CN102806857A - 一种可调速的太阳能游艇 - Google Patents

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王绍伟
张学治
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Tianjin Jinzhong Heavy Machine and Equipment Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种可调速的太阳能游艇，包括通过电路依次相连的太阳能光伏板、充电开关电路、蓄电池、电机开关电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，设有用于采集蓄电池的输出电压并向充电开关电路输出控制信号的充放电控制器，设有调速踏板以及用于感应调速踏板行程的传感器，设有用于采集传感器信号并向电机开关电路输出控制信号的调速控制器。需要调速时，操作者下压调速踏板，传感器向调速控制器中的电压检测电路输送电压信号，电压检测电路接收并识别信号后将信号发送至脉宽调制电路，脉宽调制电路通过电机开关电路改变直流串励电机工作电流的占空比，实现太阳能游艇速度的改变，以适应不同场合和用户的需要。

Description

一种可调速的太阳能游艇
技术领域
本发明涉及一种游艇或游船，尤其涉及一种以太阳能电池为动力的游艇。
背景技术
太阳能是清洁的能源，常用的太阳能光伏板(太阳能电池板)由太阳能电池组件经过串并联然后封装形成。太阳能电池板利用光电效应直接将太阳的光能转化为电能后，输出直流电，也可存入蓄电池中，需要时再释放出来。
太阳能发电系统中，为了控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电，可以采用太阳能控制器(太阳能充放电控制器)。
为了充分利用太阳能，发挥其优势，很多交通工具采用了太阳能为动力，例如现有在水面游览和娱乐用的游艇，有些以太阳能为动力，并以蓄电池作为辅助和补充，工作电流的走向为依次通过太阳能光伏板、充电开关电路、蓄电池、电机开关电路和驱动电机，驱动电机带动螺旋桨。另外为了便于控制，充电开关电路以及电机开关电路还具有控制信号输入端，通过控制信号来控制蓄电池充放电以及电机的工作。
在蓄电池充放电的控制过程中可以采用现有的太阳能控制器，其集成了充电开关电路以及主控制器，主控制器(可以采用集成芯片、单片机或具有类似功能的电路)检测蓄电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时充电开关电路开启，利用太阳能光伏板向蓄电池充电，以存储电能。
但现有的小型游艇一般都是定速的，发动后其速度是固定的，无法根据需要调节速度，使用不便。
发明内容
本发明提供一种通过调节电机输出而改变速度的游艇，并采用了清洁、环保的太阳能作为动力。
一种可调速的太阳能游艇，包括通过电路依次相连的太阳能光伏板、充电开关电路、蓄电池、电机开关电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，设有用于采集蓄电池的输出电压并向充电开关电路输出控制信号的充放电控制器，设有调速踏板以及用于感应调速踏板行程的传感器，设有用于采集传感器信号并向电机开关电路输出控制信号的调速控制器。
所述的调速控制器中设有电压检测电路和脉宽调制电路，所述的传感器、电压检测电路、脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相连，其中脉宽调制电路的输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。
所述的充放电控制器以及调速控制器可以采用集成芯片、单片机或具有类似功能的电路。
所述的充放电控制器的信号输出端与充电开关电路的信号输入端连接。充放电控制器检测蓄电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时充电开关电路开启，利用太阳能光伏板向蓄电池充电。当输出蓄电池输出电压达到设定值时停止充电，防止过充。
在蓄电池和电机开关电路之间的线路上设有蓄电池输出开关电路，该蓄电池输出开关电路的控制信号输入端接入并受控于所述的充放电控制器。所述的充放电控制器检测蓄电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时为了保护蓄电池，关闭蓄电池输出开关电路，防止蓄电池的过放。
所述的充电开关电路、蓄电池输出开关电路以及电机开关电路可以用MOS开关管，通过改变MOS开关管控制信号的脉宽来控制MOS开关管开启或关闭的时间，继而实现对工作电流的控制。
