CN105644754A - 一种基于无线充电的内河船电推系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线充电的内河船电推系统，包括安装在岸边泊位处的陆上充电控制系统及安装在船舶上的船用充电控制系统和船用驱动系统，所述陆上充电控制系统包括依次连接的传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈，所述船用充电控制系统包括依次连接的蓄电池组，切换控制选择模块，稳压电路，逆变电路，补偿电路及多个接收线圈，所述船用驱动系统包括依次连接的配电及功率管理模块，变距调速模块及驱动电机。本发明公开了一种基于无线充电的内河船电推系统，采用无线充电方式使得充电不受电缆长度限制，加大距离减少停靠时间，增加单位时间内充电船只的数量，提高充电效率。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种无线电充电领域，具体涉及一种基于无线充电的内河船电推系统。
背景技术
我国是能源消耗大国，随着我国经济实力的不断提高，能源结构及环境污染问题日益呈现。为努力维护经济和社会的可持续发展，解决好能源供应、生态环境保护的双重问题,我国政府相继出台了多项关于节能环保的政策，并积极推进我国能源结构的优化。目前，国家关于节能环保及优化能源结构的号召已深入人心。
交通工具作为主要的耗能源，对它的动力改进成为现在非常关注的问题。以汽车为例，随着经济的发展，机动车保有量近年呈现快速增长趋势，带来的能源消耗和环境污染也是日趋严重。2008年，我国交通运输所用汽油、柴油占全社会消费总量的50%以上，二氧化碳的排放量占全世界排放量的22%。这些数字触目惊心。
船舶是重要的交通运输工具，我国约有17万余艘、5500多万载重吨的内河船舶广泛分布在祖国各大江河湖泊中，承担着繁重的任务。这些船舶主要使用柴油机动力系统，成为各地能源消耗大户及重要的污染源。船舶柴油机的排气污染已引起世界各国的重视，国际海事组织（IMO）早在1997年9月就审议通过了《防止船舶造成大气污染规则》，对船舶柴油机的排放提出了严格的限制。控制内河船舶柴油机的排气是改善各地环境污染的重要手段之一。
与此同时,国际油价节节攀升,至2012年3月，我国成品油首度挤入“八元”时代。船舶运营成本随之升高，给各地船主带来了极大的负担。
为了响应国家节能环保政策，改善柴油机动力内河船舶所面临的环境污染及能源成本问题，我国开始关注新型内河船舶的动力研究。
纯电动推进因其低能耗零污染而备受关注，随着一批电动公交车投入运营，纯电动运输工具在这些方面体现了其固有的优势，纯电动汽车单位行驶里程所消耗的一次能源（折成热值）只有传统汽油汽车的约0.7倍，结合我国电源结构调整目标，到2015年和2020年电动汽车所排放的二氧化碳的量约为传统汽油汽车的74%和67%。因此，电动汽车相比传统燃油汽车具备显著的节能减排和环保优势。由此可见，纯电动内河船的前景相当可观。
对于船舶，驱动电池体积大，更换电池不方便；有线充电要拖线，且船体积较大，单位时间充电船只数量受限，也缺乏经济性，直接影响电动船的推广。
发明内容
发明的目的：本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种基于无线充电内河船电推系统，其使用无线充电技术，只要电池进入辐射区便可充电，节约了拉线的成本，同时也避免了频繁更换电池的麻烦，最重要的是充电距离拉长，停靠充电时间就可以缩短，单位时间充电船只数量可增加，提高充电效率，如此可以降低运营成本，提高电动船只的经济性。
本发明采用的技术方案：一种基于无线充电的内河船电推系统，包括安装在岸边泊位处的陆上充电控制系统及安装在船舶上的船用充电控制系统，所述陆上充电控制系统包括依次连接的传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈，所述船用充电控制系统包括依次连接的蓄电池组，切换控制选择模块，稳压电路，逆变电路，补偿电路及多个接收线圈，所述船用驱动系统包括配电及功率管理模块，变距调速模块及驱动电机，其中：
所述传感器检测开关模块感应充电区内是否存在请求充电信号，从而确定是否启动供电开关；
所述电网供电模块将供电网电力输入，通过整流滤波模块，逆变电路，补偿电路转将交流电转换成高频率波后通过发射线圈发射出去；
所述接收线圈接收到高频率波后通过补偿电路，逆变电路及稳压电路转换成交流电给蓄电池组充电；
所述蓄电池组由多个蓄电池组成，所述切换控制选择模块根据高频率波的强度及蓄电池组中各个蓄电池的饱和程度进行比较，选择匹配的蓄电池组进行充电，或根据高频率波的强度选择充电蓄电池的个数，保证充电效率；
所述配电及功率管理模块连接蓄电池组，针对船舶上各处用电伏值不同进行变压处理，再进行电路分配；
所述变距调速模块根据蓄电池电量及船舶状态通过改变力矩的方式来达到调速的目的。
所述传感器检测开关模块为红外传感器，电磁传感器或电容传感器。
所述蓄电池组由多个蓄电池组成，且每个蓄电池对应一个接收线圈。
所述陆上充电控制系统还包括与传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈均连接的安全监控模块，以检测每个模块的运行安全性，一旦某个模块出现故障则切断电路自动报警。
