CN109067007A - 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法 - Google Patents

一种船舶岸电无线供电***及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109067007A
CN109067007A CN201810803746.4A CN201810803746A CN109067007A CN 109067007 A CN109067007 A CN 109067007A CN 201810803746 A CN201810803746 A CN 201810803746A CN 109067007 A CN109067007 A CN 109067007A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boat
power cell
carrying
bank
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810803746.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘亚光
黄珺
云阳
石春虎
王蕤
黄全全
骆健
俞拙非
杨志宏
朱金大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nari Technology Co Ltd
Original Assignee
Nari Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nari Technology Co Ltd filed Critical Nari Technology Co Ltd
Priority to CN201810803746.4A priority Critical patent/CN109067007A/zh
Publication of CN109067007A publication Critical patent/CN109067007A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种船舶岸电无线供电***及其控制方法，包括：岸侧功率单元、船载功率单元；所述岸侧功率单元通过与船载功率单元进行高频磁场耦合实现电能传输。本发明以电磁场为媒介实现电能传输，避免了直接电气连接，操作简单，使用安全，少维护甚至免维护，并且可以适应恶劣环境。

Description

一种船舶岸电无线供电***及其控制方法
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶岸电无线供电***及其控制方法。
背景技术
船舶岸电***是指船舶到港、靠港期间替代船舶发电辅机的电能供给***，提供船舶在港期间其泵组、通风、照明、通讯等其他负荷所需的电力。船舶靠港采用岸电供能，对减少区域环境污染、降低靠港船舶用能成本和提高能源利用效率具有重大意义，是港口节能减排的有效途径之一。
传统的有线连接岸电***通过线缆以及各种电气保护装置来连接岸边泊位上的接电桩与船上的受电设备，其缺陷是操作复杂，安全性低，易受环境因素制约，且线缆长期暴露在外，易老化损毁等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种船舶岸电无线供电***及其控制方法，解决现有技术中船舶岸电***采用有线连接存在操作复杂、安全性低、易受环境因素制约，且线缆长期暴露在外，易老化损毁等技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种船舶岸电无线供电***，包括：岸侧功率单元、船载功率单元；所述岸侧功率单元通过与船载功率单元进行高频磁场耦合实现电能传输。
进一步的，所述岸侧功率单元包括依次电连接的电网接口、岸基变电站、功率因数校正电路、高频逆变电路、岸侧补偿网络和高频磁场发射线圈。
进一步的，所述船载功率单元包括依次电连接的高频磁场接收线圈、船载补偿网络、整流电路、逆变电路和负载，所述高频磁场接收线圈与高频磁场发射线圈相耦合。
进一步的，所述无线供电***还包括通讯控制单元，所述通讯控制单元分别与所述岸侧功率单元、船载功率单元双向通讯连接，用于岸侧功率单元和船载功率单元之间的通讯连接控制和岸电控制管理。
进一步的，所述通讯控制单元包括岸侧通信控制单元、船载通信控制单元和岸电控制管理***；
所述岸侧通信控制单元通过内部接口一与所述岸侧功率单元双向通讯连接，所述船载通信控制单元通过内部接口二与所述船载功率单元双向通讯连接；
所述岸侧通信控制单元通过通讯接口一与岸电控制管理***双向通讯连接，通过通讯接口二与船载通信控制单元双向通讯连接；所述船载通信控制单元通过通讯接口三与岸电控制管理***双向通讯连接。
