CN110838727A - 一种海上信息收集平台的供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种海上信息收集平台的供电系统，包括太阳能发电装置、风能发电装置、柴油机发电装置、蓄电池组、信息收集设备、机舱风机、第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元和第四转换单元；太阳能发电装置，通过第一转换单元与蓄电池组连接，用于将太阳能转化为电能；风能发电装置，通过第二转换单元与蓄电池组连接，用于将风能转化为电能；柴油发电装置，通过第三转换单元与蓄电池组连接，用于燃烧柴油进行发电；蓄电池组，通过第四转换单元与信息收集设备连接，用于为信息收集设备供电；信息收集设备，用于收集海上的信息；机舱风机，用于为柴油发电装置提供引风。本发明能确保海上信息收集平台的供电稳定和正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及水面装置供能技术领域，尤其涉及一种海上信息收集平台的供电系统。
背景技术
目前，海上信息(洋流、水质、天气、环境等)的及时了解和收集对于航运、捕渔业、养殖等各个方面越来越重要。因此，需要在相关海域投放海上固定式信息收集平台。由于海上信息平台固定在指定海域，离岸边距离远，远距离输电的方式实施难度大，单独采用风能或者太阳能发电形式，平台上的信息收集设备供电问题无法保证，从而影响正常工作；而单独采用柴油发电机供电形式，柴油发电机所需要的柴油、润滑油、损耗件补给难度大、维护成本高、且对环境污染严重。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种海上信息收集平台的供电系统，通过设置太阳能发电装置、风能发电装置和柴油发电装置三体联合的供电方式，确保了海上信息收集平台的供电稳定和正常运行。
为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种海上信息收集平台的供电系统，包括太阳能发电装置、风能发电装置、柴油机发电装置、蓄电池组、信息收集设备、机舱风机、第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元和第四转换单元；其中，
所述太阳能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第一转换单元与所述蓄电池组连接，用于将太阳能转化为电能；
所述风能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第二转换单元与所述蓄电池组连接，用于将风能转化为电能；
所述柴油发电装置，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第三转换单元与所述蓄电池组连接，用于燃烧柴油进行发电；
所述蓄电池组，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第四转换单元与所述信息收集设备连接，用于为所述信息收集设备供电；
所述信息收集设备，设置在所述海上信息收集平台的外部，用于收集海上的信息；
所述机舱风机，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置提供引风。
优选地，所述供电系统还包括中央处理系统、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关；所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述第三控制开关和所述第四控制开关均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第一控制开关连接于所述第一转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第二控制开关连接于所述第二转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第三控制开关连接于所述第三转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第四控制开关连接于所述第四转换单元与所述蓄电池组之间。
优选地，所述供电系统还包括第五控制开关，所述第五控制开关受控于所述中央处理系统；其中，所述第五控制开关连接于所述第三转换单元与所述柴油发电装置之间。
优选地，所述供电系统还包括压载泵和燃油输送泵：其中，
所述压载泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于保持所述海上信息收集平台的稳定漂浮；
所述燃油输送泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置输送燃料。
优选地，所述供电系统还包括第六控制开关，所述第六控制开关受控于所述中央处理系统；其中，所述第六控制开关的一端与所述柴油发电装置连接，另一端分别与所述机舱风机、所述压载泵、所述燃油输送泵连接。
优选地，所述供电系统还包括第七控制开关、第八控制开关和第九控制开关，所述第七控制开关、所述第八控制开关和所述第九控制开关均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第七控制开关连接于所述机舱风机与所述第六控制开关之间；
所述第八控制开关连接于所述压载泵与所述第六控制开关之间；
所述第九控制开关连接于所述燃油输送泵与所述第六控制开关之间。
优选地，所述信息收集设备的数量为若干个，每一个所述信息收集设备分别通过一个远程开关与所述第四转换单元连接，每一个所述远程开关均受控于所述中央处理系统。