所述陆上控制系统还包括连接在发射线圈与补偿电路之间的控制选择模块，根据供电强度选择发射线圈辐射面的大小。
有益效果：本发明提供一种基于无线充电的内河船电推系统，其使用无线充电技术，只要电池进入辐射区便可充电，节约了拉线的成本，同时也避免了频繁更换电池的麻烦，最重要的是充电距离拉长，通过切换控制选择模块比较各个蓄电池饱和程度选择性的充电，从而使得停靠充电时间缩短，增加单位时间充电船只数量，提高充电效率，降低运营成本，提高电动船只的经济性。
附图说明
图1是本发明的框架示意图；
图2是本发明电池组充电示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细阐述：
如图1~2所示，本发明所揭示的一种基于无线充电的内河船电推系统，包括安装在岸边泊位处的陆上充电控制系统及安装在船舶上的船用充电控制写，其中所述陆上充电控制系统包括连接的传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈，所述船用充电控制系统包括依次连接的蓄电池组，切换控制选择模块，稳压电路，逆变电路，补偿电路及多个接收线圈，所述陆上充电控制系统还包括与传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈均连接的安全监控模块，所述船用驱动系统包括配电及功率管理模块，变距调速模块及驱动电机，其中：
所述传感器检测开关模块为红外传感器，电磁传感器或电容传感器，用以感应充电区内是否存在需要充电船只发送过来的请求充电信号，一旦检测到有请求充电信号，则开启供电开关；
所述电网供电模块连接陆上供电网，一旦供电开关开启就将供电网电力输入，并通过整流滤波模块，逆变电路，补偿电路转将交流电转换成高频率波后通过发射线圈发射出去；
所述接收线圈接收发射线圈的高频率波，然后通过补偿电路，逆变电路及稳压电路转换成交流电给蓄电池组充电；
所述蓄电池组由多个蓄电池组成，每个蓄电池都对应一个接收线圈，所述切换控制选择模块根据高频率波的强度及蓄电池组中各个蓄电池的饱和程度进行比较，选择匹配的蓄电池组进行充电，或根据高频率波的强度选择充电蓄电池的个数，保证充电效率；
所述配电及功率管理模块连接蓄电池组，针对船舶上各处用电伏值不同进行变压处理，再进行电路分配；
所述变距调速模块根据蓄电池电量及船舶状态通过改变力矩的方式来达到调速的目的。
所述安全监控模块用以检测陆上充电控制系统中每个模块的运行安全性，一旦某个模块出现故障则切断电路自动报警，并进行复位自修。
所述陆上控制系统还包括连接在发射线圈与补偿电路之间的控制选择模块，根据供电强度选择发射线圈辐射面的大小。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于无线充电的内河船电推系统，其特征在于：包括安装在岸边泊位处的陆上充电控制系统及安装在船舶上的船用充电控制系统和船用驱动系统，所述陆上充电控制系统包括依次连接的传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈，所述船用充电控制系统包括依次连接的蓄电池组，切换控制选择模块，稳压电路，逆变电路，补偿电路及多个接收线圈，所述船用驱动系统包括依次连接的配电及功率管理模块，变距调速模块及驱动电机，其中：
所述传感器检测开关模块感应充电区内是否存在请求充电信号，从而确定是否启动供电开关；
所述电网供电模块将供电网电力输入，通过整流滤波模块，逆变电路，补偿电路转将交流电转换成高频率波后通过发射线圈发射出去；
所述接收线圈接收到高频率波后通过补偿电路，逆变电路及稳压电路转换成交流电给蓄电池组充电；
所述蓄电池组由多个蓄电池组成，所述切换控制选择模块根据高频率波的强度及蓄电池组中各个蓄电池的饱和程度进行比较，选择匹配的蓄电池组进行充电，或根据高频率波的强度选择充电蓄电池的个数，保证充电效率；
所述配电及功率管理模块连接蓄电池组，针对船舶上各处用电伏值不同进行变压处理，再进行电路分配；
所述变距调速模块根据蓄电池电量及船舶状态通过改变力矩的方式来达到调速的目的。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的内河船电推系统，其特征在于：所述传感器检测开关模块为红外传感器，电磁传感器或电容传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的内河船电推系统，其特征在于：所述蓄电池组由多个蓄电池组成，且每个蓄电池对应一个接收线圈。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的内河船电推系统，其特征在于：所述陆上充电控制系统还包括与传感器检测开关模块，电网供电模块，整流滤波模块，逆变电路，补偿电路及多个发射线圈均连接的安全监控模块，以检测每个模块的运行安全性，一旦某个模块出现故障则切断电路自动报警。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的内河船电推系统，其特征在于：所述陆上控制系统还包括连接在发射线圈与补偿电路之间的控制选择模块，根据供电强度选择发射线圈辐射面的大小。
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