CN103916077B - 一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构 - Google Patents

一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其中，第一储能系统包括三组锂电池组，分别与第一充放电管理系统连接，而第一太阳能发电系统也与第一充放电管理系统连接；第一充放电管理系统通过第一路径分别与第一电机驱动系统及生活用电系统连接；第二储能系统也包括三组锂电池组，分别与第二充放电管理系统连接，而第二太阳能发电系统也与第二充放电管理系统连接；第二充放电管理系统通过第二路径分别与第二电机驱动系统及LED照明系统连接；第二路径通过断路器与第一路径连接。本发明实现对太阳能电能及锂电池组电量的合理分配，且提高电源系统的总效率。

Description

一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构
技术领域
本发明涉及一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构。
背景技术
由于环保的要求，太阳能观光游览船所有能源都由太阳能发电或者市电充电提供，即先对锂电池组进行充电，再由锂电池组将电能进行储存，然后为太阳能观光游览船供电。
锂电池组一般输出48V直流电压，然而，太阳能观光游览船的用电系统一般包括动力用电（即推进螺旋桨），其采用48V直流电压供电；生活用电（如空调负载、家庭影院等），其采用220V交流电压供电；LED照明用电及控制电源，其采用24V直流供电。而且，太阳能光伏阵列产生的电能受到气候条件和环境因素的影响较大，具有较强的随机性。因此，如何分配锂电池组的电能，进而提高电源系统的总效率，亟需解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，实现对太阳能和锂电池组的电量的合理分配，且提高电源系统的总效率。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，包括第一太阳能发电系统、第一储能系统、第一充放电管理系统、第一路径、第一电机驱动系统、生活用电系统、第二太阳能发电系统、第二储能系统、第二充放电管理系统、第二路径、第二电机驱动系统及LED照明系统；
第一储能系统包括三组锂电池组，分别与第一充放电管理系统连接，而第一太阳能发电系统也与第一充放电管理系统连接；第一充放电管理系统通过第一路径分别与第一电机驱动系统及生活用电系统连接；
第二储能系统也包括三组锂电池组，分别与第二充放电管理系统连接，而第二太阳能发电系统也与第二充放电管理系统连接；第二充放电管理系统通过第二路径分别与第二电机驱动系统及LED照明系统连接；第二路径通过断路器与第一路径连接。
进一步，还包括第一市电充电系统及第二市电充电系统，第一市电充电系统与第一充放电管理系统连接，而第二市电充电系统与第二充放电管理系统连接。
进一步，第一电机驱动系统及第二电机驱动系统由电机驱动器及推进电机组成，推进电机与电机驱动器连接，而两电机驱动器分别与第一路径和第二路径连接。
进一步，生活用电系统由DC/AC逆变电源及负载组成，负载通过DC/AC逆变电源与第一路径连接。
进一步，LED照明系统包括DC/DC逆变电源及LED灯，LED灯通过DC/AC逆变电源与第二路径连接。
进一步，第一太阳能发电系统及第二太阳能发电系统由太阳能板及太阳能控制器组成，太阳能板通过太阳能控制器分别与第一充放电管理系统及第二充放电管理系统连接。
采用上述方案后，本发明由第一充放电管理系统控制第一储能系统的三组锂电池组，由第二充放电管理系统控制第二储能系统的三组锂电池组，协调锂电池组之间的充电放电顺序。在太阳光充足的情况下，由第一太阳能发电系统为第一电机驱动系统及生活用电系统供电，并对第一储能系统的三组锂电池组进行充电；而由第二太阳能发电系统为第二电机驱动系统及LED照明系统供电，并对第二储能系统的三组锂电池组进行充电；在太阳光较弱的情况下，切换由第一储能系统的三组锂电池组为第一电机驱动系统及生活用电系统供电，由第二储能系统的三组锂电池组为第二电机驱动系统及LED照明系统供电。
而且，断路器将第一路径和第二路径连接，在第一储能系统或者第二储能系统电量严重不足时，断路器将第一路径和第二路径接通，由其中一个能量充足的储能系统为第一电机驱动系统、生活用电系统、第二电机驱动系统及LED照明系统供电，进而实现对锂电池组电量的合理分配，提高电源系统的总效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
标号说明
第一太阳能发电系统1 太阳能板11
太阳能控制器12 第一储能系统2
第一充放电管理系统3 第一路径4
第一电机驱动系统5 电机驱动器51
推进电机52 生活用电系统6
DC/AC逆变电源61
第二太阳能发电系统10 太阳能板101
太阳能控制器102 第二储能系统20
第二充放电管理系统30 第二路径40