与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种海上信息收集平台的供电系统，通过设置太阳能发电装置、风能发电装置和柴油发电装置，使得海上信息收集平台的供电系统更完善，能确保海上信息收集平台在不同天气情况下的稳定供电和正常运行。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种海上信息收集平台的供电系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种海上信息收集平台的正视图的示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种海上信息收集平台的俯视图的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种海上信息收集平台的供电系统的结构示意图，所述供电系统包括太阳能发电装置、风能发电装置、柴油机发电装置、蓄电池组、信息收集设备、机舱风机、第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元和第四转换单元；其中，
所述太阳能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第一转换单元与所述蓄电池组连接，用于将太阳能转化为电能；
所述风能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第二转换单元与所述蓄电池组连接，用于将风能转化为电能；
所述柴油发电装置，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第三转换单元与所述蓄电池组连接，用于燃烧柴油进行发电；
所述蓄电池组，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第四转换单元与所述信息收集设备连接，用于为所述信息收集设备供电；
所述信息收集设备，设置在所述海上信息收集平台的外部，用于收集海上的信息；
所述机舱风机，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置提供引风。
一般地，海上信息收集平台固定在指定海域，离岸边距离较远，远距离输电方式实施难度大。所以本发明一实施例提供一种海上信息收集平台的供电系统，包括太阳能发电装置、风能发电装置、柴油机发电装置、蓄电池组、信息收集设备、机舱风机、第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元和第四转换单元；其中，
为了更直观地了解本发明，本发明一实施例提供一种海上信息收集平台的正视图和俯视图，具体参见图2和图3。由图3可知，太阳能发电装置设置在海上信息收集平台顶部的甲板面上，具体为太阳能发电装置的太阳能板平铺地设置在甲板面上。同时，太阳能发电装置通过第一转换单元与蓄电池组连接，第一转换单元是给蓄电池组充电的转换媒介，具有稳压、恒流、防过充、单向流向的功能。太阳能发电装置的作用是用于将太阳能转化为电能，然后将电能通过第一转换单元传送到蓄电池组，存储在蓄电池组中。
同样地，由图3可知，风能发电装置设置在海上信息收集平台顶部的甲板面上，风能发电装置的数量为多个，每一个风能发电装置均直立地设置在甲板面的圆周边上，两个风能发电装置之间间隔一定间距。风能发电装置设置通过第二转换单元与蓄电池组连接，用于将风能转化为电能，同样地，风能发电装置通过第二转换单元将电能传送到蓄电池组，存储在蓄电池组中。第二转换单元同样具有稳压、恒流、防过充、单向流向的功能。
由图2可知，柴油发电装置，设置在海上信息收集平台的底部机舱室内，通过第三转换单元与蓄电池组连接，用于燃烧柴油进行发电，这是为了在海上天气不利于太阳能发电和风能发电时，采用第三种途径对海上信息收集平台进行电能供应，避免海上信息收集平台出现断电情况。第三转换单元同样具有稳压、恒流、防过充、单向流向的功能。
由图2可知，蓄电池组，设置在海上信息收集平台的底部机舱室内，这为了避免蓄电池受风雨侵蚀而影响工作，同时为了降低海上信息收集平台的重心，有利于海上信息收集平台稳定漂浮。柴油发电装置的设置作用也同于此。蓄电池组通过第四转换单元与信息收集设备连接，用于为信息收集设备供电。第四转换单元不同于前面三个转换单元，其为升压装置，蓄电池组的电能经过第四转换单元后所输出的电压、频率能满足信息收集设备的电能质量使用要求。
信息收集设备，设置在海上信息收集平台的外部，用于收集海上的信息，例如洋流、水质、天气、环境等信息，这些消息对于航运、捕渔业、养殖等各个方面有着重要意义。
机舱风机，设置在海上信息收集平台的底部机舱室内，与柴油发电装置连接，用于为柴油发电装置提供引风。因为海上信息收集平台的底部机舱室为密闭舱室，空气中的含氧量有限，难以保证柴油发电装置的燃料燃烧，所以设置机舱风机，在启动柴油发电装置的同时，系统自动控制机舱风机启动运行，确保机舱室内的含氧量满足柴油发电机的运行要求。
本发明一实施例提供的一种海上信息收集平台的供电系统，通过设置太阳能发电装置、风能发电装置和柴油发电装置，使得海上信息收集平台的供电系统更完善，能确保海上信息收集平台在不同天气情况下的稳定供电和正常运行。
