一种户用储能线束用连接器

技术领域

本发明涉及储能供电技术领域，具体为一种户用储能线束用连接器。

背景技术

由于电网用电存在高峰期和低谷期，因此在不同时间段电网的供电能力和电费价格均有所不同。因此为了更好的优化用电，用电端可以在用电低谷期将低价电存储起来然后在需要使用的时候再放电使用。由于该类电能存储设备存在较大的初级投入成本，因此目前主要是大型企业在使用，而普通的小企业、商户和住宅用户使用较少。

为了普及这一便利的技术，部分商家已经开始提供储能服务，从而使相应的用户可以租用商家所提供的低价电，但这也造成了较多的问题：一是储能设备一般无法做的太大而是为了经济性和可维护性而采用多个储能单元组成阵列供电，储能设备本身也存在不同供电能力和供电参数的多种型号混用的情况；二是用户数量较多，但是用户所使用的储能线束往往不仅用来接收电能还需要接收其他的关于供电端的信号；三是存在部分用户独自承包使用相应储能设备的情况，该部分用户也不能与其他用户混合用电。因此不能够简单的将用户的储能线束全部并联在一起供电，而是每个储能线束单独采用物理连接与相应的储能设备连接，这就造成了当储能设备发生故障或者储存电量不足时需要将相应的用户储能线束及时的进行切换来保障用户的正常供电，如果采用人工来完成这项操作显然效率太低。

如果发明一种能够自动化的对用户的储能线束与储能设备之间进行切换并确保用户不会在切换过程中断电的新型蓄能线束用连接器就能够解决此类问题，维持我们提供了一种户用储能线束用连接器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种户用储能线束用连接器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种户用储能线束用连接器，包括固定安装在储能柜体上的安装板和备用电源，且安装板在对应储能柜体的中间位置处固定安装有导轨，所述安装板在对应导轨后方位置处呈阵列固定安装有至少两对用于收卷中间连接线并将中间连接线与外部用户储能线束及备用电源电性连接的收线装置，所述收线装置的前端设置有连接管，且连接管的末端设置有用于固定插接装置的锥形对接存放座，所述插接装置包括与锥形对接存放座插接的锥形座，且锥形座上固定安装有与中间连接线电性连接的插接头，所述储能柜体内呈阵列放置的储能单元上设置有与插接头配合插接的供能对接口，且安装板上固定安装有用于与储能单元电性连接并传输储能单元运行状态的数据接头；

所述导轨通过能够沿着导轨移动的运输装置固定安装有用于夹紧插接装置的调向装置，所述安装板上固定安装有控制器，且控制器与数据接头、调向夹紧装置、运输装置、收线装置和备用电源电性连接。

优选的，所述中间连接线的横截面为椭圆型、正六边形或者矩形，且连接管内设置有与中间连接线形状匹配防止中间连接线收回时扭转的限位滑道。

优选的，所述锥形对接存放座的末端一体成型有对接管，且锥形座的末端开设有与对接管配合插接的套接口。

优选的，所述锥形座在对应调向夹紧装置的夹紧位置处滑动安装有卡紧片，且卡紧片通过弹簧与锥形座连接，所述供能对接口上设置有用于卡紧连接卡紧片的卡槽。

优选的，所述运输装置包括滑动安装在导轨上的移动座，且导轨上固定设置有齿条，所述移动座上固定安装有驱动电机，且驱动电机的输出端驱动有与齿条啮合的驱动齿轮，所述移动座上固定安装有第一驱动推杆，且第一驱动推杆的输出端固定安装有推动架，所述推动架上固定安装有方向调整电机，且方向调整电机的输出端驱动有第二驱动推杆，所述调向夹紧装置固定安装在第二驱动推杆的输出端，所述驱动电机、方向调整电机和第二驱动推杆均与控制器电性连接。

