[發明專利]一種艦船末端配電系統

在審

• 申請號: 202010620877.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111769551A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 陳建民;王五桂;胡鍇;琚興寶;王偉
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/32;H02J3/38;H02J4/00;H02J9/06;H02J3/01;H02J13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明提供了一種艦船末端配電系統，包括用于電力傳輸的電力網絡和用于管理區域配電系統的信息網絡，采用數字化控制方式，通過精確控制各支路或端口的功率流動，優化功率調度功能，實現多路電源同時并聯供電，使供電模式由被動式配電向主動式配電轉變；本發明通過連接電能互聯裝置及其端口設備，并與艦船的能量管理系統和綜合平臺管理網絡進行通訊，有效按需進行區域內電能的精確保障和合理分配，實現了能量流與信息流的融合。

技術領域

本發明屬于艦船電力技術領域，具體涉及一種艦船末端配電系統。

背景技術

在當前艦船的區域配電網絡的設計中，局部復雜區域的用電設備數量龐大、種類繁多，對配電系統要求各異，有些設備需要交流電源接口包括AC380V、AC220V或中頻交流電源等；有些設備需要直流電源接口包括DC220V、DC24V等；傳統的艦船配電系統針對這些末端配電需求，配置了大量的配電設備和電能轉換設備，在配電系統的末端組成了AC380V配電系統、AC220V配電系統、DC220V配電系統和DC24V配電系統，在設計時按不同的電制系統分別設計、繪制原理圖，通用性和可移植性差，研制和維護成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種艦船末端配電系統，用于為復雜區域內不同的用電需求提供集成供電。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種艦船末端配電系統，包括電能互聯裝置1、電能互聯裝置2、…、電能互聯裝置n和能量分配平臺，n為自然數，n≥1；電能互聯裝置i包括直流母線、端口模塊、裝置控制模塊和通信模塊，i∈(1，2，…，n)；端口模塊的能量輸入端連接電源，端口模塊的能量輸出端連接用電設備，端口模塊的直流端連接直流母線；端口模塊的內部包括端口控制模塊，端口控制模塊用于監控并上報所在的端口模塊的運行情況并控制端口模塊的功率流動和電壓、電流波形；端口控制模塊的信號收發端與裝置控制模塊的信號收發端連接，裝置控制模塊用于上報端口模塊的運行情況并根據收到的命令調整分配給各端口模塊的電能；裝置控制模塊的信號收發端與通信模塊的信號收發端連接，通信模塊的信號輸入端與用電設備的信號輸出端連接，用于采集用電設備的狀態信息；電能互聯裝置i通過通信模塊與能量分配平臺連接，能量分配平臺用于監控各電能互聯裝置的運行情況并調度分配給各電能互聯裝置的電能。

按上述方案，端口模塊包括輸入端口模塊和輸出端口模塊；輸入端口模塊的能量輸出端連接直流母線，輸出端口模塊的能量輸入端連接直流母線；輸入端口模塊和輸出端口模塊的內部分別包括輸入端口控制模塊和輸出端口控制模塊。

進一步的，端口模塊還包括雙向端口模塊；雙向端口模塊的雙向能量端口分別連接直流母線和儲能設備的雙向能量端口，雙向端口模塊的內部包括雙向端口控制模塊。

進一步的，輸入端口模塊包括AC/DC輸入端口模塊和DC/DC輸入端口模塊。

進一步的，DC/DC輸入端口模塊的能量輸出端與直流母線連接，除DC/DC輸入端口模塊以外的輸入端口模塊均連接DC/DC輸入端口模塊的能量輸入端，用于隔離用電設備波動對電源的影響。

進一步的，雙向端口模塊包括DC/DC雙向端口模塊。

進一步的，輸出端口模塊包括DC/AC輸出端口模塊和DC/DC輸出端口模塊。

按上述方案，電能互聯裝置i通過通信模塊與電能互聯裝置j連接，j∈(1，2，…，n)，j≠i；電能互聯裝置i的能量輸出端和電能互聯裝置j的能量輸出端分別連接到同一個重要用電設備的能量輸入端形成熱備份和能量協調分配，用于為重要用電設備提供不間斷的電源。

本發明的有益效果為：