作为上述方案的改进，所述供电系统还包括中央处理系统、第一控制开关Q1、第二控制开关Q2、第三控制开关Q3和第四控制开关Q4；所述第一控制开关Q1、所述第二控制开关Q2、所述第三控制开关Q3和所述第四控制开关Q4均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第一控制开关Q1连接于所述第一转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第二控制开关Q2连接于所述第二转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第三控制开关Q3连接于所述第三转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第四控制开关Q4连接于所述第四转换单元与所述蓄电池组之间。
具体地，为了更方便地远程控制海上信息收集平台，本发明该实施例提供的供电系统还包括中央处理系统、第一控制开关Q1、第二控制开关Q2、第三控制开关Q3和第四控制开关Q4。第一控制开关Q1、第二控制开关Q2、第三控制开关Q3和第四控制开关Q4均受控于中央处理系统，即中央处理系统能控制第一控制开关Q1、第二控制开关Q2、第三控制开关Q3和第四控制开关Q4的闭合和关断。其中，
第一控制开关Q1连接于第一转换单元与蓄电池组之间，用于控制太阳能发电装置与蓄电池组之间的通断，选择性地控制是否将太阳能发电装置的电能存储到蓄电池组中。
第二控制开关Q2连接于第二转换单元与蓄电池组之间，用于控制风能发电装置与蓄电池组之间的通断，选择性地控制是否将风能发电装置的电能存储到蓄电池组中。
第三控制开关Q3连接于第三转换单元与蓄电池组之间，用于控制柴油发电装置与蓄电池组之间的通断，选择性地控制是否将柴油发电装置的电能存储到蓄电池组中。
第四控制开关Q4连接于第四转换单元与蓄电池组之间，用于控制信息收集设备与蓄电池组之间的通断。
一般地，第一控制开关Q1、第二控制开关Q2处于常闭状态，第三控制开关Q3处于断开状态，中央处理系统实时监测蓄电池组的电量情况，如果由于气候原因，比如连续数天海上太阳光照不足、海面上无风吹的情况下，中央处理系统监测到持续N小时蓄电池组电量不升高或者蓄电池电量低于设定值且继续降低的情况下，会判断太阳能发电装置、风力发电装置所产生的电能不足以满足用电设备使用，此时，中央处理系统自动启动柴油发电装置，同时闭合第三控制开关Q3，对蓄电池组进行充电，当中央处理系统监测到蓄电池组的电量达到设定值时，中央处理系统自动停止柴油发电装置，同时断开第三控制开关Q3，节省能耗。
作为上述方案的改进，所述供电系统还包括第五控制开关Q5，所述第五控制开关Q5受控于所述中央处理系统；其中，所述第五控制开关Q5连接于所述第三转换单元与所述柴油发电装置之间。
具体地，供电系统还包括第五控制开关Q5，第五控制开关Q5受控于中央处理系统；其中，第五控制开关Q5连接于第三转换单元与柴油发电装置之间。第五控制开关Q5的设置是为了更好地分配柴油发电装置的电能，当柴油发电装置的电能不需要进行充电时，可以通过断开第五控制开关Q5来进行控制。
作为上述方案的改进，所述供电系统还包括压载泵和燃油输送泵：其中，
所述压载泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于保持所述海上信息收集平台的稳定漂浮；
所述燃油输送泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置输送燃料。
具体地，供电系统还包括压载泵和燃油输送泵。其中，压载泵设置在海上信息收集平台的底部机舱室内，同时与柴油发电装置连接，这是为了让柴油发电装置为压载泵供电。压载泵的作用是用于保持海上信息收集平台的稳定漂浮。燃油输送泵设置在海上信息收集平台的底部机舱室内，与柴油发电装置连接，用于为柴油发电装置输送燃料。也就是说燃油输送泵输送燃料的动力来源于柴油发电装置。
作为上述方案的改进，所述供电系统还包括第六控制开关Q6，所述第六控制开关Q6受控于所述中央处理系统；其中，所述第六控制开关Q6的一端与所述柴油发电装置连接，另一端分别与所述机舱风机、所述压载泵、所述燃油输送泵连接。
具体地，为了更好地分配柴油发电装置对机舱风机、压载泵、燃油输送泵的动力供应，供电系统还包括第六控制开关Q6，第六控制开关Q6受控于中央处理系统。其中，第六控制开关Q6的一端与柴油发电装置连接，另一端分别与机舱风机、压载泵、燃油输送泵连接，即第六控制开关Q6是控制柴油发电装置与机舱风机、压载泵、燃油输送泵连接的总开关。
作为上述方案的改进，所述供电系统还包括第七控制开关Q7、第八控制开关Q8和第九控制开关Q9，所述第七控制开关Q7、所述第八控制开关Q8和所述第九控制开关Q9均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第七控制开关Q7连接于所述机舱风机与所述第六控制开关Q6之间；
所述第八控制开关Q8连接于所述压载泵与所述第六控制开关Q6之间；
所述第九控制开关Q9连接于所述燃油输送泵与所述第六控制开关Q6之间。
具体地，为了单独控制机舱风机、压载泵、燃油输送泵这三个用电设备与柴油发电装置的连接，供电系统还包括第七控制开关Q7、第八控制开关Q8和第九控制开关Q9，第七控制开关Q7、第八控制开关Q8和第九控制开关Q9均受控于中央处理系统。其中，
第七控制开关Q7连接于机舱风机与第六控制开关Q6之间；第八控制开关Q8连接于压载泵与第六控制开关Q6之间；第九控制开关Q9连接于燃油输送泵与第六控制开关Q6之间。所以，当第六控制开关Q6处于闭合状态时，可以通过第七控制开关Q7的闭合与断开来控制机舱风机与柴油发电装置的连接，可以通过第八控制开关Q8的闭合与断开来控制压载泵与柴油发电装置的连接，可以通过第九控制开关Q9的闭合与断开来控制燃油输送泵与柴油发电装置的连接。
作为上述方案的改进，所述信息收集设备的数量为若干个，每一个所述信息收集设备分别通过一个远程开关Kn(n≥1)与所述第四转换单元连接，每一个所述远程开关Kn均受控于所述中央处理系统。
