CN219268495U - 一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电设备技术领域，公开了一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。本实用新型解决了现有技术供电设施输出功率较小的问题，具有不依赖人工操作，安全可靠的特点。

Description

一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备

技术领域

本实用新型涉及供电设备技术领域，更具体的，涉及一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备。

背景技术

为推广应用船舶岸电技术，实现船舶停泊期间“零排放、零油耗、零噪音”，目前的内河港口码头基本都配置为靠港船舶提供通风、照明等生活用电的交流供电设施。

现有一种港口船舶岸电储能电站管理系统，包括储能单元、电能监测管理单元和电网控制单元；其中，所述电能监测管理单元连接船舶岸电设备、微电网和所述储能单元，以根据对应获取的用电状态信息、发电状态信息和电池状态信息以及用电时期，生成相应的控制信号；所述电网控制单元连接所述电能监测管理单元、所述储能单元、所述船舶岸电设备、所述微电网和主电网，以根据各控制信号，控制电能于所述储能单元、所述微电网、所述主电网与所述船舶岸电设备之间的传输方向，从而可以优化峰低谷电期间的港口供电结构，提升新能源于港口供电中的利用率。

但是目前大部分的内河港口码头所配置的为靠港船舶提供交流电源的供电施设，只是一个普通的配电箱——内置断路开关和充电接口，通过人工操作来进行送电和停电，无法实现远程计量计费；同时上述设计也限制了电源的功率，因而难以满足大型船舶日益增大的负荷需求。

现有技术存在供电设施输出功率较小，无法满足大型船舶的负荷需求，供电设施不具备通信、计量功能，无法实现计量计费和平台管控的问题，因此如何发明一种输出功率大的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，是本技术领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术供电设施输出功率较小的问题，提供了一种输出功率大的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其具有不依赖人工操作，安全可靠的特点。

为实现上述本实用新型目的，采用的技术方案如下：

一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。

优选的，还包括浪涌保护器，所述的浪涌保护器与三相五线市电连接。

进一步的，所述的输出回路还包括电能计量模块；所述的电能计量模块包括交流计量电能表和电流互感器；所述的电能计量模块分别与交流接触器和三相五线市电连接。

更进一步的，三相五线市电和开关电源之间设置有漏电断路器。

更进一步的，三相五线市电和若干个输出回路之间分别设置有若干个对应的漏电断路器。

更进一步的，具体的，包括2条输出回路，每条输出回路包括2个交流接触器和2个输出端口。

更进一步的，还包括报警模块，所述的报警模块包括急停按钮、水浸传感器、门禁传感器；所述的急停按钮、水浸传感器、门禁传感器分别与主控器电性连接。

更进一步的，还包括4G通讯模块，所述的4G通讯模块包括独立的4G路由器及板载4G系统；所述的4G通讯模块与主控器无线连接。

更进一步的，还包括人机交互模块，所述的人机交互模块包括扫码器、触摸屏，所述的人机交互模块与主控器电性连接。

更进一步的，还包括外壳，所述的外壳为金属外壳，全封闭地密封所述的大功率岸电设备。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型设计了一种包括主控器、开关电源、若干个条输出回路的大功率岸电设备；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。由此解决了现有技术供电设施输出功率较小的问题，且具有不依赖人工操作，安全可靠的特点。

附图说明

图1是本实用新型一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备的基础模块示意框图。

图2是本实用新型一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备的完整模块示意框图。

图3是本实用新型一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备的主控器示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述。

实施例1

如图1所示，一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。

实施例2

如图2所示，一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。

本实施例中，所述的输出端口通过供电插座连接供电线缆并对外提供交流电源。

本实施例中，所述的开关电源用于交流电源输入，提供直流电源输出。

本实施例中，所述的交流接触器用于控制是否输出交流电源。

本实施例中，主控器采用美国德州仪器公司(TI)的Cortex-A8系列微处理器AM3354作为主控器，进一步的，主控器的板卡上全部采用工业级电子元器件，具备极高的性能及可靠性。

