CN217769544U - 一种船舶电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶电源管理系统，其包括发电设备、第一蓄电池、第二蓄电池、第三蓄电池、用电负载以及控制器；所述第一蓄电池的正、负极通过第一DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；所述第二蓄电池的正、负极通过第二DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；所述第三蓄电池的正、负极分别连接发电设备的正、负极；所述用电负载的正极连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极，用电负载的负极连接发电设备的负极和第一蓄电池的负极；所述控制器连接第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器并控制第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的工作状态。本实用新型可以使得蓄电池能充满电，同时避免蓄电池之间相互干扰。

Description

一种船舶电源管理系统

技术领域

本实用新型涉及船舶领域，特别是指一种船舶电源管理系统。

背景技术

在现有的船舶上会配备多个蓄电池，各个蓄电池用于给不同功能的设备供电，各个蓄电池是采用同一发电设备（如直流发电机）进行充电。

配合图1和图2所示，目前，船舶的各个蓄电池与发电设备的连接方式主要有以下两种：第一种连接方式是各个蓄电池2’-4’分别通过二极管D1-D3连接发电设备1’，第二种连接方式是各个蓄电池2’-4’分别通过MOS管M1-M3连接发电设备1’。第一种连接方式和第二种连接方式均存在“由于线路的压降而造成距离发电设备远的蓄电池没有办法充满电”的问题；第二种连接方式若是多个MOS管同时闭合，可能由于蓄电池之间存在容量差和压降，会瞬间造成大电流冲击，导致蓄电池异常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船舶电源管理系统，以克服现有技术中的不足。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种船舶电源管理系统，其包括发电设备、第一蓄电池、第二蓄电池、用电负载以及控制器；所述第一蓄电池的正、负极通过第一DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；所述第二蓄电池的正、负极通过第二DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；所述用电负载的正极连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极，用电负载的负极连接发电设备的负极和第一蓄电池的负极；所述控制器连接第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器并控制第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的工作状态。

所述的一种船舶电源管理系统还包括用于给发电设备提供启动所需电能的第三蓄电池，第三蓄电池的正、负极分别连接发电设备的正、负极。

所述第一DC/DC变换器和/或第二DC/DC变换器为双向DC/DC变换器。

所述用电负载的正极通过旁路开关连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极，旁路开关的动端连接用电负载的正极，旁路开关的第一静端和第二静端分别连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极；所述控制器连接旁路开关的控制端并控制旁路开关的动端与第一静端和第二静端的导通与否。

所述旁路开关为单刀双掷继电器。

所述旁路开关包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，第一MOS管的源极连接旁路开关的第一静端，第一MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极连接旁路开关的动端，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接旁路开关的第一控制端，第三MOS管的源极连接旁路开关的第二静端，第三MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极，第四MOS管的源极连接旁路开关的动端，第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极连接旁路开关的第二控制端；所述控制器连接旁路开关的第一控制端和第二控制端。

所述发电设备为直流发电机。

采用上述方案后，本实用新型具有以下特点：

1、本实用新型通过第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器可以对第一蓄电池和第二蓄电池的充电电压和充电电流进行调整，从而确保第一蓄电池和第二蓄电池可以充满电；另外，第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器可以隔离第一蓄电池和第二蓄电池，避免第一蓄电池和第二蓄电池相互干扰而造成第一蓄电池和第二蓄电池损伤；

2、本实用新型可以通过第一蓄电池和/或第二蓄电池为第三蓄电池进行充电，避免因第三蓄电池电量过低而导致发电设备无法启动的问题；

3、本实用新型的用电负载可以采用发电设备供电也可以采用第一蓄电池供电，保证了用电负载的用电需求，并同时可以避免第一蓄电池给用电负载供电时出现过放问题。

附图说明

图1为现有的船舶的各个蓄电池与发电设备的第一种连接方式的示意图；

图2为现有的船舶的各个蓄电池与发电设备的第二种连接方式的示意图；

图3为本实用新型实施例一的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图3和图4所示，本实用新型揭示了一种船舶电源管理系统，其包括发电设备1、第一蓄电池2、第二蓄电池3、第三蓄电池4、用电负载5以及控制器6；其中，所述发电设备1可为直流发电机；所述第一蓄电池2的正、负极通过第一DC/DC变换器7连接发电设备1的正、负极；所述第二蓄电池3的正、负极通过第二DC/DC变换器8连接发电设备1的正、负极；所述第三蓄电池3的正、负极分别连接发电设备1的正、负极；所述用电负载5的正极连接发电设备1的正极和第一蓄电池2的正极，用电负载5的负极连接发电设备1的负极和第一蓄电池2的负极；所述控制器6连接第一DC/DC变换器7和第二DC/DC变换器8并控制第一DC/DC变换器7和第二DC/DC变换器8的工作状态，控制器6可为MCU处理器。

在本实用新型中，本实用新型通过第一DC/DC变换器7和第二DC/DC变换器8可以对第一蓄电池2和第二蓄电池3的充电电压和充电电流进行调整，从而确保第一蓄电池2和第二蓄电池3可以充满电；另外，第一DC/DC变换器7和第二DC/DC变换器8可以隔离第一蓄电池2和第二蓄电池3，避免第一蓄电池2和第二蓄电池3相互干扰而造成第一蓄电池2和第二蓄电池3损伤。

