CN112366982A - 一种用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法，包括水下绞车、用于24V直流转220V交流的逆变器、与逆变器连接的缓启动装置以及缓启动装置连接的24V蓄电池组和控制模块，逆变器与水下绞车连接，控制模块还与充放电控制器连接，充放电控制器与逆变器和24V蓄电池组连接。缓启动装置包括依次连接的智能开关、数字电流表和限流电阻。本发明提供的用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法，使电压转化所需逆变器的瞬间启动电流，低于蓄电池的保护工作电流，在无需额外增加蓄电池容量和电压的情况下，将逆变器的启动电流控制在保护电流20A之内，实现绞车在海洋观测平台上面的正常供电。

Description

一种用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及海洋观测平台技术领域，尤其涉及一种用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法。
背景技术
海洋观测平台广泛应用于海洋水文和海洋气象信息的观测。目前，海洋观测平台的剖面观测多使用锚泊式剖面观测，现有的剖面观测深度固定方式在完成布放后很难进行观测深度的调节和传感器维护，而且每个剖面都需要一套观测设备，大大增加了设备成本。使用绞车剖面观测可以自由控制和调节观测深度，而且只需要一套观测设备，就可以实现不同深度和位置的多要素、全天候立体观测，而且观测设备可以回收到平台内部，既保证了观测设备的安全稳定，又方便了观测设备的维护保养。
然而，现有技术中，海洋观测平台蓄电池的供电电压普遍为12V-24V直流电，而大功率绞车的工作电压普遍220V交流电。如果在海洋观测平台上使用绞车剖面观测则需要进行电压转变，电压转换所需逆变器的瞬间启动电流约为180A-200A，远远超过蓄电池的保护工作电流，有必要对现有的供电系统进行改进，以完成逆变器的启动，进而实现绞车在海洋观测平台上正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水下绞车缓启动的供电装置及其控制方法，解决了如何使电压转化所需逆变器的瞬间启动电流，低于蓄电池的保护工作电流的技术问题，在无需额外增加蓄电池容量和电压的情况下，通过此供电装置，将逆变器的启动电流控制在保护电流20A之内，实现绞车在海洋观测平台上面的正常供电。
一种用于水下绞车缓启动的供电装置，包括水下绞车、用于24V直流转220V交流的逆变器、与所述逆变器连接的缓启动装置以及所述缓启动装置连接的24V蓄电池组和控制模块，所述逆变器与所述水下绞车连接，所述控制模块还与充放电控制器连接，所述充放电控制器与所述逆变器和所述24V蓄电池组连接。
所述缓启动装置包括依次连接的智能开关、数字电流表和限流电阻，所述智能开关直接与所述控制模块连接，所述限流电阻直接与所述逆变器连接，所述限流电阻对电流的限流在20A内。
所述控制模块与通讯模块连接。
所述充放电控制器与太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种连接。
一种用于水下绞车缓启动的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：准备24V直流转220V交流的逆变器，逆变器与水下绞车连接，利用24V的蓄电池组，对逆变器内部的大电容进行充电，直到充电结束；
步骤S2：设置充放电控制器，使得充放电控制器对逆变器继续供电，逆变器直接进入工作功率状态，逆变器供电驱动水下绞车，水下绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
所述步骤S1中，利用缓启动装置和控制模块来控制逆变器的充电过程，缓启动装置包括依次连接的智能开关、数字电流表和限流电阻，限流电阻将缓启动装置的工作电流限制在20A以内；
控制模块控制智能开关闭合，开始对逆变器的内部大容量电容进行充电，当数字电流表监测到充电电流降低时，表示对逆变器内部的电容充电结束，此时智能开关断开，缓启动装置工作结束。
所述步骤S2中，使得充放电控制器与控制模块连接，当控制模块控制缓启动装置关闭后，同时控制充放电控制器给逆变器供电，逆变器对水下绞车供电，绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
所述步骤S1中，所述控制模块还与通讯模块连接。
所述步骤S2中，所述充放电控制器外部连接太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种。
本发明达成以下显著效果：
在无需额外增加蓄电池容量和电压的情况下，通过此供电装置，将逆变器的启动电流控制在保护电流20A之内，实现绞车在海洋观测平台上面的正常供电，保护了蓄电池。
附图说明
图1为本发明实施例中水下绞车缓启动的结构示意图。
图2为本发明实施例中缓启动装置的连接示意图。
其中，附图标记为：1、智能开关；2、数字电流表；3、限流电阻。
具体实施方式
为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
参见图1和图2，一种用于水下绞车缓启动的供电装置，包括水下绞车、用于24V直流转220V交流的逆变器、与逆变器连接的缓启动装置以及缓启动装置连接的24V蓄电池组和控制模块，逆变器与水下绞车连接，控制模块还与充放电控制器连接，充放电控制器与逆变器和24V蓄电池组连接。
本专利需要保证逆变器输出的电压为220V交流电，使得缓启动装置正常工作，将24直流电转换成220交流电的纯正弦波逆变器，具有高可靠、高效率、外形简洁、体积轻巧、保护功能齐全、易安装、易操作等特点。
缓启动装置包括依次连接的智能开关1、数字电流表2和限流电阻3，智能开关1直接与控制模块连接，限流电阻3直接与逆变器连接，限流电阻3对电流的限流在20A内。
控制模块与通讯模块连接。
控制模块可以控制缓启动装置、以及充放电控制器的开关，有过流保护、短路保护等功能。控制模块主要保证逆变器及其它负载安全、可靠的、高效率工作。
