CN106787791A - 一种船用恒频恒压带电能存储供电*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船用恒频恒压带电能存储供电***，包括轴带发电机、谐波抑制电抗器、AC‑DC整流滤波器和DC‑AC逆变器；所述轴带发电机电压输出端与所述谐波抑制电抗器的输入端电连接，所述谐波抑制电抗器输出端与所述AC‑DC整流滤波器的输入端电连接，所述AC‑DC整流滤波器输出端与所述DC‑AC逆变器的输入端电连接，所述DC‑AC逆变器的输出端与用电设备电连接；本发明提供的供电***解决了目前船用轴带发电机输出频率电压不稳定等问题，并且减小了发电机的体积。与烧油的发电机相比达到了无污染、低噪音、节能环保的目的。
Description
技术领域
本发明属于发电机和逆变器制造领域，具体涉及一种船用恒频恒压带电能存储供电***。
背景技术
目前船舶的供电主要靠发电机供给，船舶航行过程中的消防、照明等生活用电由发电机供给；还有一种方式是在航行用的主发电机上拖一个轴带发电机给生活用电供电。
但由于在航行的过程中，船舶航行速度的快慢甚至停止，导致轴带发电机的输出频率会有很大的波动，容易导致空调、循环泵等设备无法正常使用，由于输出电压频率波动大还可能损坏各用电设备。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种船用恒频恒压带电能存储供电***，以便解决现有技术中轴带发电机输出电压频率波动大以及船舶主发电机停止时的供电问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种船用恒频恒压带电能存储供电***，包括轴带发电机、谐波抑制电抗器、AC-DC整流滤波器和DC-AC逆变器；所述轴带发电机电压输出端与所述谐波抑制电抗器的输入端电连接，所述谐波抑制电抗器输出端与所述AC-DC整流滤波器的输入端电连接，所述AC-DC整流滤波器输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接，所述DC-AC逆变器的输出端与用电设备电连接；
所述谐波抑制电抗器用于减少后端AC-DC整流滤波器的谐波，提升整流器的功率因数；所述AC-DC整流滤波器用于将轴带发电机发出的交流电整流滤波为平滑的直流电；所述DC-AC逆变器用于将直流电通过SPWM脉宽调制成交流电，并通过LC滤波器输出纯净的正弦波电压；还包括AC/DC充电器和蓄电池组，所述AC/DC充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述AC/DC充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接，所述蓄电池组的输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接。
所述轴带发电机输出频率为200HZ-600HZ，输出电压为AC500-700V。
所述AC-DC整流滤波器包括全桥整流电路和滤波电容组，所述全桥整流电路的输入端与所述轴带发电机电压输出端电连接，所述全桥整流电路的输出端与所述滤波电容组输入端电连接。
所述DC-AC逆变器为IGBT全桥逆变器。
所述IGBT全桥逆变器的正极输入端处串接有母线熔丝，所述IGBT全桥逆变器的三相电压输出端上分别串接有电感线圈，所述IGBT全桥逆变器上还电连接有采样反馈控制驱动器。
所述AC/DC充电器为可控硅充电器，所述可控硅充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述可控硅充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接。
本发明采用以上技术方案，具有如下有益效果：
1、采用了AC-DC-AC的交流到直流再到交流的逆变环节，输出频率电压稳定，并且可以通过调节SPWM的占空比适应输入电压的大范围变化。
2、可以外接蓄电池组，通过充电器在航行过程中为蓄电池组充电，当船舶停下时可以由蓄电池组供电，保障船上的电源供应。
3、本发明提供的供电***解决了目前船用轴带发电机输出频率电压不稳定等问题，并且减小了发电机的体积。与烧油的发电机相比达到了无污染、低噪音、节能环保的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明船用恒频恒压带电能存储供电***结构示意图；
图2为本发明谐波抑制电抗器结构示意图；
图3为本发明AC-DC整流滤波器结构示意图；
图4为本发明DC-AC逆变器结构示意图；
图5为本发明充电器和蓄电池组结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种船用恒频恒压带电能存储供电***，包括轴带发电机、谐波抑制电抗器、AC-DC整流滤波器和DC-AC逆变器；所述轴带发电机电压输出端与所述谐波抑制电抗器的输入端电连接，所述谐波抑制电抗器输出端与所述AC-DC整流滤波器的输入端电连接，所述AC-DC整流滤波器输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接，所述DC-AC逆变器的输出端与用电设备电连接。
