[發(fā)明專利]用于小型游船單相供電的電力推進電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510214089.6
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104802975A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 雷健升;劉洋;陳卓
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;H02J3/02
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 鄧忠紅;宋國榮

技術領域

本發(fā)明涉及船舶電力推進技術領域，特別涉及一種用于小型游船單相供電的電力推進電路。

背景技術

小型游船由于其體積較小，所以電力推進系統(tǒng)對設備的體積和尺寸有較高的要求。因此，在進行系統(tǒng)設計時，在兼顧可靠性的同時，系統(tǒng)空間和體積是需要考慮的一個重要方面。常規(guī)解決方案是推進系統(tǒng)由三相電源供電，日用負荷由單相電源供電。如圖1所示，三相電源8通過推進柜3’中的變頻器后驅動推進電機2’，再帶動小型游船的螺旋槳負載運行；單相電源1’通過分電箱5’之后給空調等日用負荷6’供電。該方案由于推進系統(tǒng)和日用負荷供電分開，可靠性較高，但是，兩路供電系統(tǒng)占用體積大，造價高，維護困難，因此，對于小型游船，在經濟性和適用性上都有一定的缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現有技術中常規(guī)小型游船的電力推進系統(tǒng)中兩路供電回路造價高、體積大、維護困難的缺陷，提供一種只需一路單相電源即可實現小型游船全船供電的單相供電的電力推進電路。

本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種用于小型游船單相供電的電力推進電路，包括單相電源、推進系統(tǒng)、控制模塊以及操作控制面板，所述推進系統(tǒng)包括推進柜和推進電機；其特點在于，還包括配電箱和PFC整流箱；所述推進柜的內部設有逆變器；所述控制模塊分別與所述PFC整流箱、所述推進柜、所述配電箱以及所述操作控制面板通過通信總線連接；所述PFC整流箱的輸入端通過所述配電箱與所述單相電源相連，所述PFC整流箱的輸出端通過直流母線與所述推進柜的輸入端相連；所述推進柜的輸出端與所述推進電機相連；所述配電箱用于完成對所述推進系統(tǒng)和日用負荷的供電分配。

本方案中，所述配電箱完成對所述推進系統(tǒng)和日用負荷的供電分配，同時配電箱還具備所述單相電源的電壓頻率保護功能。所述PFC整流箱為推進柜提供穩(wěn)定的直流供電。所述推進柜內部設有逆變器，為所述推進電機提供頻率、電壓可調的交流電，完成對推進電機的轉速、負載控制，再由推進電機帶動螺旋槳負載運行，實現全船的推進運行，保證船體的航行要求。PFC整流箱輸入端為單相220V交流電，輸出端為直流，輸出的直流電供給推進柜使用，推進柜的輸出再用于推進電機供電；另外，不需要添加額外輔助設備，PFC整流箱輸入端的單相220V交流電就能夠直接供給日用負荷使用，這是因為采用PFC整流箱的緣故，前端單相交流220V電壓的電流諧波低，功率因數高。如果采用普通的二極管整流器的話，前端單相交流220V電壓是不能直接給日用負荷供電的，因為其諧波和功率因數達不到要求，必須添加輔助設備，或者由另一套供電系統(tǒng)供電。

進一步的技術方案是：

較佳的，所述PFC整流箱包括二極管整流電路和升壓斬波電路。

較佳的，所述控制模塊為基于ARM單片機的微控制系統(tǒng)。

本方案中，單相電源、配電箱、PFC整流箱、推進柜以及推進電機形成主回路，控制模塊和操作控制面板形成控制回路。控制模塊具有對主回路各設備進行監(jiān)測控制的功能。操作控制面板包含系統(tǒng)各設備狀態(tài)指示和操作控制按鈕，可實時監(jiān)視控制系統(tǒng)各個設備的狀態(tài)。操作控制面板接收來自控制模塊的狀態(tài)信號，進行狀態(tài)顯示，同時，發(fā)出控制信號，通過控制模塊對主回路各設備進行控制。控制模塊為基于ARM單片機的微控制系統(tǒng)，集成化程度高，調試維護方便。

較佳的，所述的通信總線為CAN總線。

較佳的，所述推進柜中的所述逆變器同所述直流母線之間設有熔斷器。

本方案中，所述熔斷器對所述逆變器和所述推進電機提供短路及過載保護。

較佳的，所述控制模塊的內部設有控制電源。

本方案中，控制模塊內部含有單獨的控制電源，實現了主回路與控制系統(tǒng)供電分開，可保證控制系統(tǒng)供電的可靠。

較佳的，所述的控制電源為24伏蓄電池。

本發(fā)明的積極進步效果在于：

與現有技術相比，本發(fā)明只需一路單相電源即可實現小型游船全船供電。整套系統(tǒng)設備少、體積小、重量輕、噪聲震動小，具有適應性強，經濟性高的特點。

另外，?PFC整流箱不僅能為推進柜提供較高電壓的穩(wěn)定的直流電，而且能有效的抑制交流側諧波，提高交流側功率因數，為日用負荷提供高質量的供電，即一路單相電源能同時滿足推進系統(tǒng)和日用負荷的供電。

同時，控制模塊采用基于ARM單片機的微控制系統(tǒng)，采用模塊化設計，系統(tǒng)集成化和智能化程度高，系統(tǒng)成本低，后期維護成本也低。

附圖說明

圖1為小型游船中常規(guī)電力推進電路的示意圖。