优选的，所述收线装置包括与安装板固定安装的单元壳体，且单元壳体上转动安装有一对用于夹紧中间连接线的夹紧滚轴，所述单元壳体上固定安装有用于驱动夹紧滚轴转动的滚轴驱动电机，所述单元壳体上固定安装有与中间连接线连接的储能线束对接头和供电对接头，且供电对接头上安装有用于控制供电对接头内部电路通断的电磁继电器，所述储能线束对接头与外部用户用储能线束连接，且备用电源通过供电接线座与供电对接头连接，所述单元壳体内在对应夹紧滚轴的后方设置有可以转动的第二滚筒组，且单元壳体在对应第二滚筒组的后端处滑动安装有移动架，且移动架上设置有可以转动第一滚筒组，所述中间连接线交错缠绕在第一滚筒组和第二滚筒组之间，且单元壳体上固定安装有用于驱动移动架前后滑动的距离调整推杆，所述距离调整推杆滚轴驱动电机和电磁继电器均与控制器电性连接。

优选的，所述调向夹紧装置包括与运输装置固定安装的主调向电机，且主调向电机的输出端驱动有连接板，所述连接板上转动安装有一对调向转动座，且调向转动座上固定安装有夹紧推杆，所述夹紧推杆的输出端驱动有与位于锥形座上的卡紧座配合夹紧的夹紧配合凸起，且连接板上固定安装有通过齿形带驱动调向转动座旋转的倾角调节电机，所述主调向电机、倾角调节电机和夹紧推杆均与控制器电性连接。

优选的，所述锥形对接存放座上固定安装有用于检测插接装置是否与锥形对接存放座连接到位的第一接近开关，且锥形座上固定安装有用于检测锥形座是否与供能对接口连接到位的第二接近开关，所述锥形座上固定安装有用于检测调向夹紧装置是否与插接装置夹紧到位的第三接近开关，且第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关均与控制器电性连接。

优选的，所述控制器为微机或者PLC控制器，且备用电源为可以充放电的蓄电池或者锂电池组。

优选的，所述运输装置上设置有用于监测插接是否就位的监控装置，且监控装置包括与运输装置固定的连接架，所述连接架上固定安装有转向电机，且转向电机的输出端驱动有监控转动座，所述监控转动座上固定安装有照明灯和摄像机，且安装板上固定安装有显示器和无线通讯模块，所述转向电机、照明灯、摄像机、显示器和无线通讯模块均与控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的储能线束连接器在使用的时候，能过利用中间连接线来连接外部用户的储能线束，然后在调向夹紧装置和运输装置的配合下降中间连接线根据不同储能单元当前状态来进行切换连接，从而最优化的完全利用不同储能单元内的储存电量，同时也可以有效的保障用户的正常用电，而且该过程中不需要人工介入，全部的物理切换过程均能够自动化的完成，因此具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构后视图；