本实施例中，输出回路还设有RC吸收器，所述的RC吸收器分别与交流接触器和输出端口电性连接，用于吸收交流接触器动作时所产生的脉冲和浪涌。

在一个具体实施例中，还包括浪涌保护器，所述的浪涌保护器与三相五线市电连接。

本实施例中，所述的浪涌保护器用于提供输入回路的雷击感应过电压保护。

在一个具体实施例中，所述的输出回路还包括电能计量模块；所述的电能计量模块包括交流计量电能表和电流互感器；所述的电能计量模块分别与交流接触器和三相五线市电连接。

本实施例中，所述的电能计量模块具体为多功能电表。

在一个具体实施例中，三相五线市电和开关电源之间设置有漏电断路器。

在一个具体实施例中，三相五线市电和若干个输出回路之间分别设置有若干个对应的漏电断路器。

本实施例中，三相五线市电和开关电源之间的漏电断路器的规格相较于三相五线市电和若干个输出回路之间的漏电断路器的规格较小。

本实施例中，漏电断路器具体为漏电塑壳断路器，用于提供输入回路的漏电、短路、过流保护。

在一个具体实施例中，具体的，包括2条输出回路，每条输出回路包括2个交流接触器和2个输出端口。

在一个具体实施例中，还包括报警模块，所述的报警模块包括急停按钮、水浸传感器、门禁传感器；所述的急停按钮、水浸传感器、门禁传感器分别与主控器电性连接。

本实施例中，所述的急停按钮用于设备紧急切断电源输出并输出报警反馈，

本实施例中，所述的门禁开关用于监控维护门的状态。

本实施例中，所述的水浸传感器用于监控设备内部水位状态并输出报警反馈。

在一个具体实施例中，还包括4G通讯模块，所述的4G通讯模块包括独立的4G路由器及板载4G系统；所述的4G通讯模块与主控器无线连接。

本实施例中，4G通讯模块用于实现与后台管理系统的无线通讯，并通过独立的4G路由器提供WiFi热点。

在一个具体实施例中，还包括人机交互模块，所述的人机交互模块包括扫码器、触摸屏，所述的人机交互模块与主控器电性连接。

本实施例中，触摸屏用于承担人机交互的显示和输入操作功能，

本实施例中，还设置有用于显示设备当前的运行、供电输出、故障状态的指示灯。

本实施例中，扫码器用于扫描二维码以获取用户信息。

在一个具体实施例中，还包括外壳，所述的外壳为金属外壳，全封闭地密封所述的大功率岸电设备。

本实施例中，外壳采用金属外壳，整个结构设计采用密封性好的全封闭结构，整机不低于IP55防护等级、供电插座不低于IP57等级，且整个外壳具有很好的接地连续性。

本实用新型突破了当前船舶岸边供电设备的局限性，在功能齐全、保护完善、性能可靠的前提下，提出一种内河港口码头大功率供电设备实现方案。

实施例3

一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。

本实施例中，如图3所示，本发明采用的主控器采用美国德州仪器公司(TI)的Cortex-A8系列微处理器AM3354作为主控器，控制板上全部采用工业级电子元器件并喷涂三防漆，工作温度范围达-40℃～85℃，具有很强的防潮防腐蚀性能。主控器控制板主要由控制功能电路、输入输出功能电路、通信功能电路等组成，各电路回路之间均具有足够的电气隔离，直流电源与外部交流强电也具有足够的电气隔离，保证各电路回路之间互不干扰，使整个主控器能够稳定可靠运行。

在一个具体实施例中，还包括浪涌保护器，所述的浪涌保护器与三相五线市电连接。

在一个具体实施例中，所述的输出回路还包括电能计量模块；所述的电能计量模块包括交流计量电能表和电流互感器；所述的电能计量模块分别与交流接触器和三相五线市电连接。

在一个具体实施例中，三相五线市电和开关电源之间设置有漏电断路器。

在一个具体实施例中，三相五线市电和若干个输出回路之间分别设置有若干个对应的漏电断路器。

本实施例中，在电源输入端通过高性能浪涌保护器提供浪涌保护，在一定程度上免受雷击浪涌电流的冲击；通过三个电流规格不同的高性能漏电断路器，使设备和用户负载的整个用电回路中具有漏电、短路、过流的保护功能。

在一个具体实施例中，具体的，包括2条输出回路，每条输出回路包括2个交流接触器和2个输出端口。

本实施例中，设有两组独立计量的输出回路，通过高精度交流计量电能表和电流互感器，实现两路独立的计量。设备上电后，主控单元会通过电能表不断获取并判断用电回路的电压和电流，如果发现并确认为异常后会停止输出回路对外输出，并且同时形成异常记录，保存在主控板的内存中等待上传到管理平台。

本实施例中，设有4个独立的交流接触器——每一个计量电能表下游并接2个高性能的交流接触器。正常情况下交流接触器处于断开状态，使供电插座在待机时处于安全的无电状态。要使供电插座输出供电，必须闭合交流接触器，但是闭合交流接触器必须满足以下条件：合法用户供电输出请求命令、用户确认线缆可靠连接、设备自检通过、交流接触器工作状态正常等。通过软件逻辑控制和硬件互锁逻辑控制的双层保护，同一输出回路下的交流接触器将不能同时闭合，具有极强的可靠性。

本实施例中，所述的输出端口通过供电插座连接供电线缆并对外提供交流电源。

本实施例中，设有4个大功率交流插座。从结构上看，左侧为2个三相插座，额定电流分别为250A和125A，任一时刻只有一个插座可以对外输出，最大对外输出功率为165kW；右侧2个插座，一个是单相插座，一个是三相插座，额定电流均为63A，任一时刻只有一个插座可以对外输出，最大对外输出功率为41kW。因此设备对外最大输出功率为204kW，并且可以满足两个负荷不同的船舶的同时使用，也能满足当前大部分河岸船舶的实际使用需要。所述插座，符合《GB/T11918.5工业用插头插座和耦合器第5部分:低压岸电连接系统(LVSC系统)用插头、插座、船用连接器和船用输入插座的尺寸兼容性和互换性要求》。

