一種分布式供電裝置，由多個電池或電池組單元構(gòu)成，協(xié)同向同一設(shè)備的各用電器供電的系統(tǒng)。該裝置由控制器、控制信號通路、多個電池或電池組、多個用電器以及連接電池（組）和用電器的電源線路組成。每個電池或電池組只向一個用電器或者一部分用電器供電。多個電池或電池組之間，以及相對應(yīng)的用電器之間物理隔離和電氣隔離，從而可以在電氣上看作互相獨立的多個單元，有效地把電功率分散到若干互相獨立的線路上，從而提高了系統(tǒng)在特定環(huán)境中的安全性。同時，用電器的開關(guān)和運行狀態(tài)由控制器統(tǒng)一控制，兼有集中式控制操作方便的優(yōu)點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式組合電源裝置。
技術(shù)介紹
在災(zāi)難救援，消防排爆等應(yīng)用場合，所處環(huán)境往往充滿著易燃易爆氣體，液體或粉塵等。為了保證安全，用電器的電壓、電流、電感、電容等特性必須滿足一定的要求。例如，國標(biāo)GB 3836《爆炸性環(huán)境要求》第4部分圖A. I對純電阻電路給出了電流/電壓的最大允許值。這些限制，特別是電壓和電流的限制，在本質(zhì)上限制了用電器所允許達(dá)到的最大功率，從而極大限制了一些功率相對較大的用電器，比如大功率驅(qū)動電機(jī)、高功率照明設(shè)備的使用。另一方面，在上述這些場合，小功率用電器很多時候無法達(dá)到使用需要，比如照明裝·置無法達(dá)到所需要的光通量。安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)對用設(shè)備電氣功率的限制，和用電器達(dá)到所需效能的必要功率之間，成為一對亟需解決的矛盾。為了解決安全和功率的矛盾，現(xiàn)有的爆炸環(huán)境下大功率用電設(shè)備多采用隔爆處理，但目前能做到的隔爆層本身十分笨重，給攜帶和應(yīng)用帶來很多困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為了解決上述中設(shè)備電氣功率上限和用電器達(dá)到所需效能的必要功率之間的矛盾，提出一種分布式的電源裝置，可以提供給在爆炸性環(huán)境下使用的用電設(shè)備使用。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種分布式供電裝置，其特征在于所述分布式供電裝置包括控制信號通路、控制信號耦合器、多個電池或電池組、多個用電器、連接電池或電池組與相對應(yīng)用電器之間的供電線路以及連接在信號通路上的一個或者多個控制器。每個電池或電池組以及相對應(yīng)的用電器、供電線路的組合構(gòu)成一個供電子系統(tǒng)，其中，每個供電子系統(tǒng)中的相對應(yīng)的用電器均服務(wù)于同一設(shè)備。各供電子系統(tǒng)在電氣上相互隔離。所述控制信號耦合器的輸入端接收控制信號通路傳輸?shù)目刂浦噶睿⑺隹刂浦噶钶敵鲋劣秒娖鳎恳粋€用電器均響應(yīng)于控制信號通路上傳輸對應(yīng)的控制指令，完成用電器的電源的開關(guān)、改變運行狀態(tài)動作。所述控制信號通路以有線或者無線的方式與控制器連通，通過控制器實現(xiàn)對多個供電子系統(tǒng)運行狀態(tài)的協(xié)調(diào)控制。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述控制信號耦合器為非電氣耦合裝置，包括磁耦合裝置、光電耦合裝置和繼電器耦合裝置。控制信號通路和所述供電子系統(tǒng)之間采用非電氣耦合裝置實現(xiàn)控制信號耦合，使子系統(tǒng)中電池或電池組向用電器的供電電流不會被導(dǎo)入控制信號通路中。根據(jù)上述分布式供電裝置，在用電器與控制信號耦合器之間還可以進(jìn)一步設(shè)置從控制器，來自控制信號通路的控制信號通過控制信號耦合器耦合至從控制器，由從控制器根據(jù)控制信號耦合器輸出的信號控制用電器。根據(jù)上述分布式供電裝置，在用電器與控制信號耦合器之間還包括執(zhí)行部件，來自控制信號通路的控制信號通過控制信號耦合器耦合至執(zhí)行部件，每一個執(zhí)行部件均用于響應(yīng)控制信號通路上傳輸?shù)南鄬?yīng)的控制指令，完成用電器電源的開關(guān)、改變運行狀態(tài)等動作。所述控制信號通路包括有線和無線方式的信號通路。但是為了實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的電氣隔離，同時又能響應(yīng)統(tǒng)一的控制信號，所述控制信號耦合器應(yīng)為非電氣耦合裝置。最可靠的方式是采用無線形式耦合控制信號通路和各個子系統(tǒng)，具體實現(xiàn)方法包括但不局限于，包括磁耦合、繼電器耦合和光耦合。在某些情況下，控制信號的電流大大小于一個子系統(tǒng)中電源供給相應(yīng)用電器的電流，在保證電池向用用電器供電的電流不被導(dǎo)入其他供電子系統(tǒng)、控制器或控制信號通路的前提下，也可采用有線的方式連接控制信號通路和子系統(tǒng)。另外，對供電子系統(tǒng)的物理上相互隔離包括一切防止來自不同子系統(tǒng)之間的部件 相互接觸的方式和方法。多個供電子系統(tǒng)實現(xiàn)物理隔離是容易解決的，如預(yù)留安裝空隙、物 體隔開等方式。本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，易于應(yīng)用。通過電池(組)和用電器的分布式安放，使得整個系統(tǒng)總的電氣功率被分散到多個并列的子系統(tǒng)中。每個子系統(tǒng)之間，包括各個電池(組)之間和用電器之間實現(xiàn)了完全的物理隔離和電氣隔離。從而符合國標(biāo)GB 3836. 4對多個獨立設(shè)備的認(rèn)定要求。系統(tǒng)中的最大電流和電壓不會超過單個子系統(tǒng)的電流和電壓，從而在實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的擁有較大電氣功率總和的同時滿足了電流和電壓的上限要求。