一种插箱式智能化高压直流配电箱的制作方法

发电;变电;配电装置的制造技术1.本发明涉及特种车辆供配电技术领域，具体涉及一种插箱式智能化高压直流配电箱。背景技术：2.在特种车领域，随着车辆电气化、智能化的发展，车载电气设备的种类越来越多，设备的用电功率越来越大，整车供配电系统朝着高压、大功率方向发展，基于dc500～dc660v电压等级的高压直流供电正在得到越来越广泛的应用。而针对系统中众多的高压直流负载，如何对众多的高压直流负载进行分时序、分功率、高可靠、智能化的配电，也是系统应用和设计中面对的难题，同时，由于车辆的集成化程度越来越高，对配电设备的集成化、小型化、信息化的要求也越来越高，并且配电设备作为基础保障设备，要满足好维护、易测试等要求。技术实现要素：3.本发明从灵活适配各种特种车辆用电负载的角度出发，创新的提供了一种插箱式智能化高压直流配电箱，本发明可以利用控制模块分别控制输入电路中的第一接触器与输出电路中的第二接触器的通断形成灵活的分时序、分功率供电方式，进而适应不同类型的特种车辆不同电压等级的用电设备。4.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种插箱式智能化高压直流配电箱，包括箱体和箱盖，所述箱体与箱盖可拆卸连接，所述箱体的侧壁穿设有多个第一插接件和多个第二插接件，所述箱体内设有直流母线，每个所述第一插接件与直流母线之间均连接有输入电路，所述输入电路中串联有第一接触器，所述第一接触器用于控制输入电路的通断，每个所述第二插接件与直流母线之间均连接有输出电路，所述输出电路中串联有第二接触器，所述第二接触器用于控制输出电路的通断，所述箱体的内侧壁上安装有控制模块，所述控制模块分别与第一接触器和第二接触器通讯连接，所述控制模块用于控制第一接触器和第二接触器的通断。5.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中相邻两条所述输入电路之间的直流母线上设有第三接触器，所述第三接触器将直流母线分成若干直流分段母线，所述第三接触器与控制模块通讯连接，多条所述输出电路按需连接在各个直流分段母线上。6.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述输入电路中串联有第一熔断器，所述第一熔断器处于第一插接件与第一接触器之间。7.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述输出电路中串联有第二熔断器，所述第二熔断器处于直流母线与第二接触器之间。8.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述第一接触器的两端并联有第四接触器，所述第四接触器与控制模块通讯连接。9.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述第二接触器的两端并联有预充模块。10.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述预充模块包括第五接触器和预充电阻，所述第五接触器与预充电阻串联。11.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述直流母线上安装有电流传感器，所述电流传感器与控制模块通讯连接。12.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述第二熔断器与第二接触器之间的输出电路上设有第一电压采样点，所述第二接触器与第二插接件之间的输出电路上设有第二电压采样点。13.进一步的，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱，其中所述控制模块采用型号为xc164的单片机，所述单片机通过i/o口与第一接触器、第四接触器、第二接触器和第五接触器通讯连接。14.本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱与现有技术相比，本发明通过设置箱体和箱盖，让箱体与箱盖可拆卸连接，将箱体设计为抽屉状，在箱体的侧壁穿设有多个第一插接件和多个第二插接件，箱体内设有直流母线；在每个第一插接件与直流母线之间均连接有输入电路，输入电路中串联有第一接触器，第一接触器用于控制输入电路的通断；并在每个第二插接件与直流母线之间均连接有输出电路，输出电路中串联有第二接触器，第二接触器用于控制输出电路的通断；在箱体的内侧壁上安装有控制模块，让控制模块分别与第一接触器和第二接触器通讯连接，控制模块用于控制第一接触器和第二接触器的通断就构成了一种可形成灵活分时序、分功率供电方式，提高供电的可靠性，适应不同类型特种车辆不同电压等级用电设备的插箱式智能化高压直流配电箱。在实际应用中，通过控制模块分别控制输入电路中的第一接触器与输出电路中的第二接触器的通断形成“一供一”“一供多”、“多供一”以及“多供多”的灵活分时序、分功率供电方式，提高供电的可靠性，进而适应不同类型的特种车辆不同电压等级的用电设备。附图说明15.图1为本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱的电路的连接结构示意图；16.图2为本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱的立体结构示意图；17.图3为本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱隐去箱盖的立体结构示意图。具体实施方式18.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。19.