜體中，其余部件布設(shè)在另外一個柜體中，具體布設(shè)方式可以根據(jù)用戶的實際使用需要具體設(shè)計，本實施例并不僅限于以上舉例。當然，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于包括連接主電源的進線開關(guān)、網(wǎng)電控制裝置、充電器、儲能裝置、備電控制裝置和電源互投裝置；所述進線開關(guān)一路連接網(wǎng)電控制裝置，另一路連接充電器，通過充電器對儲能裝置充電蓄能；所述儲能裝置連接備電控制裝置，通過備電控制裝置轉(zhuǎn)換輸出交流電源；所述電源互投裝置在網(wǎng)電控制裝置和備電控制裝置輸出的兩路交流電源之間進行互投切換，選擇其中一路交流電源向動力負載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于在所述備電控制裝置中包括逆變器、變頻啟動器和電氣控制器，所述逆變器接收儲能裝置輸出的直流電能， 逆變生成交流電源輸出至變頻啟動器，通過變頻啟動器輸出的交流電源經(jīng)由電氣控制器傳輸至電源互投裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于所述進線開關(guān)通過一電源開關(guān)的開關(guān)通路連接備電控制裝置中的變頻啟動器，控制變頻啟動器與主電源連通或者關(guān)斷，所述電源開關(guān)的控制端連接網(wǎng)電控制裝置，接收網(wǎng)電控制裝置輸出的開關(guān)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于所述電源開關(guān)為一交流接觸器，所述交流接觸器的線圈連接在網(wǎng)電控制裝置的開關(guān)信號輸出端與地之間， 交流接觸器的活動觸點連接在進線開關(guān)與變頻啟動器之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于所述動力負載為交流電動機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于所述儲能裝置為蓄電池組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的自帶備用電源的動力控制箱，其特征在于所述主電源為網(wǎng)電。
專利摘要本實用新型公開了一種自帶備用電源的動力控制箱，包括連接主電源的進線開關(guān)、網(wǎng)電控制裝置、充電器、儲能裝置、備電控制裝置和電源互投裝置；所述進線開關(guān)一路連接網(wǎng)電控制裝置，另一路連接充電器，通過充電器對儲能裝置充電蓄能；所述儲能裝置連接備電控制裝置，通過備電控制裝置轉(zhuǎn)換輸出交流電源；所述電源互投裝置在網(wǎng)電控制裝置和備電控制裝置輸出的兩路交流電源之間進行互投切換，選擇其中一路交流電源向動力負載供電。本實用新型的動力控制箱結(jié)構(gòu)緊湊、投資少、安裝便捷，除了具有可以為動力負載的運行提供正常的控制功能外，還具有自帶電源、自動互投、變頻啟動等功能，可以為要求兩路供電的動力負載提供安全、可靠的雙路供電。
文檔編號H02J9/06GK202888952SQ201220525640
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者隋學禮, 郜克存, 張旭東 申請人:青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)統(tǒng)科技發(fā)展有限公司