通讯模块，通过GPRS或CDMA方式远程传输数据，通讯模块有串行通信接口，使用RS232，RS485，RS422同控制模块进行通讯，可以实时监测缓启动装置、以及充放电控制器的工作状态，可以在紧急状态下发出报警，人为干预，保证设备正常运行和远程控制。
其具体的工作过程：通讯模块把监测到的数据通过卫星，实时发送到客户端。客户端实时判断监测数据是否正常。
充放电控制器与太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种连接。
一种用于水下绞车缓启动的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：准备24V直流转220V交流的逆变器，逆变器与水下绞车连接，利用24V的蓄电池组，对逆变器内部的大电容进行充电，直到充电结束；
步骤S2：设置充放电控制器，使得充放电控制器对逆变器继续供电，逆变器直接进入工作功率状态，逆变器供电驱动水下绞车，水下绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
步骤S1中，利用缓启动装置和控制模块来控制逆变器的充电过程，缓启动装置包括依次连接的智能开关1、数字电流表2和限流电阻3，限流电阻3将缓启动装置的工作电流限制在20A以内；
控制模块控制智能开关1闭合，开始对逆变器的内部大容量电容进行充电，当数字电流表2监测到充电电流降低时，表示对逆变器内部的电容充电结束，此时智能开关1断开，缓启动装置工作结束。
步骤S2中，使得充放电控制器与控制模块连接，当控制模块控制缓启动装置关闭后，同时控制充放电控制器给逆变器供电，逆变器对水下绞车供电，绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
步骤S1中，控制模块还与通讯模块连接。
步骤S2中，充放电控制器外部连接太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种。
本发明具体工作过程：
该缓启动装置主要有智能开关1、数字电流表2和限流电阻3构成。其中限流电阻3负责将缓启动装置工作电流限制在20A以内。运行时，智能开关1闭合，开始对逆变器内部大容量电容进行充电，当数字电流表2监测到充电电流降低时，表示对逆变器内部电容充电结束，智能开关1关断，缓启动装置工作结束。
水下绞车缓启动供电系统示意图见图2，如图所示，海洋观测平台供电系统使用的24V蓄电池，最大输出电流为20A,而进行绞车电压转换的逆变器启动电流180A-200A。
为了降低启动电流，在逆变器正常工作之前，首先对逆变器内部的大电容进行充电，通过控制模块启动缓启动装置工作，逆变器内大电容开始充电，当缓启动装置检测到充电电流降低时，充电结束，控制模块控制缓启动装置关闭，同时控制充放电控制器给逆变器供电，逆变器直接进入工作功率，观测平台供电系统足以满足逆变器正常工作，逆变器供电驱动绞车，绞车驱动传感器进行立体剖面观测。逆变器在进行工作转换时，需要先进行调试工作。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于水下绞车缓启动的供电装置，其特征在于，包括水下绞车、用于24V直流转220V交流的逆变器、与所述逆变器连接的缓启动装置以及所述缓启动装置连接的24V蓄电池组和控制模块，所述逆变器与所述水下绞车连接，所述控制模块还与充放电控制器连接，所述充放电控制器与所述逆变器和所述24V蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的用于水下绞车缓启动的供电装置，其特征在于，所述缓启动装置包括依次连接的智能开关、数字电流表和限流电阻，所述智能开关直接与所述控制模块连接，所述限流电阻直接与所述逆变器连接，所述限流电阻对电流的限流在20A内。
3.根据权利要求2所述的用于水下绞车缓启动的供电装置，其特征在于，所述控制模块与通讯模块连接。
4.根据权利要求3所述的用于水下绞车缓启动的供电装置，其特征在于，所述充放电控制器与太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种连接。
5.一种用于水下绞车缓启动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：准备24V直流转220V交流的逆变器，逆变器与水下绞车连接，利用24V的蓄电池组，对逆变器内部的大电容进行充电，直到充电结束；
步骤S2：设置充放电控制器，使得充放电控制器对逆变器继续供电，逆变器直接进入工作功率状态，逆变器供电驱动水下绞车，水下绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
6.根据权利要求5所述的用于水下绞车缓启动的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用缓启动装置和控制模块来控制逆变器的充电过程，缓启动装置包括依次连接的智能开关、数字电流表和限流电阻，限流电阻将缓启动装置的工作电流限制在20A以内；
控制模块控制智能开关闭合，开始对逆变器的内部大容量电容进行充电，当数字电流表监测到充电电流降低时，表示对逆变器内部的电容充电结束，此时智能开关断开，缓启动装置工作结束。
7.根据权利要求6所述的用于水下绞车缓启动的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，使得充放电控制器与控制模块连接，当控制模块控制缓启动装置关闭后，同时控制充放电控制器给逆变器供电，逆变器对水下绞车供电，绞车驱动传感器进行立体剖面观测。
8.根据权利要求7所述的用于水下绞车缓启动的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述控制模块还与通讯模块连接。
9.根据权利要求8所述的用于水下绞车缓启动的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述充放电控制器外部连接太阳能发电模块、风力发电模块、潮汐发电模块、水力发电模块中的任意一种。
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