如图1-3所示，本发明一种插箱式智能化高压直流配电箱的具体实施例，其具体包括箱体1和箱盖2，箱体1与箱盖2可拆卸连接，将箱体1设计为抽屉状，在箱体1的侧壁穿设有多个第一插接件3和多个第二插接件4，并在箱体1内设有直流母线5；每个第一插接件3与直流母线5之间均连接有输入电路6(即输入电路6的一端与第一插接件3连接，输入电路6的另一端与直流母线5连接)，输入电路6中串联有第一接触器8，第一接触器8用于控制输入电路6的通断；每个所述第二插接件4与直流母线5之间均连接有输出电路7(即输出电路7的一端与直流母线5连接，输出电路7的另一端与第二插接件4连接)，输出电路7中串联有第二接触器9，第二接触器9用于控制输出电路7的通断；在箱体1的内侧壁上安装有控制模块10，控制模块10分别与第一接触器8和第二接触器9通讯连接，控制模块10用于控制第一接触器8和第二接触器9的通断。20.其中，箱体1内还安装有各类传感器，如电路传感器，电压传感器，温度传感器等；控制模块10由低压供电输入电路进行供电，并且低压供电输入电路中串联有隔离电源22，为控制模块10提供合理的工作电压。控制模块10可以通过监测模块21实现对箱体1内的各类传感器的信息采集，以及对各个接触器的控制，控制模块10通过通讯电路23与上位机连接，通过通讯电路23将配电箱内的运行数据(电压、电流及温度等信息)实时上传至上位机，通过上位机实现远程控制，控制模块同时具备明显故障状态的报警功能，具备对异常状态的数据分析和判断功能，可以提前预警以及对故障状态的报警。21.在实际应用中，通过控制模块10分别控制输入电路6中的第一接触器8与输出电路7中的第二接触器9的通断形成“一供一”“一供多”、“多供一”以及“多供多”的灵活分时序、分功率供电方式，提高供电的可靠性，进而适应不同类型的特种车辆不同电压等级的用电设备。22.如图1所示，在上述实施例中的“多供多”供电方式下多条输入回路的供电电压必须相同，为了在“多供多”供电模式更加灵活，摆脱供电电压的限制，更加灵活的适应不同电压等级的供电负载，在本实施例中，在相邻两条输入电路6之间的直流母线5上设有第三接触器11，使得第三接触器11将直流母线5分成若干直流分段母线，第三接触器11用于控制相邻直流分段母线之间的通断，让第三接触器11与控制模块10通讯连接，并且将多条输出电路7按需连接在各个直流分段母线上。通过这样的设计将直流母线5分成若干直流分段母线，在不同电压等级的供电方式下，只需根据特种车辆负载设备的供电电压等级要求，按需断开连接在直流母线5上的第三接触器11，将直流母线5进行分段供电，将每个直流分段母线加载不同的供电电压为对应电压等级的负载进行供电，可知这种供电方式会更加灵活，针对不同类型的特种车辆上的各种不同工作电压的负载，仅需简单更改输入电路的输入电压大小即可实现对不同负载进行供电；同时采用这种结构，无需布设多条直流供电母线，进而减少箱体1内直流母线5的占用空间，有利于配电箱整体的小型化；其次采用这样的连接结构，可以在一路输出电路7故障时，其他输出电路7可以用作备用输出电路，进而提高供电的可靠性。23.如图1所示，为了提升配电箱工作时的过载保护，在输入电路6中串联有第一熔断器12，第一熔断器12处于第一插接件3与第一接触器8之间。并在输出电路7中串联有第二熔断器13，第二熔断器13处于直流母线5与第二接触器9之间。第一熔断器12和第二熔断器13具备过流状态下快速断开回路的功能，并且将第一熔断器12和第二熔断器13均设置在电流方向的上游，这样当出现过载时第一熔断器12和第二第二熔断器13熔断，可以有效防止过载电流流入第一接触器8或第二熔断器13对二者造成损害，并可可有效保护负载安全和配电安全。24.如图1所示，为了提升配电箱的可靠性，在第一接触器8的两端并联有第四接触器14，让第四接触器14与控制模块10通讯连接，这样第一接触器8与第四接触器14可以形成双冗余的主从设计，控制模块10控制第一接触器8闭合与断开，当第一接触器8工作异常时，控制第四接触器14动作替代第一接触器8工作，使得配电箱的可靠性进一步的提升。25.如图1所示，为了提升配电箱输出电路供电的安全性，在第二接触器9的两端并联有预充模块15。具体地，预充模块15包括第五接触器16和预充电阻17，第五接触器16与预充电阻17串联。第五接触器16与预充电阻17共同完成预充电控制，预充过程中在闭合主回路的第二接触器9前，先闭合与第二接触器9并联的第五接触器16+预充电阻17的回路，并判断第二接触器9两端的电压差，当电压差小于设定值时，再闭合第二接触器9，从实现高压通断电的安全控制，避免供电压降切换产生的瞬时大电流的影响。26.需要说明的是，如图1所示，为了实时获取配电箱的运行数据在直流母线5上还安装有电流传感器18，电流传感器18与控制模块10通讯连接。为了多样化采集电压值，在第二熔断器13与第二接触器9之间的输出电路7上设有第一电压采样点19，并在第二接触器9与第二插接件4之间的输出电路7上设有第二电压采样点20。为了实现精准控制，控制模块10采用型号为xc164的单片机，可以实现对配电箱内各个接触器的动作时序控制，单片机通过i/o口与第一接触器8、第四接触器14、第二接触器9和第五接触器16通讯连接。27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是通讯连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。28.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。29.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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。30.以上实施例仅是对本发明的优选实施例进行的描述，并非对本发明请求保护范围的限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。









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