CN207910525U - 一种纯电动船用交流电源输出***装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种纯电动船用交流电源输出***装置，包括数字控制器、直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器，所述数字控制器分别与直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器相连，所述预充电设备***装置用于完成启动瞬间的软启动和电压的斜坡输入。本实用新型能够完善纯电动船的配电。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动船电源输出技术领域，特别是涉及一种纯电动船用交流电源输出***装置。
背景技术
在纯电动船(或双电船，超级电容+动力锂电池)的设计应用中，常规的发电机组被全部取消，取而代之的是具有大功率、大能量的直流电。
在纯电动船的储能***中，构成这大功率大能量直流电源的是锂电池的串并联组合，由此构成了直流电源的要件。但是，在船舶的航行中，除了直流电源(给推进***提供能量)外，还有相当一部分需要采用传统的交流电源，其电压等级是380VAC或220VAC，由于取消了发电机组，其交流电源必须从大功率大容量的直流电源中获取。
在获取这组电源时，由于面临了船舶的一个独立的交流供电***，与陆地的电压有着不相同的部分，因此，产生了较大的困难和问题。
例如：在本电源***获电的瞬间，由于***的输入端呈电容特性的容性负责，在启动送电的瞬间，将产生巨大的电压压差(直流***600V对地)，电源将承受瞬间的冲击，一些保护电路必然会立即启动，从整船而言，瞬时的断电将无可避免。而且，在这同时，在电源的输出端(即船载负载端)设备都已经在接入状态的。从逆变电源的角度就造成了启动时的输入端瞬间短路，输出端负载是不能被卸载，而且，电源是一个船载***具有独立性，其连接特性与陆地上的电源有很大的差异。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种纯电动船用交流电源输出***装置，能够完善纯电动船的配电。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纯电动船用交流电源输出***装置，包括数字控制器、直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器，所述数字控制器分别与直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器相连，所述预充电设备***装置用于完成启动瞬间的软启动和电压的斜坡输入。
所述数字控制器还与输入端绝缘监测装置相连，所述输入端绝缘监测装置用于对电压上升斜坡的斜率进行测试。
所述数字控制器还与正弦波处理装置相连，所述正弦波处理装置用于滤除高次谐波。
所述数字控制器还与通断保护开关装置相连，所述通断保护开关装置在输出功率超过阈值时进行切断操作。
所述数字控制器采用DSP和FPGA实现。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过本实用新型控制，使得输出电源为纯净的正弦波，输出电压的调节过程保证电源在要求范围内自动调节，保证输出的特性需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构方框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式涉及一种纯电动船用交流电源输出***装置，如图1所示，包括数字控制器、直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器，所述数字控制器分别与直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器相连，所述预充电设备***装置用于完成启动瞬间的软启动和电压的斜坡输入。所述数字控制器还分别与输入端绝缘监测装置、正弦波处理装置和通断保护开关装置相连。
数字控制器由DSP+FPGA器件构成，以此构成本***装置的核心要件，本核心部件完成嵌入式内部网络以及与数据总线的联接，本单元与下属各个单元联接的方式有多种，其中有通讯数据的接口网络，或直接联系逻辑控制器的专用通道，或用于存储单元联接数据桟传输等。
本控制器装置采用了内部网络的构架，对下属的所有设备电气***实施了控制和管理。
本控制器具有核心的核心掌控能力，完成对所管辖的所有设备进行监督控制管理，以使所有时间段都处于稳定的输出工况。
直流供电***母排作为本***装置的主电源供给部分，由直流高压600VDC或更高的电压构成，高压电源由动力锂电池(纯电动***)或双电***(超级电容+动力锂电池)构成，电池组通过单体电池的串联构成了直流高压***，该电源作为本控制装置的核心主电源，本电源通过逆变和处理转换成船舶***所需要的交流电源。
为了解决通电的瞬间由于出现瞬间的短路造成过流问题，数字控制器连接有预充电设备***装置，该与充电***装置采用预充电电阻实现，通过数字控制器的协调控制，按顺序导通断路器装置，完成启动瞬间的软启动和电压的斜坡输入，从而避免了逆变器装置的冲击，同时又避免电源端输出的瞬间短路造成大电流。
在电压斜坡上升阶段，由于逆变器是一固有的装置，其输入特性具有稳定的特征，因此，其电压上升的斜率是先前所预知的且不变的，正是存在这一特性，可以通过输入端绝缘监测装置对电压上升斜坡的斜率进行测试，一旦出现变化时，就能监测到***的绝缘损坏，从而做出必要的处理。