具体地，信息收集设备的数量为若干个，每一个信息收集设备分别通过一个远程开关Kn与第四转换单元连接，每一个远程开关Kn均受控于中央处理系统。一般地，一个信息收集设备负责收集一种信息，例如，洋流信息由信息收集设备1收集，水质信息由信息收集设备2收集，天气信息由信息收集设备3收集，等等。为了更好地控制每个信息收集设备的电能供应，每一个信息收集设备分别通过一个远程开关Kn与第四转换单元连接，由中央处理系统控制远程开关Kn的闭合与断开，来达到控制该信息收集设备与蓄电池组的连接。优选地，信息收集设备的数量为8个。
综上，本发明实施例所提供的一种海上信息收集平台的供电系统，通过设置太阳能发电装置、风能发电装置和柴油发电装置，使得海上信息收集平台的供电系统更完善，能确保海上信息收集平台在不同天气情况下的稳定供电和正常运行，柴油发电机作为备用发电装置，日常主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，减少海上固定式信息收集平台维护保养次数，具有环保、节能的优点。而且该供电系统采用智能控制系统，对蓄电池组进行检测，具有安全性高、节省能源的优点。该供电系统可以有效解决了海上信息收集平台距离岸边远，信息收集设备多、需要确保设备稳定供电、正常运行等问题。
以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，包括太阳能发电装置、风能发电装置、柴油机发电装置、蓄电池组、信息收集设备、机舱风机、第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元和第四转换单元；其中，
所述太阳能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第一转换单元与所述蓄电池组连接，用于将太阳能转化为电能；
所述风能发电装置，设置在所述海上信息收集平台顶部的甲板面上，通过所述第二转换单元与所述蓄电池组连接，用于将风能转化为电能；
所述柴油发电装置，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第三转换单元与所述蓄电池组连接，用于燃烧柴油进行发电；
所述蓄电池组，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，通过所述第四转换单元与所述信息收集设备连接，用于为所述信息收集设备供电；
所述信息收集设备，设置在所述海上信息收集平台的外部，用于收集海上的信息；
所述机舱风机，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置提供引风。
2.如权利要求1所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括中央处理系统、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关；所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述第三控制开关和所述第四控制开关均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第一控制开关连接于所述第一转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第二控制开关连接于所述第二转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第三控制开关连接于所述第三转换单元与所述蓄电池组之间；
所述第四控制开关连接于所述第四转换单元与所述蓄电池组之间。
3.如权利要求2所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括第五控制开关，所述第五控制开关受控于所述中央处理系统；其中，所述第五控制开关连接于所述第三转换单元与所述柴油发电装置之间。
4.如权利要求2所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括压载泵和燃油输送泵：其中，
所述压载泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于保持所述海上信息收集平台的稳定漂浮；
所述燃油输送泵，设置在所述海上信息收集平台的底部机舱室内，与所述柴油发电装置连接，用于为所述柴油发电装置输送燃料。
5.如权利要求4所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括第六控制开关，所述第六控制开关受控于所述中央处理系统；其中，所述第六控制开关的一端与所述柴油发电装置连接，另一端分别与所述机舱风机、所述压载泵、所述燃油输送泵连接。
6.如权利要求5所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括第七控制开关、第八控制开关和第九控制开关，所述第七控制开关、所述第八控制开关和所述第九控制开关均受控于所述中央处理系统；其中，
所述第七控制开关连接于所述机舱风机与所述第六控制开关之间；
所述第八控制开关连接于所述压载泵与所述第六控制开关之间；
所述第九控制开关连接于所述燃油输送泵与所述第六控制开关之间。
7.如权利要求1所述的海上信息收集平台的供电系统，其特征在于，所述信息收集设备的数量为若干个，每一个所述信息收集设备分别通过一个远程开关与所述第四转换单元连接，每一个所述远程开关均受控于所述中央处理系统。
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2019
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