第二电机驱动系统50 电机驱动器501
推进电机502 LED照明系统60
DC/DC逆变电源601 LED灯602。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作详细的说明。
参阅图1所示，本发明揭示的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，包括第一太阳能发电系统1、第一储能系统2、第一充放电管理系统3、第一路径4、第一电机驱动系统5、生活用电系统6、第二太阳能发电系统10、第二储能系统20、第二充放电管理系统30、第二路径40、第二电机驱动系统50及LED照明系统60。
第一储能系统2包括三组锂电池组，分别与第一充放电管理系统3连接，而第一太阳能发电系统1也与第一充放电管理系统3连接；第一充放电管理系统3通过第一路径分别4与第一电机驱动系统5及生活用电系统6连接。
第二储能系统20也包括三组锂电池组，分别与第二充放电管理系统30连接，而第二太阳能发电系统10也与第二充放电管理系统30连接；第二充放电管理系统30通过第二路径40分别与第二电机驱动系统50及LED照明系统60连接。第二路径40通过断路器100与第一路径4连接。
本发明还包括第一市电充电系统7及第二市电充电系统70，第一市电充电系统7与第一充放电管理系统3连接，而第二市电充电系统70与第二充放电管理系统30连接，当连续遇阴天时，可以在码头采用岸电，借助岸电充电器对锂电池组进行充电，岸电充电器可以采用EMERSON的ECH48100。
第一电机驱动系统5及第二电机驱动系统50由电机驱动器（51、501）及推进电机（52、502）组成，推进电机（52、502）与电机驱动器（51、501）连接，而两电机驱动器（51、501）分别与第一路径4和第二路径5连接。
第一太阳能发电系统1及第二太阳能发电系统10由太阳能板（11、101）及太阳能控制器（12、102）组成，太阳能板（11、101）通过太阳能控制器（12、102）分别与第一充放电管理系统3及第二充放电管理系统30连接。
生活用电系统6由DC/AC逆变电源61及负载组成，负载通过DC/AC逆变电源61与第一路径4连接，DC/AC逆变电源61将锂电池组的电压转换成220V的交流电。
LED照明系统60包括DC/DC逆变电源601及LED灯602，LED灯602通过DC/DC逆变电源601与第二路径40连接，DC/DC逆变电源601将锂电池组的电压转换成24V的直流电。
其中，第一充放电管理系统3及第二充放电管理系统30可以本领域所知的各种充放电管理系统，如采用西门子PLC；太阳能板的规格可以为2kw；锂电池组的规格可以为48V/200AH，即电量储满后，可以输出48V的电压。
以上所述仅为本发明的一个实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：包括第一太阳能发电系统、第一储能系统、第一充放电管理系统、第一路径、第一电机驱动系统、生活用电系统、第二太阳能发电系统、第二储能系统、第二充放电管理系统、第二路径、第二电机驱动系统及LED照明系统；
第一储能系统包括三组锂电池组，分别与第一充放电管理系统连接，而第一太阳能发电系统也与第一充放电管理系统连接；第一充放电管理系统通过第一路径分别与第一电机驱动系统及生活用电系统连接；
第二储能系统也包括三组锂电池组，分别与第二充放电管理系统连接，而第二太阳能发电系统也与第二充放电管理系统连接；第二充放电管理系统通过第二路径分别与第二电机驱动系统及LED照明系统连接；第二路径通过断路器与第一路径连接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：还包括第一市电充电系统及第二市电充电系统，第一市电充电系统与第一充放电管理系统连接，而第二市电充电系统与第二充放电管理系统连接。
3.如权利要求1所述的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：第一电机驱动系统及第二电机驱动系统由电机驱动器及推进电机组成，推进电机与电机驱动器连接，而两电机驱动器分别与第一路径和第二路径连接。
4.如权利要求1所述的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：生活用电系统由DC/AC逆变电源及负载组成，负载通过DC/AC逆变电源与第一路径连接。
5.如权利要求1所述的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：LED照明系统包括DC/DC逆变电源及LED灯，LED灯通过DC/AC逆变电源与第二路径连接。
6.如权利要求1所述的一种太阳能观光游览船电力系统的拓扑结构，其特征在于：第一太阳能发电系统及第二太阳能发电系统由太阳能板及太阳能控制器组成，太阳能板通过太阳能控制器分别与第一充放电管理系统及第二充放电管理系统连接。
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