本实施例中所述DC-AC逆变器用于将直流电通过SPWM脉宽调制成交流电，并通过LC滤波器输出纯净的正弦波电压；还包括AC/DC充电器和蓄电池组，所述AC/DC充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述AC/DC充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接，所述蓄电池组的输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接。
如图1所示，需要补充说明的是，本实施例中所述轴带发电机输出频率为200HZ-600HZ，输出电压为AC500-700V；所述AC-DC整流滤波器输出的直流电在±350-520V之间，所述DC-AC逆变器的输入输出交流电AC380V。
作为一种优选的实施方式，所述谐波抑制电抗器L1主要作用是减少后端AC-DC整流滤波器的谐波，提升整流器的功率因数；具体的谐波抑制电抗器电气结构示意图如图2所示。
如图3所示，所述AC-DC整流滤波器用于将轴带发电机发出的交流电整流滤波为平滑的直流电；具体讲，所述AC-DC整流滤波器包括全桥整流电路和滤波电容组，所述全桥整流电路的输入端与所述轴带发电机电压输出端电连接，所述全桥整流电路的输出端与所述滤波电容组输入端电连接。
滤波电容组包括电容C1至电容C4、电阻R1和电阻R2；
如图3所示，电容C1的正极接电源正极，所述电容C1的负极与所述电容C2的正极电连接，所述电容C2的负极接电源负极；
所述电容C3与电容C4串连连接，且所述电容C3并联在电容C1上，所述电容C4并联在电容C2上；所述电阻R1和电阻R2串连连接，且所述电阻R1并联在所述电容C3上，所述电阻R2并联在所述电容C4上。
作为一种优选的实施方式，所述DC-AC逆变器为IGBT全桥逆变器。
如图4所示，所述IGBT全桥逆变器的正极输入端处串接有母线熔丝，所述IGBT全桥逆变器的三相电压输出端(U0、V0、W0)上分别串接有电感线圈L2，所述IGBT全桥逆变器上还电连接有采样反馈控制驱动器。
如图5所示为充电储能部分示意图，所述AC/DC充电器为可控硅充电器，所述可控硅充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述可控硅充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接。
本发明采用了AC-DC-AC的交流到直流再到交流的逆变环节，输出频率电压稳定，并且可以通过调节SPWM的占空比适应输入电压的大范围变化。可以外接蓄电池组，通过充电器在航行过程中为蓄电池组充电，当船舶停下时可以由蓄电池组供电，保障船上的电源供应。本发明提供的供电***解决了目前船用轴带发电机输出频率电压不稳定等问题，并且减小了发电机的体积。与烧油的发电机相比达到了无污染、低噪音、节能环保的目的。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：包括轴带发电机、谐波抑制电抗器、AC-DC整流滤波器和DC-AC逆变器；
所述轴带发电机电压输出端与所述谐波抑制电抗器的输入端电连接，所述谐波抑制电抗器输出端与所述AC-DC整流滤波器的输入端电连接，所述AC-DC整流滤波器输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接，所述DC-AC逆变器的输出端与用电设备电连接；
所述谐波抑制电抗器用于减少后端AC-DC整流滤波器的谐波，提升整流器的功率因数；所述AC-DC整流滤波器用于将轴带发电机发出的交流电整流滤波为平滑的直流电；所述DC-AC逆变器用于将直流电通过SPWM脉宽调制成交流电，并通过LC滤波器输出纯净的正弦波电压；
还包括AC/DC充电器和蓄电池组，所述AC/DC充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述AC/DC充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接，所述蓄电池组的输出端与所述DC-AC逆变器的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：所述轴带发电机输出频率为200HZ-600HZ，输出电压为AC500-700V。
3.根据权利要求1所述的船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：所述AC-DC整流滤波器包括全桥整流电路和滤波电容组，所述全桥整流电路的输入端与所述轴带发电机电压输出端电连接，所述全桥整流电路的输出端与所述滤波电容组输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：所述DC-AC逆变器为IGBT全桥逆变器。
5.根据权利要求4所述的船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：所述IGBT全桥逆变器的正极输入端处串接有母线熔丝，所述IGBT全桥逆变器的三相电压输出端上分别串接有电感线圈，所述IGBT全桥逆变器上还电连接有采样反馈控制驱动器。
6.根据权利要求1所述的船用恒频恒压带电能存储供电***，其特征在于：所述AC/DC充电器为可控硅充电器，所述可控硅充电器的输入端与所述谐波抑制电抗器的输出端电连接，所述可控硅充电器的输出端与所述蓄电池组的输入端电连接。
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