一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，包括逻辑控制模块，交流输入模块，直流输出模块及直流汇流排；交流输入模块包括交流输入电路，由若干并联连接的变压器所组成的变压器组；直流输出模块包括整流器，由若干充电器所组成的充电器组，连接充电器组并由若干蓄电池所组成的蓄电池组，以配置形成若干条辅助供电线路，相邻的两条辅助供电线路之间连接隔离电路；逻辑控制模块采集交流输入电路、整流器、充电器组、蓄电池组及直流汇流排的采样信号。通过本实用新型专利技术，实现了船用低压直流电源装置的智能化自主管理及对蓄电池组的充放电进行限制性保护，提高了船用低压直流电源装置的适应性及扩容的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置
本技术涉及船舶工程
，更具体涉及一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置。
技术介绍
在交流电制的船舶中，通常安装船用低压直流电源装置，可以接收、转换、储存、分配电能，兼有监测、保护和控制等功能，用来为通信导航仪器、应急照明等重要直流设备连续不间断地稳定、可靠供电，以满足船舶安全航行保障能力的需要。在正常情况下，该装置将电站电源整流后为直流设备供电，同时对蓄电池并联浮充；而当电站电源失电或装置内整流器故障时，由蓄电池向直流设备供电且满足船舶规范要求的用电时长。船用低压直流电源装置是船舶电力系统安全可靠运行的关键环节，近年来在设计生产和实际应用中不断改进。当直流设备较多时，需要装配多个蓄电池连续放电以保证供电时长，但是由于追求性价比，目前市场上此类电源装置存在诸多技术缺陷，难以满足安全适用、操作便捷、易于维护等需求，主要有以下问题：1、整体式结构设计造成安装制造和维修保障困难，而且不利于技术升级和容量扩展。例如，由充电器为所有蓄电池供电，需要较大功率充电器，降低系统可靠性并推高制作成本。2、整体性能和控制策略不够完善，主要为缺少完备的状态监控、故障诊断和自动处理功能，事故排查全靠人工现场判断，不仅耗费人力、劳动强度高、处置效率低，而且贻误应对时机，误操作风险大，影响可靠供电甚至危及船舶安全。3、片面追求蓄电池供电时长，忽视兼顾设备供电安全和蓄电池合理使用，直接影响系统可靠性和蓄电池使用寿命。例如，蓄电池切换供电时短暂断电，影响设备安全运行；蓄电池放电殆尽才停止供电，导致蓄电池受损以致于过早衰老失效、有效使用寿命缩短；更换蓄电池时为了设备安全必须切断电源，影响连续供电。有鉴于此，有必要对现有技术中的船用低压直流电源装置予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于公开一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，用以实现船用低压直流电源装置的智能化自主管理，实现对蓄电池的充放电进行限制性保护，并实现任意一个蓄电池在更换时能够保证对用电设备的连续供电，增强船用低压直流电源装置的适应性，并提高扩容的灵活性。为实现上述目的，本技术提供了一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，包括：逻辑控制模块，以及与逻辑控制模块分别连接的交流输入模块、直流输出模块及直流汇流排；其中，所述交流输入模块包括分别连接主电源和应急电源的交流输入电路，以及由若干并联连接的变压器所组成的变压器组；所述直流输出模块包括接入交流输入电路的整流器，连接变压器组并由若干充电器所组成的充电器组，以及连接充电器组并由若干蓄电池所组成的蓄电池组，以配置形成若干条辅助供电线路，相邻的两条辅助供电线路之间连接隔离电路；所述整流器与蓄电池组中的若干蓄电池分别独立接入直流汇流排；所述逻辑控制模块采集交流输入电路、整流器、充电器组、蓄电池组及直流汇流排的采样信号。作为本技术的进一步改进，所述充电器为智能AC/DC转换器，并根据蓄电池组中各个蓄电池的状态信息，分别采用恒流限压充电模式、恒压限流充电模式和涓流充电模式，对蓄电池的充电阶段实现转换。作为本技术的进一步改进，所述隔离电路由反向连接的两个二极管组成。作为本技术的进一步改进，所述逻辑控制模块包括：微处理控制器、PIC处理器或者PLC控制器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、采用模块化单元结构，便于设计、生产、装配、维护和检修，利于缩短研发、生产周期和降低成本，易于升级系统功能以拓宽使用范围，方便扩展蓄电池组容量以延长供电时长，从而解决高性能船用低压直流电源装置不能普及的瓶颈，保证了直流设备供电可靠和船舶航行安全。2、通过对运行参数、控制逻辑等要素的优化设计，实现监测报警、故障诊断及替代人工介入自动处理等功能，克服了同类电源装置功能单一、控制策略不完善、运行效率偏低、人工劳动强度大、可靠性较差等问题，而且可根据需求灵活调整性能参数精确控制工作过程，提高了控制精度和稳定性，具有监测保护全面、自适应能力强、智能化程度高、操作维护便捷、可维修性好、可靠性高等优点。