逆变器为电源直流交流变换的器件单元，负责将直流电压，转换成交流380V电压，从电气特性的角度，其为一个频率固定、输出电压固定的变频器装置，当设定成50HZ时，***就不再实施调节，输出频率稳定在这一参数，类似于发电机的固有输出电压和频率。
由于逆变电源是通过高次斩波变频获取，因此，电源中含带着丰富的高次谐波成份，要是直接将其输出，势必导致设备的损坏，因此，本实施方式中还设置正弦波处理装置，将滤除其高次谐波，对电源具有修复的功效。正弦波处理装置其基本功能为电抗器功能，让电源滤除部分高次谐波，使得电源的纹波系数趋于好转，保护用电设备。
数字控制器还连接有通断保护开关装置，通断保护开关装置在监测到输出功率出现过载或电网有大波动时，将会在数字控制器的控制下做出快速响应处理，即切断输出。
数字控制器还连接有船载用户设备负载，这部分为常规的船舶所需配置的用电设备，由于采用的三相四线制的电源输出，因此，本供电***既有380V，同时又有220V，以满足不同的用途需求。
经过负载匹配的电源装置，其功率具有一定的富裕量，以保证整船的用电稳定。用电初始只需上电，开启低压控制电源，再合上主供电电源，***即可进入自动管理运行控制状态。合闸瞬间进行预充电管控、绝缘检测，当满足性能参数的前提下，负载开关部分联通，在功率满足设计参数的前提下，***进入稳定运行，电源正常输出。在稳定运行的***中，主控制器主要监控着输出的电压与频率，保证在额定指标参数下正常运行。
本装置在电源的功率配置上，可以获得10～500KW的功率，常规适应情况在10～50KW左右，因此，完全的能覆盖系列船舶的需求，电源的频率可以是50HZ～200HZ，常规适应情况为50HZ，因此也能满足需求。电压等级与传统供电参数相一致，因此，本装置提供了船舶的常规应用的供电，完善了纯电动船的配电。从目前实际使用的条件，只需要将整船的电源***需求功率给出，本电源***只需配置相当功率容量的逆变器装置，再与本装置进行组合应用，***就得以完善。
Claims (5)
1.一种纯电动船用交流电源输出***装置，包括数字控制器、直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器，其特征在于，所述数字控制器分别与直流供电***母排、预充电设备***装置和逆变器相连，所述预充电设备***装置用于完成启动瞬间的软启动和电压的斜坡输入。
2.根据权利要求1所述的纯电动船用交流电源输出***装置，其特征在于，所述数字控制器还与输入端绝缘监测装置相连，所述输入端绝缘监测装置用于对电压上升斜坡的斜率进行测试。
3.根据权利要求1所述的纯电动船用交流电源输出***装置，其特征在于，所述数字控制器还与正弦波处理装置相连，所述正弦波处理装置用于滤除高次谐波。
4.根据权利要求1所述的纯电动船用交流电源输出***装置，其特征在于，所述数字控制器还与通断保护开关装置相连，所述通断保护开关装置在输出功率超过阈值时进行切断操作。
5.根据权利要求1所述的纯电动船用交流电源输出***装置，其特征在于，所述数字控制器采用DSP和FPGA实现。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201820275003.XU CN207910525U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种纯电动船用交流电源输出***装置 |
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| CN201820275003.XU CN207910525U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种纯电动船用交流电源输出***装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207910525U true CN207910525U (zh) | 2018-09-25 |
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ID=63561282
Family Applications (1)
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| CN201820275003.XU Active CN207910525U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 一种纯电动船用交流电源输出***装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207910525U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108321894A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-07-24 | 上海瑞华(集团)有限公司 | 一种纯电动船用交流电源输出***装置 |
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2018
- 2018-02-27 CN CN201820275003.XU patent/CN207910525U/zh active Active
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