本发明还提供一种船舶岸电无线供电***的控制方法，包括：岸侧功率单元、船载功率单元、与岸侧功率单元双向通讯连接的岸侧通信控制单元、与船载功率单元双向通讯连接的船载通信控制单元以及分别与岸侧通信控制单元、船载通信控制单元双向通讯连接的岸电控制管理***；所述控制方法包括如下步骤：
岸电控制管理***接收注册请求开始进行通讯建立，使岸侧通信控制单元、船载通信控制单元及岸电控制管理***之间处于通讯连接状态；
岸电控制管理***通过岸侧通信控制单元向岸侧功率单元发出信息上报及查询命令，通过船载通信控制单元向船载功率单元发出信息上报及查询命令；
待岸侧功率单元和船载功率单元均完成信息上报和查询后，岸侧功率单元和船载功率单元同步进入空载待机状态；
当岸侧功率单元和船载功率单元接收到启动供电命令时，岸侧功率单元向外发出高频磁场，船载功率单元通过高频磁场耦合接收电能；当岸侧功率单元和船载功率单元接收到停止供电命令时，岸侧功率单元停止发出高频磁场，电能传输停止。
进一步的，当岸电控制管理***接收到注销命令或终止通讯命令时，使岸侧通信控制单元、船载通信控制单元及岸电控制管理***之间进入通讯未连接状态。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
以电磁场为媒介实现电能传输，避免了直接电气连接，操作简单，使用安全，少维护甚至免维护，并且可以适应恶劣环境；
岸侧功率单元与船载功率单元之间使用通讯单元进行通信，可实现船舶无线供电的智能化管理与控制。
附图说明
图1是本发明提供的船舶岸电无线供电***结构框图；
图2是本发明提供的船舶岸电无线供电***的控制方法流程图；
图中：1、岸侧功率单元；101、电网接口；102、岸基变电站；103、功率因数校正电路；104、高频逆变电路；105、岸侧补偿网络；106、高频磁场发射线圈；
2、船载功率单元；201、高频磁场接收线圈；202、船载补偿网络；203、不控整流电路；204、SPWM逆变电路；205、船舶配电装置和负载；
3、通讯控制单元；301、内部接口一；302、岸侧通信控制单元；303、通讯接口一；304、岸电控制管理***；305、通讯接口二；306、通讯接口三；307、船载通信控制单元；308内部接口二。
具体实施方式
本发明采用松耦合变压器结构替代传统的有线连接岸电***的线缆，将松耦合变压器的原、副边线圈绕组分别置于岸边和船上，通过高频磁场耦合实现非接触电能传输，避免了直接电气连接，操作简单，使用安全，少维护甚至免维护，并且可以适应恶劣环境。
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，是本发明提供的船舶岸电无线供电***结构框图，包括岸侧功率单元1、船载功率单元2和通讯控制单元3。
岸侧功率单元1包括：电网接口101、岸基变电站102、功率因数校正电路103、高频逆变电路104、岸侧补偿网络105、高频磁场发射线圈106，岸基变电站102的输入连接电网接口101，岸基变电站102的输出连接功率因数校正电路103的输入，高频逆变电路104的输入连接功率因数校正电路103的输出，高频逆变电路104的输出连接岸侧补偿网络105的输入，高频磁场发射线圈106的输入连接岸侧补偿网络105的输出，高频磁场发射线圈106的输出向外辐射高频磁场。工作时，电网接口101连接市电，为船舶岸电无线供电***提供电能，通过岸基变电站102调压输出满足后级要求的交流电能，经功率因数校正电路103进行功率因数校正，使得输入功率因数满足指标要求，经高频逆变电路104产生高频的方波电压，岸侧补偿网络105用来实现补偿高频磁场发射线圈106的漏感，以提高***的功率传输能力以及***的传输效率。
船载功率单元2包括高频磁场接收线圈201、船载补偿网络202、不控整流电路203、SPWM逆变电路204、船舶配电装置和负载205，高频磁场接收线圈201耦合高频磁场，高频磁场接收线圈201输出连接船载补偿网络202的输入，不控整流电路203的输入连接船载补偿网络202的输出，不控整流电路203的输出连接SPWM逆变电路204的输入，SPWM逆变电路204的输出连接船舶配电装置和负载205。工作时，高频磁场接收线圈201耦合高频磁场，产生感应电动势，经船载补偿网络202对高频磁场接收线圈201的漏感进行补偿，提高传输效率和传输功率，经不控整流电路203实现高频交流电向直流电变换，经SPWM逆变电路204完成输出交流电能幅值及频率的调节，经船舶配电装置和负载205实现对船舶用电负荷的供电。
通讯控制单元3包括内部接口一301、岸侧通信控制单元302、通讯接口一303、岸电控制管理***304、通讯接口二305、通讯接口三306、船载通信控制单元307和内部接口二308，岸侧通信控制单元302经内部接口一301连接到岸侧功率单元1，岸侧通信控制单元302经通讯接口二306连接到船载通信控制单元307，岸侧通信控制单元302经通讯接口一303连接到岸电控制管理***304，岸电控制管理***304经通讯接口三306连接到船载通信控制单元307，船载通信控制单元307经内部接口二308连接到船载功率单元2。
如图2所示，是本发明提供的船舶岸电无线供电***的控制方法流程图；