在控制方面，系統(tǒng)中使用統(tǒng)一的控制信號通路，以非電氣的方式耦合到各個電池(組)-用電器子系統(tǒng)，從而易于實現(xiàn)對各個子系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，兼有集中式系統(tǒng)控制方便高效的優(yōu)點。本專利技術(shù)具有以下有益效果I.分布式供電裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于應(yīng)用；可以有效實現(xiàn)把電氣功率分散到系統(tǒng)各處，避免了在局部產(chǎn)生大電流或高電壓，具有高安全性，適用于爆炸性環(huán)境需求。2.分布式供電裝置兼有集中式系統(tǒng)控制方便高效，分布式系統(tǒng)的高可靠性、易擴(kuò)展性優(yōu)點。單個子系統(tǒng)故障不會影響其它子系統(tǒng)，子系統(tǒng)個數(shù)的增減也較為容易。附圖說明圖I是整個供電裝置的系統(tǒng)原理示意圖；圖2是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的一類的實現(xiàn)方式；圖3是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖4是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖5是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖6是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖7是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖8是一種分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的另一類實現(xiàn)方式；圖9是一種分布式電源裝置的單個控制器控制信號通路的一類實現(xiàn)方式；圖10是一種分布式電源裝置的帶執(zhí)行部件一種實現(xiàn)方式；圖11是一種分布式電源裝置的帶執(zhí)行部件另一種實現(xiàn)方式。具體實施方法以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本專利技術(shù)的具體實施例方式參見圖1，本專利技術(shù)公開的一種分布式供電裝置，包括控制信號通路14、控制信號耦合器16、多個電池或電池組13、多個用電器12、連接電池或電池組與相對應(yīng)用電器之間的供電線路15以及連接在信號通路上的一個或者多個控制器11 ；每個電池或電池組13以及相對應(yīng)的用電器12、供電線路15的組合構(gòu)成一個供電子系統(tǒng)，其中，每個供電子系統(tǒng)中的相對應(yīng)的用電器12均服務(wù)于同一設(shè)備；各供電子系統(tǒng)在電氣上相互隔離； 所述控制信號耦合器16的輸入端接收控制信號通路14傳輸?shù)目刂浦噶睿⑺隹刂浦噶钶敵鲋劣秒娖?2，每一個用電器12均響應(yīng)于控制信號通路14上傳輸對應(yīng)的控制指令，完成用電器12的電源的開關(guān)、改變運行狀態(tài)動作；所述控制信號通路以有線或者無線的方式與控制器11連通，通過控制器11實現(xiàn)對多個供電子系統(tǒng)運行狀態(tài)的協(xié)調(diào)控制。參見圖2、圖3、圖6、圖7、圖9，分別顯示了分布式電源裝置的多個控制器控制信號通路的不同實現(xiàn)型式，圖示的分布式電源裝置包括控制器11、控制信號通路14、控制信號耦合器16、多個電池或電池組13、多個用電器12以及連接電池(組)和用電器的供電線路15。每個電池或電池組13通過各自的供電線路15對一個或者一組用電器12提供電能，每個電池或電池組13以及相對應(yīng)的用電器12、供電線路15的組合可以看作一個子系統(tǒng)。控制器和子系統(tǒng)以通過非電氣方式的控制信號耦合器16耦合，從而使得用電器的開關(guān)以及運行狀態(tài)響應(yīng)受控制信號通路14上的控制信號控制。控制命令通過控制信號通路14經(jīng)控制信號耦合器16傳遞給子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對多個用電器開關(guān)以及運行狀態(tài)的統(tǒng)一控制。對各個子系統(tǒng)要進(jìn)行物理隔離安裝可根據(jù)系統(tǒng)的需求確定，如預(yù)留安裝空隙、物體隔開等方式。參見圖4、圖5和圖8，對子系統(tǒng)的控制可以通過控制子系統(tǒng)中的任意一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種分布式供電裝置，其特征在于：所述分布式供電裝置包括控制信號通路、控制信號耦合器、多個電池或電池組、多個用電器、連接電池或電池組與相對應(yīng)用電器之間的供電線路以及連接在信號通路上的一個或者多個控制器；？每個電池或電池組以及相對應(yīng)的用電器、供電線路的組合構(gòu)成一個供電子系統(tǒng)，其中，每個供電子系統(tǒng)中的相對應(yīng)的用電器均服務(wù)于同一設(shè)備；各供電子系統(tǒng)在電氣上相互隔離；所述控制信號耦合器的輸入端接收控制信號通路傳輸?shù)目刂浦噶睿⑺隹刂浦噶钶敵鲋劣秒娖鳎恳粋€用電器均響應(yīng)于控制信號通路上傳輸對應(yīng)的控制指令，完成用電器的電源的開關(guān)、改變運行狀態(tài)動作；所述控制信號通路以有線或者無線的方式與控制器連通，通過控制器實現(xiàn)對多個供電子系統(tǒng)運行狀態(tài)的協(xié)調(diào)控制。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王宇俊，方燦，李君科，萬婷，葛耿育，李飛龍，譚艷，萬能清，胡翔，韓強(qiáng)，孫亞芹，
申請(專利權(quán))人：西南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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