需要调速时，操作者下压调速踏板，所述的传感器可以使用霍尔传感器，能够感应调速踏板行程，并向调速控制器中的电压检测电路输送电压信号，电压检测电路接收并识别信号后将信号发送至脉宽调制电路，脉宽调制电路通过电机开关电路改变直流串励电机工作电流的占空比，实现直流串励电机输出的变化，即改变了螺旋桨的转速。
本发明可调速的太阳能游艇可以改变螺旋桨驱动电机工作电流的占空比，来实现太阳能游艇速度的改变，以适应不同场合和用户的需要。
附图说明
图1为本发明一种可调速的太阳能游艇的电路框图。
具体实施方式
参见附图，本发明一种可调速的太阳能游艇，包括通过电路依次相连的太阳能光伏板、充电开关电路、蓄电池、蓄电池输出开关电路、电机开关电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机。
图中的各方框间的实线表示直流串励电机的工作电流路径，虚线表示信号电流路径。
设有用于采集蓄电池的输出电压并向充电开关电路以及蓄电池输出开关电路输出控制信号的充放电控制器。
设有调速踏板以及用于感应调速踏板行程的霍尔传感器，设有用于采集霍尔传感器信号并向电机开关电路输出控制信号的调速控制器。
调速控制器中设有电压检测电路和脉宽调制电路，霍尔传感器、电压检测电路、脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相连，其中脉宽调制电路的输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。
充放电控制器检测蓄电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时充电开关电路开启，利用太阳能光伏板向蓄电池充电，当输出蓄电池输出电压达到设定值时停止充电，防止过充。
充放电控制器检测蓄电池输出电压的同时也向蓄电池输出开关电路输出控制信号，当蓄电池输出电压低于设定值时为了保护蓄电池，关闭蓄电池输出开关电路，防止蓄电池的过放。
充电开关电路、蓄电池输出开关电路以及电机开关电路可以用MOS开关管，通过改变MOS开关管控制信号实现受控电路的导通。
本发明太阳能游艇的螺旋桨以及船舵等机械传动和控制部分可以采用现有技术。需要调速时，操作者踏下调速踏板，霍尔传感器可以感应调速踏板行程，并向调速控制器中的电压检测电路输送电压信号，电压检测电路接收并识别信号后将信号发送至脉宽调制电路，脉宽调制电路通过电机开关电路改变直流串励电机工作电流的占空比，实现直流串励电机输出的变化，即改变了螺旋桨的转速。
本发明可调速的太阳能游艇可以改变螺旋桨驱动电机工作电流的占空比，来实现太阳能游艇速度的改变，以适应不同场合和用户的需要。

Claims (3)

1.一种可调速的太阳能游艇，包括通过电路依次相连的太阳能光伏板、充电开关电路、蓄电池、电机开关电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，设有用于采集蓄电池的输出电压并向充电开关电路输出控制信号的充放电控制器，其特征在于，设有调速踏板以及用于感应调速踏板行程的传感器，设有用于采集传感器信号并向电机开关电路输出控制信号的调速控制器。
2.如权利要求1所述的可调速的太阳能游艇，其特征在于，所述的调速控制器中设有电压检测电路和脉宽调制电路，所述的传感器、电压检测电路、脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相连，其中脉宽调制电路的输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。
3.如权利要求2所述的可调速的太阳能游艇，其特征在于，在蓄电池和电机开关电路之间的线路上设有蓄电池输出开关电路，该蓄电池输出开关电路的控制信号输入端接入并受控于所述的充放电控制器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110906790A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 哈尔滨工业大学 一种可调节艇速与发射相对位置的重复装填水下齐射装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110906790A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 哈尔滨工业大学 一种可调节艇速与发射相对位置的重复装填水下齐射装置
CN110906790B (zh) * 2019-12-31 2021-11-19 哈尔滨工业大学 一种可调节艇速与发射相对位置的重复装填水下齐射装置

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121205