当岸边通信控制单元302、船载通信控制单元307与岸电控制管理***304之间处于通信未连接状态时，各通信单元均处于等待状态，等待接收注册请求进行通讯建立，在此过程中岸侧功率单元以及船载功率单元处于待机状态，等待指令下达后才可以实现功率传输。
当岸边通信控制单元302、船载通信控制单元307与岸电控制管理***304之间处于通信连接状态时，岸边通信控制单元302、船载通信控制单元307与岸电控制管理***304之间已建立通讯，与岸侧功率单元1以及船载功率单元2均完成信息上报及查询操作后，岸侧功率单元1以及船载功率单元2同时进入空载待机状态，当接收到终止通讯信号则进入通信未连接状态。
当岸侧功率单元1与船载功率单元2处于空载待机状态时，接收到启动供电命令进入电能传输状态，若接收到注销命令终止通讯，则岸边通信控制单元302、船载通信控制单元307与岸电控制管理***304之间进入通信未连接状态。
当岸侧功率单元1与船载功率单元2进入电能传输状态时，岸侧功率单元1与船载功率单元2之间进行电能传输，岸侧功率单元1以无线传输方式给船舶上的负载进行供电，接收到停止供电信号时，停止电能传输。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种船舶岸电无线供电***，其特征在于，包括：岸侧功率单元、船载功率单元；所述岸侧功率单元通过与船载功率单元进行高频磁场耦合实现电能传输。
2.根据权利要求1所述的船舶岸电无线供电***，其特征在于，所述岸侧功率单元包括依次电连接的电网接口、岸基变电站、功率因数校正电路、高频逆变电路、岸侧补偿网络和高频磁场发射线圈。
3.根据权利要求2所述的船舶岸电无线供电***，其特征在于，所述船载功率单元包括依次电连接的高频磁场接收线圈、船载补偿网络、整流电路、逆变电路和负载，所述高频磁场接收线圈与高频磁场发射线圈相耦合。
4.根据权利要求1至3任一项所述的船舶岸电无线供电***，其特征在于，所述无线供电***还包括通讯控制单元，所述通讯控制单元分别与所述岸侧功率单元、船载功率单元双向通讯连接，用于岸侧功率单元和船载功率单元之间的通讯连接控制和岸电管理控制。
5.根据权利要求4所述的船舶岸电无线供电***，其特征在于，所述通讯控制单元包括岸侧通信控制单元、船载通信控制单元和岸电控制管理***；
所述岸侧通信控制单元通过内部接口一与所述岸侧功率单元双向通讯连接，所述船载通信控制单元通过内部接口二与所述船载功率单元双向通讯连接；
所述岸侧通信控制单元通过通讯接口一与岸电控制管理***双向通讯连接，通过通讯接口二与船载通信控制单元双向通讯连接；所述船载通信控制单元通过通讯接口三与岸电控制管理***双向通讯连接。
6.一种船舶岸电无线供电***的控制方法，包括：岸侧功率单元、船载功率单元、与岸侧功率单元双向通讯连接的岸侧通信控制单元、与船载功率单元双向通讯连接的船载通信控制单元以及分别与岸侧通信控制单元、船载通信控制单元双向通讯连接的岸电控制管理***；其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
岸电控制管理***接收注册请求开始进行通讯建立，使岸侧通信控制单元、船载通信控制单元及岸电控制管理***之间处于通讯连接状态；
岸电控制管理***通过岸侧通信控制单元向岸侧功率单元发出信息上报及查询命令，通过船载通信控制单元向船载功率单元发出信息上报及查询命令；
待岸侧功率单元和船载功率单元均完成信息上报和查询后，岸侧功率单元和船载功率单元同步进入空载待机状态；
当岸侧功率单元和船载功率单元接收到启动供电命令时，岸侧功率单元向外发出高频磁场，船载功率单元通过高频磁场耦合接收电能；当岸侧功率单元和船载功率单元接收到停止供电命令时，岸侧功率单元停止发出高频磁场，电能传输停止。
7.根据权利要求6所述的船舶岸电无线供电***的控制方法，其特征在于，当岸电控制管理***接收到注销命令或终止通讯命令时，使岸侧通信控制单元、船载通信控制单元及岸电控制管理***之间进入通讯未连接状态。
CN201810803746.4A 2018-07-20 2018-07-20 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法 Pending CN109067007A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810803746.4A CN109067007A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810803746.4A CN109067007A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109067007A true CN109067007A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64817670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810803746.4A Pending CN109067007A (zh) 2018-07-20 2018-07-20 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109067007A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436689A (zh) * 2007-10-04 2009-05-20 通用汽车环球科技运作公司 用于***式车辆的电网负载管理