图3为本发明实施例1中收线装置和安装板的安装示意图；

图4为本发明实施例1中调向夹紧装置和运输装置的安装示意图；

图5为本发明实施例1中调向夹紧装置的结构示意图；

图6为本发明实施例1中收线装置和插接装置的安装示意图；

图7为本发明实施例1中收线装置的结构示意图；

图8为本发明实施例1中插接装置的结构示意图；

图9为本发明实施例2的结构示意图；

图10为本发明实施例2中监控装置的结构示意图。

图中：1、储能柜体；2、监控装置；201、监控转动座；202、照明灯；203、转向电机；204、连接架；205、摄像机；3、插接装置；301、卡紧片；302、插接头；303、第二接近开关；304、第三接近开关；305、卡紧座；306、锥形座；307、套接口；4、调向夹紧装置；401、主调向电机；402、倾角调节电机；403、连接板；404、夹紧配合凸起；405、调向转动座；406、夹紧推杆；5、运输装置；501、驱动齿轮；502、驱动电机；503、第一驱动推杆；504、方向调整电机；505、推动架；506、第二驱动推杆；507、移动座；6、收线装置；601、移动架；602、第一滚筒组；603、单元壳体；604、第二滚筒组；605、夹紧滚轴；606、滚轴驱动电机；607、距离调整推杆；7、储能线束对接头；8、供电对接头；9、电磁继电器；10、中间连接线；11、第一接近开关；12、锥形对接存放座；13、齿条；14、导轨；15、安装板；16、显示器；17、控制器；18、供电接线座；19、备用电源；20、储能单元；21、供能对接口；22、数据接头；23、无线通讯模块；24、连接管；25、对接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1，请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种户用储能线束用连接器，包括固定安装在储能柜体1上的安装板15和备用电源19，且安装板15在对应储能柜体1的中间位置处固定安装有导轨14，安装板15在对应导轨14后方位置处呈阵列固定安装有至少两对用于收卷中间连接线10并将中间连接线10与外部用户储能线束及备用电源19电性连接的收线装置6，收线装置6的前端设置有连接管24，且连接管24的末端设置有用于固定插接装置3的锥形对接存放座12，插接装置3包括与锥形对接存放座12插接的锥形座306，且锥形座306上固定安装有与中间连接线10电性连接的插接头302，储能柜体1内呈阵列放置的储能单元20上设置有与插接头302配合插接的供能对接口21，且安装板15上固定安装有用于与储能单元20电性连接并传输储能单元20运行状态的数据接头22，数据接头22至少需要向控制器17内传输相应储能电源20内的电压、电流、剩余电量等参数，储能单元20可以是市面上任意一种小型化的模块化储能设备，例如锂电池组或者蓄电池组，另外储能单元20和备用电源19均可以接入电网来保障自身正常的储能和使用；

请参阅图1至图8，导轨14通过能够沿着导轨14移动的运输装置5固定安装有用于夹紧插接装置3的调向装置4，安装板15上固定安装有控制器17，且控制器17与数据接头22、调向夹紧装置4、运输装置5、收线装置6和备用电源19电性连接，控制器17为微机或者PLC控制器，且备用电源19为可以充放电的蓄电池或者锂电池组，需要说明的是备用电源19不是只有一个，而是针对不同用户供电需求具有多个信号，在用户接入的时候会将相应的外部用户储能线束与相应型号的备用电源19连接来进行备用供电，备用电源19也不参与正常供电只用于切换过程中的临时供电，避免用户在切换过程中无法用电；

请参阅图3至图8，中间连接线10的横截面为椭圆型、正六边形或者矩形，且连接管24内设置有与中间连接线10形状匹配防止中间连接线收回时扭转的限位滑道，这样就能够保障每次中间连接线10在被回收时都会以相同的方向进入连接管24内，同时也将带动位于中间连接线10末端的插接装置3以正确的角度方向与锥形对接存放座12进行卡紧，锥形对接存放座12的末端一体成型有对接管25，且锥形座306的末端开设有与对接管25配合插接的套接口307，对接管25和套接口307之间的套接作用可以让锥形座306和锥形对接存放座12之间固定的更加牢固，锥形座306在对应调向夹紧装置4的夹紧位置处滑动安装有卡紧片301，且卡紧片301通过弹簧与锥形座306连接，供能对接口21上设置有用于卡紧连接卡紧片301的卡槽，这样当调向夹紧装置4夹住插接装置3时就可以同时将卡紧片301挤压至非工作位置，从而使得卡紧片301能够脱离与功能对接口21上相应卡槽的卡紧状态，而在调向夹紧装置4没有夹住插接装置3的时候，卡紧片301可以防止插接装置3由供能对接口21上非正常脱落；

请参阅图3和图4，运输装置5包括滑动安装在导轨14上的移动座507，且导轨14上固定设置有齿条13，移动座507上固定安装有驱动电机502，且驱动电机502的输出端驱动有与齿条13啮合的驱动齿轮501，移动座507上固定安装有第一驱动推杆503，且第一驱动推杆503的输出端固定安装有推动架505，推动架505上固定安装有方向调整电机504，且方向调整电机504的输出端驱动有第二驱动推杆506，调向夹紧装置4固定安装在第二驱动推杆506的输出端，驱动电机502、方向调整电机504和第二驱动推杆506均与控制器17电性连接，运输装置5能够利用驱动电机502来驱动移动座507沿着导轨14进行左右运动，可以通过第一驱动推杆503来控制调向夹紧装置4与储能柜体1之间的距离，从而辅助其完成从锥形对接存放座12上拔出插接装置3或者将插接装置3插入功能对接口21的任务，同时还可以通过方向调整电机504和第二驱动推杆506的配合来更好的将调向夹紧装置4的工作部位驱动至相应的工作区域内；