3、采用兼顾设备供电安全和蓄电池合理使用的原则，通过硬件的优化布局、程序的严密设定，在实现电源装置供电功能的基础上有利于蓄电池维持安全性及延长使用寿命，保证充电、放电安全和电能品质。附图说明图1为本技术所示出的一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置的总体结构框图；图2为电站电源线路的电路图；图3为蓄电池组充放电线路的电路图；图4为控制线路的电路图；图5为本技术在应对全船失电控制流程图；图6为本技术在应对整流器故障控制流程图；图7为本技术在应对充电故障控制流程图；图8为本技术中的蓄电池更换模式控制流程图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。请参图1至图8所示出的本技术一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置的一种具体实施方式。图1本技术所示出的一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置(以下简称“电源装置”)的总体结构框图，该电源装置包括交流输入模块10、直流输出模块20、逻辑控制模块30及直流汇流排40。需要说明的是，在本说明书中，术语“主电源”与术语“主配”、术语“应急电源”与术语“应配”具有等同技术含义；具体的，“主电源”或者“主配”由主配电板供电，“应急电源”或者“应配”由应急配电板供电。在本说明书中，术语“相连”或者术语“连接”具有电性连接的技术效果。在本实施方式中，将主电源、应急电源、交流输入电路11、整流器21、充电器组22、蓄电池组23、逻辑控制模块30及直流输出汇排40作有序连接，实现为船舶上的各种直流用电设备提供直流电的基本功能，该电源装置可识别主配电板及应配电板失电等突发情况，整流器21的故障、充电器组22中任意一个充电器的故障等故障，能处理蓄电池组23在充放电过程中的突发情况，对蓄电池组23在充放电过程中进行限制性保护，并在蓄电池组23中任意一个蓄电池更换时保证该电源装置能够连续供电，可将各类运行状态参数及报警信息发送至电站和机舱监测报警系统，为值班船员提供可视化的数据及信息。参图1及图2所示，在交流输入模块10中，分别来自主配电板、应配电板的主电源和应急电源两路电站电源均可接入交流输入电路11，由交流输入电路11连接整流器21及多个变压器所组成的变压器组12，多个变压器所组成的变压器组12与由多个充电器所组成的充电器组22相连，充电器组22与由多个蓄电池所组成的蓄电池组23相连，并最终将整流器21和蓄电池组23接入直流汇流排40，多个直流设备分别接入直流汇流排40的输出端，以维持直流设备的直流电供应。其中，变压器与充电器及蓄电池的数量相等，并彼此形成并联电路。交流输入电路11如图2中的虚线框所示。该交流输入模块10具备电源优先级选择功能。在正常情况下，两路电站电源之一通过交流输入电路11接入电源装置。交流输入电路11分别连接整流器21和变压器组12(即图1中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，其特征在于，包括：逻辑控制模块(30)，以及与逻辑控制模块(30)分别连接的交流输入模块(10)、直流输出模块(20)及直流汇流排(40)；其中，所述交流输入模块(10)包括分别连接主电源和应急电源的交流输入电路(11)，以及由若干并联连接的变压器所组成的变压器组(12)；所述直流输出模块(20)包括接入交流输入电路(11)的整流器(21)，连接变压器组(12)并由若干充电器所组成的充电器组(22)，以及连接充电器组(22)并由若干蓄电池所组成的蓄电池组(23)，以配置形成若干条辅助供电线路，相邻的两条辅助供电线路之间连接隔离电路；所述整流器(21)与蓄电池组(23)中的若干蓄电池分别独立接入直流汇流排(40)；所述逻辑控制模块(30)采集交流输入电路(11)、整流器(21)、充电器组(22)、蓄电池组(23)及直流汇流排(40)的采样信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，其特征在于，包括：逻辑控制模块(30)，以及与逻辑控制模块(30)分别连接的交流输入模块(10)、直流输出模块(20)及直流汇流排(40)；其中，所述交流输入模块(10)包括分别连接主电源和应急电源的交流输入电路(11)，以及由若干并联连接的变压器所组成的变压器组(12)；所述直流输出模块(20)包括接入交流输入电路(11)的整流器(21)，连接变压器组(12)并由若干充电器所组成的充电器组(22)，以及连接充电器组(22)并由若干蓄电池所组成的蓄电池组(23)，以配置形成若干条辅助供电线路，相邻的两条辅助供电线路之间连接隔离电路；所述整流器(21)与蓄电池组(23)中的若干蓄电池分别独立接入直流汇流排(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆洋，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六八六部队，
类型：新型
国别省市：江苏,32