一种船控接岸电装置制造方法及图纸

一种船控接岸电的装置，其设置在船上，包括对接模块、蓄电池模块、控制模块；所述对接模块包括第一开关、整流模块、逆变模块和第四开关，所述第一开关与所述对接模块的输入端口连接，所述第四开关与所述对接模块的输出端口连接；所述第一开关、整流模块、逆变模块、第四开关依次连接，组成岸电对接与变频供电线路；所述蓄电池模块分别与所述整流模块、逆变模块连接，所述第一开关、整流模块、蓄电池模块组成蓄电池充电线路，所述蓄电池模块、逆变模块、第四开关组成蓄电池放电线路。本实用新型专利技术可以实现多种供电方式，在船电与岸电对接时，能够从船上进行控制，方便高效。

【技术实现步骤摘要】
一种船控接岸电装置
本技术涉及一种船电接岸电的装置，尤其涉及一种船上控制接岸电的装置。
技术介绍
船舶岸电技术是指船舶在靠港期间接入码头侧的电网，从岸上电源获得其水泵、通信、通风、照明和其他设施所需的电力，从而关闭自身的柴油发电机。船舶接岸电后可有效地减少废气的排放，具有节能环保的显著优点，可减少发电机组运行产生的噪音污染，降低成本，因此，政府及其交通部门、航运企业、港口企业都大力推行岸电的使用。现有的岸电系统的缺陷在于，国内大多数码头岸电装置采用400V/50Hz供电，而采用其电制的船舶靠港大多不愿接岸电，因为一般船舶接岸电的步骤是，先关闭船舶发电机，再接岸电电站，在船舶需要离开时，先断开岸电电站，再起动船舶发电机，这两个断电切换的过程极为耗时，船上许多设备断电后复位麻烦，罗经等设备断电后复位有时需要6个小时，影响船舶的开航；另外，机舱互为备用的设备断电后通电存在同时启动的危险。经对远洋船舶船长/轮机长的调查证实，其船只若靠泊时间为48小时内，都不愿接岸电。另外，在船电接岸电时，往往是由岸上设备对对接过程中的各种参数进行控制，实现智能匹配，这个过程中需要岸上与船上进行一些配合操作，有时候会因为沟通不畅顺降低对接效率。第二，由于岸上的设备并非专门为特定船舶而设，岸上的通用设备需要与各种各样不同规格的船舶进行对接，其通用性要求较高，不一定能适用在所有种类的船舶上，也不能达到高精度匹配，导致电压、频率等参数不稳定。第三，岸上的对接设备一般距离船舶较远，其通过电缆与船舶连接，电缆的距离较长的情况下，会产生较大压降，消耗电能，降低供电效率，当压降较高时，岸电供电端还要根据压降大小相应提高电压，以抵消压降，由于电缆的长短不同，产生的压降不同，需要经过复杂的智能控制提高输出电压，加大了实施难度，增加了系统负担。第四，对于用电负荷较高的船舶(船舶的规格较大或船舶当时用电负荷较高，如进行一些特殊作业时)，则需要多根电缆供电，用电负荷越大，电缆数量越多，所需电缆的规格也更高，这些电缆往往体积和重量巨大，运输和对接都要耗费较多人力和时间，当需要对接的电缆数量较多时，则要待全部电缆安装完毕才能进行岸电和船电之间的对接，耗时耗力，甚至在电缆暂时不足的情况下，需要从仓库调来，或等待别的船舶使用完毕后才能使用，则耗时更长。
技术实现思路
基于此，本技术的目的在于，提供一种可以实现多种供电方式、由船上控制的接岸电的装置。本技术所采用的技术方案是：一种船控接岸电的装置，其设置在船上，包括对接模块、蓄电池模块、控制模块；所述控制模块分别与所述对接模块、蓄电池模块、船舶电站连接，所述控制模块用于检测船舶电站的负荷电流和负荷功率，检测电缆参数，确定整流参数；所述电缆参数包括电缆的根数和每根电缆的额定电流，所述整流参数是整流控制角、整流输出直流电流的参数值；所述对接模块的输入端口可通过电缆的插口与岸电电站的岸电变压器连接，所述对接模块的输出端口通过并网开关与船舶电站连接；所述对接模块包括第一开关、整流模块、逆变模块和第四开关，所述第一开关与所述对接模块的输入端口连接，所述第四开关与所述对接模块的输出端口连接；所述第一开关、整流模块、逆变模块、第四开关依次连接，组成岸电对接与变频供电线路；所述蓄电池模块分别与所述整流模块、逆变模块连接，所述第一开关、整流模块、蓄电池模块组成蓄电池充电线路，所述蓄电池模块、逆变模块、第四开关组成蓄电池放电线路。