本发明专利技术公开了一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置，包括：整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置；变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置；直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。本发明专利技术装置给整流器控制器及变换器控制器提供参考电压控制信号，从而控制整流器与DC/DC变换器的电流输出，再通过直流母线功率分配装置中的简单电路达到功率分配的目的；该装置结构简单，能耗较低，在控制各电源功率分配上有较好的效果。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置，包括：整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置；变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置；直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。本专利技术装置给整流器控制器及变换器控制器提供参考电压控制信号，从而控制整流器与DC/DC变换器的电流输出，再通过直流母线功率分配装置中的简单电路达到功率分配的目的；该装置结构简单，能耗较低，在控制各电源功率分配上有较好的效果。【专利说明】—种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置
本专利技术涉及全电力混合动力船舶
，具体地说，是一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置。
技术介绍
随着全球环境问题日益突出，节能减排越来越成为全球关注的焦点。柴油发电机组全电力推进船舶仍需要解决节能减排的问题，而纯电动船舶又存在续航能力不佳的问题，所以全电力混合动力船舶是目前一个比较好的过渡方案。中国专利201110053681.4提出了一种全电力混合动力船舶的结构，其一部分能源为柴油发电机组提供电能，而另一部分电能由锂电池组提供，该结构可以有效解决单独使用柴油发电机组或锂电池组供电存在的问题。但是该船舶结构并没有设置对两部分电源进行功率分配的有效装置，而控制功率分配的目的是为了根据控制算法让整个系统工作在最佳效率区域，使能耗与排放降到最低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有全电力混合动力船舶没有对两部分电源进行功率分配的问题，提供一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是:一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置，包括:整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置，整流器控制器使整流器输出电压恒定的直流电，整流器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I1;变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置，变换器控制器使DC/DC变换器输出电压恒定的直流电，变换器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I2 ;直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。进一步地，所述的直流母线功率分配装置在整流器输出直流电正极串联一个电阻R1，在DC/DC变换器输出直流电正极串联一个电阻R2，电阻R1和R2并接后输出至逆变器，整流器输出直流电负极与DC/DC变换器输出直流电负极并接后输出至逆变器；直流母线功率分配装置在整流器与DC/DC变换器直流输入正极端各设有一个电流传感器，用于实时检测电流并分别发出电流信号I1和I2 ;电阻R1和R2处分别并联开关K1和K2，用以短路电阻。本专利技术装置给整流器控制器及变换器控制器提供参考电压控制信号，从而控制整流器与DC/DC变换器的电流输出，再通过直流母线功率分配装置中的简单电路达到功率分配的目的；该装置结构简单，能耗较低，在控制各电源功率分配上有较好的效果。【专利附图】【附图说明】附图1是全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置的组成图。附图2是直流母线功率分配装置的线路图。附图3是电源功率分配控制装置的工作原理图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图对本专利技术提供的【具体实施方式】作详细说明；本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。请见图1，全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置包括:①整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置，整流器控制器使整流器输出电压恒定的直流电，整流器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I1 变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置，变换器控制器使DC/DC变换器输出电压恒定的直流电，变换器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I2 ;③直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。整流器连接柴油发电机组，DC/DC变换器连接锂电池，逆变器连接各类船用负载。请见图2，所述的直流母线功率分配装置在整流器输出直流电正极串联一个电阻R1，在DC/DC变换器输出直流电正极串联一个电阻R2，电阻R1和R2并接后输出至逆变器，整流器输出直流电负极与DC/DC变换器输出直流电负极并接后输出至逆变器。直流母线功率分配装置在整流器与DC/DC变换器直流输入正极端各设有一个电流传感器，用于实时检测电流并分别发出电流信号I1和12。电流信号I1传送给整流器控制器，电流信号I2传送给变换器控制器，形成闭环控制。电阻R1和R2处分别并联开关K1和K2，用以短路电阻，从而达到选择控制的目的。全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置的控制原理:因为负载是实时变化的，两个功率源必须实时匹配负载，所以只能控制一个功率源恒定输出功率，而另一个功率源跟随负载变化而变化。用开关K1和K2来选定所要控制的功率源，当闭合开关K1时，h" U2 = Uli + I2R2根据上式，当给定整流器控制器参考电压U1时，通过需要控制的DC/DC变换器输出电流12，就能计算出变换器控制器需要给定的参考电压u2，则可将DC/DC变换器输出电流I2控制在所需要的电流值，而整流器控制器输出电流I1随负载Ik变化而变化，从而满足负载需要。当闭合开关K2时，与闭合K1时相似，可将整流器输出电流I1控制在所需要的电流值，而逆变器控制器输出电流I2随负载Ik变化而变化，满足负载需要。而两个电流传感器的功能是构成反馈控制，则在负载变化或者是需要控制的电流量值发生变化时能有稳定且较快的响应。请见图3所示的工作原理图，假定控制的是DC/DC变换器输出电流，则闭合K1，断开K2，根据船舶实际工况给定参考整流器电压Ulref以及DC/DC变换器参考输出电流I2Mf，电流传感器检测并反馈DC/DC变换器实际输出电流12，经过一个PI控制器后，转换成变换器控制器的参考电压U2ref。整流器控制模块与变换器控制模块的实际输出电压相减后再除以阻抗值后为DC/DC变换器实际输出电流12，构成反馈回路。而整流器输出电流随负载变化而变化，满足负载需求。这样整个系统就能实现对两个功率源的功率分配控制。本专利技术装置给整流器控制器及变换器控制器提供参考电压控制信号，从而控制整流器与DC/DC变换器的电流输出，再通过直流母线功率分配装置中的简单电路达到功率分配的目的。装置的结构简单，能耗较低，在控制各电源功率分配上有较好的效果。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置，其特征在于，包括：整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置，整流器控制器使整流器输出电压恒定的直流电，整流器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I1；变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置，变换器控制器使DC/DC变换器输出电压恒定的直流电，变换器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I2；直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦琰，褚建新，高迪驹，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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