收线装置6包括与安装板15固定安装的单元壳体603，且单元壳体603上转动安装有一对用于夹紧中间连接线10的夹紧滚轴605，单元壳体603上固定安装有用于驱动夹紧滚轴605转动的滚轴驱动电机606，单元壳体603上固定安装有与中间连接线10连接的储能线束对接头7和供电对接头8，且供电对接头8上安装有用于控制供电对接头8内部电路通断的电磁继电器9，储能线束对接头7与外部用户用储能线束连接，且备用电源19通过供电接线座18与供电对接头8连接，单元壳体603内在对应夹紧滚轴605的后方设置有可以转动的第二滚筒组604，且单元壳体603在对应第二滚筒组604的后端处滑动安装有移动架601，且移动架601上设置有可以转动第一滚筒组602，中间连接线10交错缠绕在第一滚筒组602和第二滚筒组604之间，且单元壳体603上固定安装有用于驱动移动架601前后滑动的距离调整推杆607，距离调整推杆607滚轴驱动电机606和电磁继电器9均与控制器17电性连接，当中间连接线10需要被放出的时候，第一滚筒组602和第二滚筒组604之间的间距可以通过距离调整推杆607来进行减小，从而使位于第一滚筒组602和第二滚筒组604之间的中间连接线10能够被夹紧滚轴605正常的放出，而当需要收线的时候，被夹紧滚轴605收入单元壳体603内的中间连接线10则可以被第一滚筒组602和第二滚筒组604之间不断增大的距离所张紧，防止中间连接线10在单元壳体603内发生缠绕影响正常的使用；

请参阅图3至图5，调向夹紧装置4包括与运输装置5固定安装的主调向电机401，且主调向电机401的输出端驱动有连接板403，连接板403上转动安装有一对调向转动座405，且调向转动座405上固定安装有夹紧推杆406，夹紧推杆406的输出端驱动有与位于锥形座306上的卡紧座305配合夹紧的夹紧配合凸起404，且连接板403上固定安装有通过齿形带驱动调向转动座405旋转的倾角调节电机402，主调向电机401、倾角调节电机402和夹紧推杆406均与控制器17电性连接，调整装置可以通过主调向电机401带动连接板403进行旋转，这方便了夹紧配合凸起404以不同的角度多次尝试与卡紧座305夹紧，从而在插接装置3在反生扭转时依然可以正常的被夹紧配合凸起404夹装住，是否夹装就位则可以通过第三接近开关304来进行判断，当夹紧配合凸起404与插接装置3夹装就位后，主调向电机401和倾角调节电机402还可以用于调整插接装置3的朝向来帮助其定位相应的功能对接口21；

请参阅图6至图8，锥形对接存放座12上固定安装有用于检测插接装置3是否与锥形对接存放座12连接到位的第一接近开关11，且锥形座306上固定安装有用于检测锥形座306是否与供能对接口21连接到位的第二接近开关303，锥形座306上固定安装有用于检测调向夹紧装置4是否与插接装置3夹紧到位的第三接近开关304，且第一接近开关11、第二接近开关303和第三接近开关304均与控制器17电性连接。