本技术的船控接岸电装置，可以实现多种供电方式，该船控接岸电装置安装在船上，因此在船电与岸电对接时，能够从船上进行控制，在控制过程中，船上人员无需与岸上人员配合操作，能够及时根据船舶电站的情况对供电进行控制，方便高效；每台船控岸电装置可根据不同船舶的情况进行设计，设置最适合该船舶的对接参数，达到高精度匹配，使对接和供电的电压、频率等参数能够更稳定，提高供电安全性和供电质量。进一步地，所述控制模块与蓄电池模块连接，其用于，在采用岸电与蓄电池供电按需进行的供电方式时，当检测到对接模块的输入端口的电流小于其输出端口的电流时，控制蓄电池模块向逆变模块放电；当检测到对接模块的输入端口的电流大于其输出端口的电流时，则控制整流模块向蓄电池模块充电；当检测到对接模块的输入端口的电流等于其输出端口的电流时，控制蓄电池模块不工作。进一步地，所述控制模块用于，控制船舶发电机的负载功率向对接模块转移，采用内环控制方法和外环控制方法来控制对接模块；所述控制模块采用V/f控制方法的外环控制方法，由船舶发电机的目标频率转换为岸电变压器输出的目标频率，所述控制模块还将外环控制方法由V/f控制方法转换为P/Q控制方法，控制船舶发电机频率和电压，以船舶电站实时负载功率为目标功率，进行功率转移，使逆变模块输出功率增加，船舶发电机输出功率下降；同时，所述控制模块使用锁相环控制方法控制对接模块的输出频率和电压。进一步地，所述控制模块用于，当船舶发电机输出功率下降到预设功率或以下时，发出关闭船舶发电机的通知；所述预设功率为5％的船舶发电机额定功率。上述设置能够实现船电与岸电的无缝对接，在岸电和船电供电切换时，船上设备无需断电。进一步地，所述控制模块用于，当岸电电站与船舶电站的频率相同时，控制岸电的电缆的插口与船舶电站连通，不经过整流模块和逆变模块，直接由岸电电站向船舶电站供电，采用岸电同频直接供电方式，或岸电同频调压供电方式；当岸电电站与船舶电站的频率不同时，则控制模块不关闭整流模块和逆变模块。上述方案能够根据不同频率的电站标准的船舶进行供电，避免了现有技术中，由于岸电和船电在电站标准上存在差异，导致船舶电站和发电机控制差别很大的问题(根据国际海事组织统计，60％以上的国际航运船舶采用450V/60Hz电制，而60％以上的岸上供电为400V/50Hz电制)。进一步地，所述对接模块的输入端口为三相交流电线路的三条线路端口A、B、C，其输出端口为三相交流电线路的三条线路端口X、Y、Z；所述整流模块包括第一保险丝、第二保险丝、第三保险丝、第七保险丝、第一电感、第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅、第五可控硅、第六可控硅、第一电容；所述第一开关、第一电感分别设置在三条线路上；所述第四开关分别设置在三条线路上；所述线路端口A、第一开关、第一保险丝、第一电感依次连接，第一电感的另一端分别连接第一可控硅的正极、第二可控硅的负极，第一可控硅的负极串接第七保险丝后接第一电容的正极，第二可控硅的正极接第一电容的负极；所述线路端口B、第一开关、第二保险丝、第一电感依次连接，第一电感的另一端分别连接第三可控硅的正极、第四可控硅的负极，第三可控硅的负极串接第七保险丝后接第一电容的正极，第四可控硅的正极接第一电容的负极；所述线路端口C、第一开关、第三保险丝、第一电感依次连接，第一电感的另一端分别连接第五可控硅的正极、第六可控硅的负极，第五可控硅的负极串接第七保险丝后接第一电容的正极，第六可控硅的正极接第一电容的负极。进一步地，所述蓄电池模块包括依次串接的第八保险丝、第五开关、第九保险丝、蓄电池，所述第八保险丝的另一端与第一电容的正极连接，蓄电池的负极与第一电容的负极连接。进一步地，所述逆变模块包括第二电容、第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船控接岸电的装置，其特征在于：其设置在船上，包括对接模块、蓄电池模块、控制模块；所述控制模块分别与所述对接模块、蓄电池模块、船舶电站连接，所述控制模块用于检测船舶电站的负荷电流和负荷功率，检测电缆参数，确定整流参数；所述电缆参数包括电缆的根数和每根电缆的额定电流，所述整流参数是整流控制角、整流输出直流电流的参数值；所述对接模块的输入端口可通过电缆的插口与岸电电站的岸电变压器连接，所述对接模块的输出端口通过并网开关与船舶电站连接；所述对接模块包括第一开关、整流模块、逆变模块和第四开关，所述第一开关与所述对接模块的输入端口连接，所述第四开关与所述对接模块的输出端口连接；所述第一开关、整流模块、逆变模块、第四开关依次连接，组成岸电对接与变频供电线路；所述蓄电池模块分别与所述整流模块、逆变模块连接，所述第一开关、整流模块、蓄电池模块组成蓄电池充电线路，所述蓄电池模块、逆变模块、第四开关组成蓄电池放电线路。