在一个具体实施例中，还包括报警模块，所述的报警模块包括急停按钮、水浸传感器、门禁传感器；所述的急停按钮、水浸传感器、门禁传感器分别与主控器电性连接。

本实施例中，设备上电后，主控单元会不断获取门禁开关、水浸传感器、急停按钮的状态，如发现维护门打开、发生水浸报警以及急停按钮按下，则会停止供电输出或禁止供电输出操作。按下急停按钮可以直接断开交流接触器控制线圈电源，无需经过软件判断，从而增强可靠性以及缩短动作时间。

在一个具体实施例中，还包括4G通讯模块，所述的4G通讯模块包括独立的4G路由器及板载4G系统；所述的4G通讯模块与主控器无线连接。

本实施例中，4G通讯模块包括独立的4G路由器及主控器上板载4G系统，实现完全独立的硬件双通道无线通讯方式，可同时与两个独立的后台管理系统通信。两个通信通道都具有通信连接软件监控的守护机制，通过软件复位或者硬件断电重启来实现网络的掉线重连，保证现场设备能够持续可靠的在线运行。独立4G路由器具有WiFi通讯功能，为用户提供便捷的热点服务功能。

在一个具体实施例中，还包括人机交互模块，所述的人机交互模块包括扫码器、触摸屏，所述的人机交互模块与主控器电性连接。

在一个具体实施例中，还包括外壳，所述的外壳为金属外壳，全封闭地密封所述的大功率岸电设备。

本实施例中，采用密封性好的全封闭结构，所选用的指示灯、触摸屏、急停按钮、外置天线等外露元部件安装防护等级不低于IP57，所选用的供电插座安装、使用防护等级为IP67，使设备外壳防护等级不低于IP55；设备金属外壳和暴露在外的金属支架、零件采用双层防锈、防腐蚀措施；内部金属零部件采取防锈处理或者采用铜排、不锈钢材料；整机具有足够的抗振动及抗冲击要求；与强电接触部位采用非金属绝缘材质，确保人身安全；具有外壳可靠接地接口且接地标识明显。

本实用新型一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备。

通过选用工业级别的高性能、高可靠性的电子元器件设计的主控单元，使设备能够不断自检设备本身各元部件工作状态，获取设备供电过程的数据，高效率、高精度的做出各种智能逻辑判断，保证设备的安全可靠运行。设备配备的硬件独立的双4G无线通道，使设备能够受到后台管理系统的远程监控和统一性管理，使用户能够远程对设备进行操作并查看设备实时的运行和供电数据。

同时，通过合理的元部件选型和结构设计，使设备具有很强的防护等级以及充足的输出功率，满足在河岸环境下安全可靠运行并满足现场使用需要。

设备输入输出回路的各种智能逻辑判断控制、多级的硬件保护设计，使设备能够在复杂的电网环境、全天候的现场环境下保证设备自身的高效可靠运行，也使用户在操作使用的过程中的人身安全能够得到最大力度的保障。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：包括输入回路、主控器、开关电源、若干个条输出回路；输入回路为三相五线市电；三相五线市电分别与开关电源和输出回路电性连接，所述的输出回路包括若干个交流接触器和与其一一对应的若干个输出端口，三相五线市电、交流接触器、输出端口依次电性连接；所述的主控器分别与开关电源和交流接触器连接。

2.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：还包括浪涌保护器，所述的浪涌保护器与三相五线市电连接。

3.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：所述的输出回路还包括电能计量模块；所述的电能计量模块包括交流计量电能表和电流互感器；所述的电能计量模块分别与交流接触器和三相五线市电连接。

4.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：三相五线市电和开关电源之间设置有漏电断路器。

5.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：三相五线市电和若干个输出回路之间分别设置有若干个对应的漏电断路器。

6.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：具体的，包括2条输出回路，每条输出回路包括2个交流接触器和2个输出端口。

7.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：还包括报警模块，所述的报警模块包括急停按钮、水浸传感器、门禁传感器；所述的急停按钮、水浸传感器、门禁传感器分别与主控器电性连接。

8.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：还包括4G通讯模块，所述的4G通讯模块包括独立的4G路由器及板载4G系统；所述的4G通讯模块与主控器无线连接。

9.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：还包括人机交互模块，所述的人机交互模块包括扫码器、触摸屏，所述的人机交互模块与主控器电性连接。

10.根据权利要求1所述的为内河港口码头靠港船舶供电的大功率岸电设备，其特征在于：还包括外壳，所述的外壳为金属外壳，全封闭地密封所述的大功率岸电设备。

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