CN106487063A (zh) * 2016-11-07 2017-03-08 武汉理工大学 基于微网储能的纯电动船舶的无线充电装置和方法
WO2017083851A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Safety shield for charging
CN107571746A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 现代自动车株式会社 充电控制装置和方法、充电管理服务器与电动车辆
CN107618388A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 伽行科技（北京）有限公司 一种电动汽车无线充电***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436689A (zh) * 2007-10-04 2009-05-20 通用汽车环球科技运作公司 用于***式车辆的电网负载管理
WO2017083851A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Safety shield for charging
CN107571746A (zh) * 2016-07-05 2018-01-12 现代自动车株式会社 充电控制装置和方法、充电管理服务器与电动车辆
CN106487063A (zh) * 2016-11-07 2017-03-08 武汉理工大学 基于微网储能的纯电动船舶的无线充电装置和方法
CN107618388A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 伽行科技（北京）有限公司 一种电动汽车无线充电***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曲晓东: "基于磁耦合谐振的电动汽车无线充电***研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104485756B (zh) 一种高压输电线路的取电装置
CN103607032A (zh) 可再生能源发电、输变电和电网接入一体化***
CN104135027A (zh) 光伏变频空调器及其供电控制方法
JP5652854B2 (ja) 電力線通信システム
CN106992546A (zh) 一种柔性直流配电网的自适应功率控制***
CN101154824B (zh) 具有输出电压补偿的充电器电路
CN109067007A (zh) 一种船舶岸电无线供电***及其控制方法
CN209709691U (zh) 与配电变压整流器集成的交直流混合微网架构
CN209626984U (zh) 海上风力发电***和海上输电***
CN106992536A (zh) 一种海上风电场柔性直流输电***的主接线***
CN107104441A (zh) 一种适用于带直流微电网接入的低压配电网双端供电结构
CN206099785U (zh) 一种电气化铁路牵引变电所自用电交直交型供电***结构
CN102222966A (zh) 不间断电源
CN204696942U (zh) 集中式交直流双输入直流远程供电局端***
CN104682528A (zh) 一种风光互补发电及无线输电的电动汽车充电***
CN208257491U (zh) 一种基于太阳能的无线充电***
CN208782738U (zh) 一种基于磁开关控制的分布式电源装置、充电桩、充电器、保护电路装置
CN113991637A (zh) 一种应用于石油钻机的直流微网输电***
CN204290507U (zh) 一种高压输电线路的取电装置
CN204497022U (zh) 一种电气变压器冷却装置
CN204696796U (zh) 集中式交直流双输入直流远程供电远端***
CN106411148B (zh) 一种电气化铁路牵引变电所自用电交直交型供电***结构
CN204696682U (zh) 集中式交直流双输入直流远程供电***
CN109245548A (zh) 反激电路及含有该反激电路的电源电路、***
CN111497686A (zh) 一种燃料电池供电***及使用该燃料电池供电***的车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221