[发明专利]车载式直流供电装置及压裂系统

说明书

本发明涉及一种车载式直流供电装置，其布置于运载车上且包括具有各自防护柜体的高压输入单元、整流单元和输出控制单元，其中：高压输入单元布置于运载车的车盘部，其用于对外部输入电源执行降压操作，并且向整流单元输出降压后的电压；整流单元布置于运载车的鹅颈部，其用于对从高压输入单元输入的电压执行整流滤波操作，以便形成多路直流电源；以及输出控制单元布置于运载车的鹅颈部和车盘部之间，其用于将多路直流电源向外输出。本发明的方案避免了撬装设计的供电装置到现场需要卸车、转移和吊装的操作，并且解决了一对一设计的供电装置导致占地面积大和占用车辆多的问题。

技术领域

本发明一般地涉及供电领域。更具体地，本发明涉及一种车载式直流供电装置和压裂系统。

背景技术

随着国内外油田、天然气或煤矿等领域勘探开发的深入，油、气和水井的深度和开发难度不断增加，应用压裂作业的施工规模越来远大，使用的压裂车也越来越多。然而，现有技术中用于直流供电的电驱变频压裂车的供电装置都是一对一设计。对于例如国内某些地区的油田勘探开发至少需要12辆压裂车的场景，则需要相对多的直流供电装置。如此大量的供电装置不仅占地面积大，而且会占用比较多的运输车辆。进一步，针对大多数供电装置采用撬装设计，存在供电装置运输到应用现场后需要对其进行卸车、吊装和转移等工作，从而给供电装置的应用带来极大不便。另外，现有技术中应用的直流供电装置，通常只能支持国内电源10KV/50Hz的输入电源应用，无法直接应用于类似于北美市场的高电压和高频率的输入电源的应用。

发明内容

为了解决上述背景技术中所描述的问题，在一个方面中，本发明提供了一种车载式直流供电装置，其布置于运载车上并且包括具有各自防护柜体的高压输入单元、整流单元和输出控制单元，其中：

所述高压输入单元布置于所述运载车的车盘部，其用于对外部输入的电源执行降压操作，并且向所述整流单元输出降压后的电压；

所述整流单元布置于所述运载车的鹅颈部，其用于对从高压输入单元输入的电压执行整流滤波操作，以便形成多路直流电压；以及

所述输出控制单元布置于所述运载车的鹅颈部和车盘部之间，其用于将所述多路直流电源向外输出。

在一个实施例中，所述输出控制单元与所述高压输入单元通信连接，以用于对所述外部输入电源的控制和防护。

在另一个实施例中，所述高压输入单元包括：

接线腔，其用于接入外部输入电源；

高压配电模块，其用于导通或关断所述接线腔接入的外部输入电源，并对输入的电压和/或电流进行监控和收集保护信息；

变压器和变压器散热模块，其中所述变压器用于对外部输入电源执行降压操作，以输出交流电压和多路辅助电源，所述变压器散热模块用于对工作时的变压器进行散热；以及

变压器输出模块，其与所述整流单元电连接以用于将所述交流电压输出至所述整流单元。

在又一个实施例中，整流单元包括：

整流模块，其用于对所述变压器输出模块输出的所述交流电压执行整流操作以形成直流电压；

整流散热模块，其用于对所述整流单元执行散热操作；以及

滤波输出模块，其用于对所述整流模块输出的直流电压执行平滑滤波与分路输出操作，以便输出多路直流电源。

在一个实施例中，所述滤波输出模块包括：

滤波电路，其用于对所述整流模块输出的直流电压执行平滑滤波操作；以及

短路保护电路，其包括多路保护电路，以用于对所述直流滤波回路进行短路保护并且输出多路直流电源。

在另一个实施例中，所述输出控制单元包括：