【技术特征摘要】
1.一种船控接岸电的装置，其特征在于：其设置在船上，包括对接模块、蓄电池模块、控制模块；所述控制模块分别与所述对接模块、蓄电池模块、船舶电站连接，所述控制模块用于检测船舶电站的负荷电流和负荷功率，检测电缆参数，确定整流参数；所述电缆参数包括电缆的根数和每根电缆的额定电流，所述整流参数是整流控制角、整流输出直流电流的参数值；所述对接模块的输入端口可通过电缆的插口与岸电电站的岸电变压器连接，所述对接模块的输出端口通过并网开关与船舶电站连接；所述对接模块包括第一开关、整流模块、逆变模块和第四开关，所述第一开关与所述对接模块的输入端口连接，所述第四开关与所述对接模块的输出端口连接；所述第一开关、整流模块、逆变模块、第四开关依次连接，组成岸电对接与变频供电线路；所述蓄电池模块分别与所述整流模块、逆变模块连接，所述第一开关、整流模块、蓄电池模块组成蓄电池充电线路，所述蓄电池模块、逆变模块、第四开关组成蓄电池放电线路。2.根据权利要求1所述的船控接岸电的装置，其特征在于：所述控制模块与蓄电池模块连接，其用于，在采用岸电与蓄电池供电按需进行的供电方式时，当检测到对接模块的输入端口的电流小于其输出端口的电流时，控制蓄电池模块向逆变模块放电；当检测到对接模块的输入端口的电流大于其输出端口的电流时，则控制整流模块向蓄电池模块充电；当检测到对接模块的输入端口的电流等于其输出端口的电流时，控制蓄电池模块不工作。3.根据权利要求1所述的船控接岸电的装置，其特征在于：所述控制模块用于，控制船舶发电机的负载功率向对接模块转移，采用内环控制方法和外环控制方法来控制对接模块；所述控制模块采用V/f控制方法的外环控制方法，由船舶发电机的目标频率转换为岸电变压器输出的目标频率，所述控制模块还将外环控制方法由V/f控制方法转换为P/Q控制方法，控制船舶发电机频率和电压，以船舶电站实时负载功率为目标功率，进行功率转移，使逆变模块输出功率增加，船舶发电机输出功率下降；同时，所述控制模块使用锁相环控制方法控制对接模块的输出频率和电压。4.根据权利要求3所述的船控接岸电的装置，其特征在于：所述控制模块用于，当船舶发电机输出功率下降到预设功率或以下时，发出关闭船舶发电机的通知；所述预设功率为5％的船舶发电机额定功率。5.根据权利要求1所述的船控接岸电的装置，其特征在于：所述控制模块用于，当岸电电站与船舶电站的频率相同时，控制岸电的电缆的插口与船舶电站连通，不经过整流模块和逆变模块，直接由岸电电站向船舶电站供电，采用岸电同频直接供电方式，或岸电同频调压供电方式；当岸电电站与船舶电站的频率不同时，则控制模块不关闭整流模块和逆变模块。6.根据权利要求1至5中任一项所述的船控接岸电的装置，其特征在于：所述对接模块的输入端口为三相交流电线路的三条线路端口A、B、C，其输出端口为三相交流电线路的三条线路端口X、Y、Z；所述整流模块包括第一保险丝、第二保险丝、第三保险丝、第七保险丝、第一电感、第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅、第五可控硅、第六可控硅、第一电容；所述第一开关、第一电感分别设置在三条线路上；所述第四开关分别设置在三条线路上；所述线路端口A、第一开关、第一保险丝、第一电感依次连接，第一电感的另一端分别连接第一可控硅的正极、第二可控硅的负极，第一可控硅的负极串接第七保险丝后接第一电容的正极，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖乐明，韩佳，
申请(专利权)人：广州航海学院，广州达来佳信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44