在本实用新型中，所述第三蓄电池4用于给发电设备1提供启动所需电能，而第一DC/DC变换器7则为双向DC/DC变换器，这样在发电设备1没有工作且第三蓄电池4电量不足时，控制器6可以切换第一DC/DC变换器7的工作方向，使得第一蓄电池2通过第一DC/DC变换器7给第三蓄电池4进行充电，避免因第三蓄电池4电量过低而导致发电设备1无法启动的问题。同样的，第二DC/DC变换器8也可为双向DC/DC变换器，这样第二蓄电池3可通过第二DC/DC变换器8给第三蓄电池4进行充电。需要说明的是，本实用新型只要第一DC/DC变换器7和第二DC/DC变换器8中至少一个为双向DC/DC变换器，这样第一蓄电池2和第二蓄电池3中至少一个就可以为第三蓄电池4进行充电，避免因第三蓄电池4电量过低而导致发电设备1无法启动的问题。另外，所述第一蓄电池2、第二蓄电池3和第三蓄电池4可内置电池管理电路，电池管理电路可起到过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护、短路保护等电池保护功能，从而保护蓄电池；同时控制器6也可以通过电池管理电路获取蓄电池的电压、电流、电量和温度。

在本实用新型中，所述用电负载5的正极可通过旁路开关9连接发电设备1的正极和第一蓄电池2的正极，旁路开关9的动端连接用电负载5的正极，旁路开关9的第一静端和第二静端分别连接发电设备1的正极和第一蓄电池2的正极；所述控制器6连接旁路开关9的控制端并控制旁路开关9的动端与第一静端和第二静端的导通与否。这样在发电设备1工作时，控制器6通过旁路开关9控制用电负载5的正极与发电设备1的正极导通，此时由发电设备1给用电负载5供电；而当发电设备1不工作时，控制器6通过旁路开关9控制用电负载5的正极与第一蓄电池2的正极导通，此时由第一蓄电池2给用电负载5供电，保证用电负载5的用电需求；在第一蓄电池2给用电负载5供电过程中，若是第一蓄电池2的电量不足时，控制器6通过旁路开关9控制用电负载5的正极与第一蓄电池2的正极切断导通，从而避免第一蓄电池2过放。在本实用新型中，所述用电负载5通过旁路开关9和第一DC/DC变换器7可与发电设备1隔断，避免由于用电负载5故障造成发电设备1损坏，增加船舶运行的可靠性。

配合图3所示，在本实用新型实施例一中，所述旁路开关9为单刀双掷继电器。配合图4所示，而在本实用新型实施例二中，所述旁路开关9为采用MOS管组成的电子开关，具体的，该旁路开关9包括第一MOS管91、第二MOS管92、第三MOS管93和第四MOS管94，第一MOS管91的源极连接旁路开关9的第一静端，第一MOS管91的漏极连接第二MOS管92的漏极，第二MOS管92的源极连接旁路开关9的动端，第一MOS管91的栅极和第二MOS管92的栅极连接旁路开关9的第一控制端，第三MOS管93的源极连接旁路开关9的第二静端，第三MOS管93的漏极连接第四MOS管94的漏极，第四MOS管94的源极连接旁路开关9的动端，第三MOS管93的栅极和第四MOS管94的栅极连接旁路开关9的第二控制端；所述控制器6连接旁路开关9的第一控制端和第二控制端。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (7)

1.一种船舶电源管理系统，其特征在于：包括发电设备、第一蓄电池、第二蓄电池、用电负载以及控制器；

所述第一蓄电池的正、负极通过第一DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；

所述第二蓄电池的正、负极通过第二DC/DC变换器连接发电设备的正、负极；

所述用电负载的正极连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极，用电负载的负极连接发电设备的负极和第一蓄电池的负极；

所述控制器连接第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器并控制第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的工作状态。

2.如权利要求1所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：还包括用于给发电设备提供启动所需电能的第三蓄电池，第三蓄电池的正、负极分别连接发电设备的正、负极。

3.如权利要求2所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：所述第一DC/DC变换器和/或第二DC/DC变换器为双向DC/DC变换器。

4.如权利要求1所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：所述用电负载的正极通过旁路开关连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极，旁路开关的动端连接用电负载的正极，旁路开关的第一静端和第二静端分别连接发电设备的正极和第一蓄电池的正极；

所述控制器连接旁路开关的控制端并控制旁路开关的动端与第一静端和第二静端的导通与否。

5.如权利要求4所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：所述旁路开关为单刀双掷继电器。

6.如权利要求4所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：所述旁路开关包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，第一MOS管的源极连接旁路开关的第一静端，第一MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的源极连接旁路开关的动端，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接旁路开关的第一控制端，第三MOS管的源极连接旁路开关的第二静端，第三MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极，第四MOS管的源极连接旁路开关的动端，第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极连接旁路开关的第二控制端；

所述控制器连接旁路开关的第一控制端和第二控制端。

7.如权利要求1所述的一种船舶电源管理系统，其特征在于：所述发电设备为直流发电机。

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