在本实施例中，设备在使用的时候，外部用户的储能线束是被操作人员预先与收线装置6上的储能线束对接头7连接固定的，此时外部用户的储能线束将先通过供电对接头8接通备用电源19来保障用户的供电，随后将在控制器17的控制下对连接该外部用户储能线束的中间连接线10固定在相应的功能对接口21上采用储能单元20进行供能，当储能单元20正常对外部用户的储能线束进行供能时，相应的电磁继电器9将切断备用电源19对外部用户储能线束的供电。当中间连接线10需要被连接时，控制器17将先通过数据接头22检测各个符合该用户供电参数要求的储能单元20中哪个的剩余电量最多以及距离最近，从而根据算法确定出连接至哪个储能单元20的功能对接口21上，然后运输装置5将驱动调向夹紧装置4运动至与相应的插接装置3对齐的位置处，随后夹紧装置4上的夹紧配合凸起404将以正确的方向尝试夹紧插接装置3上的卡紧座305，如果夹紧不成功将会在主调向电机401的驱动下以其他角度来夹紧，如果无法夹紧成功则需要人工介入，当夹紧成功时，第三接近开关304将被触发，此时第一驱动推杆503继续向外侧推动调向夹紧装置4，从而将插接装置3由锥形对接存放座12上拔出，控制器17可以通过第一接近开关11检测是否正确拔出，拔出完毕后，调向夹紧装置4利用主调向电机401和倾角调节电机402将插接装置3旋转至正确的方向，随后运输装置4将插接装置3运输至相应的供能对接口21上，在该运动过程中滚轴驱动电机606和距离调整推杆607将配合来完成将相应的中间连接线10排出至收线装置6外部，此时采用第一驱动推杆503驱动插接装置3靠近供能对接口21来完成插接。由于每个储能单元20内部能够存储的能量优先，因此当正在使用的储能单元20无法继续供能的时候就需要将位于其上的插接装置重新连接至其他的储能单元20上，此时控制器17首先通过相应的电磁继电器9回复备用电源19对相应的外部用户储能线束的临时供电功能，确保用户端能够正常的用电，随后运输装置5驱动调向夹紧装置4运动至相应的储能单元20前，然后通过运输装置5和调向加紧装置4的配合将插接装置3重新夹紧在调向夹紧装置4上并从供能对接口21上拔出，拔出后调向夹紧装置4将松开插接装置4，随后该中间连接线10将在滚轴驱动电机606和距离调整推杆607的共同配合下被回拉直收线装置6内，同时插接装置3也会被重新在中间连接线10的拉动下回归至与相应的锥形对接存放座12的配合状态，在中间连接线10的拉动过程中，插接装置3由于前进的方向为锥形因此不容易被其他线缆或者部件所卡住，因此在大多数情况下都能够正常的完成该回拉过程，采用这种方式由调向夹紧装置4将相应的储能单元20上的全部插接装置3拔出即可，随后设备将在控制器17的控制下重新对这些被拔掉的插接装置3按照正常的插接流程插接在其他的储能单元20上，完成切换作业。由于这种回拉在中间连接线10较多的时候依然可能存在小概率缠绕的情况，因此该装置将会记录每次中间连接线10连接的记录，从而在中间连接线10未发生正常回收的时候将通过历史记录中各个插接装置3与储能单元20的连接关系来判断改未正常回收的中间连接线10可能与那些中间连接线10发生缠绕，从而将这些中间连接线10全部拔掉然后重新再将这些插接装置3按照正常流程重新插接，从而解决该类问题，如果采用该方式依然无法解决问题，则需要采用人工介入解决。

实施例2：请参阅图9和图10，本实施例相比于实施例1，还在运输装置5上设置有用于监测插接是否就位的监控装置2，且监控装置2包括与运输装置5固定的连接架204，连接架204上固定安装有转向电机203，且转向电机203的输出端驱动有监控转动座201，监控转动座201上固定安装有照明灯202和摄像机205，且安装板15上固定安装有显示器16和无线通讯模块23，转向电机203、照明灯202、摄像机205、显示器16和无线通讯模块23均与控制器17电性连接，当设备上的中间连接线10之间出现线缆缠绕或者其他原因导致的线缆无法正常插接就位的时候，控制器17将会利用利用运输装置5将监控装置2带动至相应的故障位置，然后利用转向电机203来调整照明灯202和摄像机205的朝向故障位置，从而利用照明灯202对相应的部位进行照明，利用摄像机205对故障位置进行图像采集，然后通过无线通讯模块23将相关的数据发送给持有远程控制终端的操作者来下达相应的处理指令，无线通信模块23可以采用4G通讯模块或者5G通讯模块，从而方便设备按照操作人员给与的插拔顺序重新整理中间连接线10之间的布线来避免故障，如果故障无法通过这种远程控制的形式进行解决，操作人员还可以在现场通过显示器16和控制器17调用更多的数据来方便人工进行故障排除。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。