CN220964389U - 一种电动船直流柜直流母联开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动船直流柜直流母联开关控制系统，属于电动船电气技术领域，包括电源电路组件，所述电源电路组件包括所述第一电源组件、第二电源组件、第一直流母排和第二直流母排，所述第一电源组件和第一直流母排电连接，所述第二电源组件和第二直流母排电连接；所述电源电路组件连接有用电组件，所述用电组件包括第一用电组件和第二用电组件，所述第一用电组件和第一直流母排电连接，所述第二用电组件和第二直流母排电连接；所述电源电路组件连接有电路控制组件，所述电路控制组件用于控制电源电路组件的电路的通断；通过上述方式，本实用新型结构简单，成本低廉，可靠性高，极大地提高了电动船的可靠性、安全性。

Description

一种电动船直流柜直流母联开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及电动船电气技术领域，具体涉及一种电动船直流柜直流母联开关控制系统。

背景技术

电动船舶直流柜直流母联开关的控制方式通常有两种，一种是电动船航行时，直流母联开关处于合闸状态，当其中某一段直流母排发生短路故障时，直流母联开关分断，将故障段直流母排切除，这种方式的缺点是，若直流母排处的熔丝不能快速分断，可能会引起连锁反应，导致故障扩大；另一种是电动船航行时，直流母联处于分断状态，当其中的一个锂电池组或DC/DC变换器发生故障时，系统将故障的锂电池组或DC/DC变换器切除，同时将直流母联开关合闸，保证船舶正常航行，这种方式的缺点是，两个日用逆变中只有一个处于工作状态，与其对应的锂电池组负荷包括一台推进逆变器与一台日用逆变，该组锂电池组电量消耗快，当SOC达到20%时，电动船停止航行，而另一组锂电池组的负荷只有一台推进逆变器，该组锂电池组电量消耗慢，此时，其SOC远大于20%，这导致电动船的两组锂电池组电量没有得到充分利用。

基于此，本实用新型设计了一种电动船直流柜直流母联开关控制系统以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种电动船直流柜直流母联开关控制系统。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种电动船直流柜直流母联开关控制系统，包括电源电路组件，所述电源电路组件包括第一电源组件、第二电源组件、第一直流母排和第二直流母排，所述第一电源组件和第一直流母排电连接，所述第二电源组件和第二直流母排电连接；

所述电源电路组件连接有用电组件，所述用电组件包括第一用电组件和第二用电组件，所述第一用电组件和第一直流母排电连接，所述第二用电组件和第二直流母排电连接；

所述电源电路组件连接有电路控制组件，所述电路控制组件用于控制电源电路组件的电路的通断；

所述第一电源组件和第一直流母排之间、第二电源组件和第二直流母排之间以及第一直流母排和第二直流母排之间均通过电路控制组件连接。

更进一步的，所述第一电源组件包括第一锂电池组和第一直流变换器，所述第一锂电池组的输出端和第一直流变换器的输入端电连接，所述第一直流变换器输出端和第一直流母排之间通过电路控制组件连接。

更进一步的，所述第二电源组件包括第二锂电池组和第二直流变换器，所述第二锂电池组的输出端和第二直流变换器的输入端电连接，所述第二直流变换器的输出端和第二直流母排之间通过电路控制组件连接。

更进一步的，所述第一用电组件包括推进逆变器和第一日用逆变器，所述推进逆变器、第一日用逆变器均与第一直流母排电连接。

更进一步的，所述第二用电组件包括第二推进逆变器和第二日用逆变器，所述第二推进逆变器、第二日用逆变器均与第二直流母排电连接。

更进一步的，所述电路控制组件包括直流母线开关、第一开关和第二开关，所述第一直流母排和第二直流母排之间通过直流母线开关电连接，所述第一直流变换器输出端和第一直流母排之间通过第一开关电连接，所述第二直流变换器输出端和第二直流母排之间通过第二开关电连接。

有益效果

本实用新型使用时，正常状态下第一电源组件为第一直流母排供电，第一直流母排为第一用电组件供电，第二电源组件为第二直流母排供电，第二直流母排为第二用电组件供电，电路控制组件断开第一电源组件和第二电源组件，同时其连通第一电源组件和第一直流母排以及第二电源组件和第二直流母排；

当系统检测到第一电源组件和第二电源组件的电源端其中一者的电量低于系统预设值时，电路控制组件隔离出第一电源组件和第二电源组件中电量低于系统预设值方的电能供应，例如第一电源组件电量低于系统时，第一电源组件和第一直流母排之间断开连接，第一电源组件被隔离出系统，同时控制电路控制组件合闸使得第一直流母排和第二直流母排电连通，此时第二电源组件处于热备状态，其电源端为第一直流母排和第二直流母排同时供电，第一直流母排和第二直流母排为第一用电组件和第二用电组件供电；实现了充分利用了锂电池组的电量，提高了电动船的续航力。

本实用新型使用时，第一锂电池组经第一直流变换器变换为600VDC直流电压并传输至第一直流母排，第一直流母排为推进逆变器和第一日用逆变器提供电能；第二锂电池组经第二直流变换器变换为600VDC直流电压并传输至第二直流母排，第二直流母排为第二推进逆变器和第二日用逆变器提供电能；

当检测到第一锂电池组、第二锂电池组其中之一的电量低于20%时，例如第一锂电池组的电量低于20%时，系统控制第一开关断开第一直流变换器和第一直流母排，同时检测到第二锂电池组处于热备状态，此时直流母线开关收到合闸指令并快速合闸使得第一直流母排和第二直流母排电连通，第二锂电池组的电能经过第二直流变换器升压经过第二直流母排传递到第一直流母排，从而第二锂电池组为整个系统的用电设备提供电能；

当第二锂电池组的电量低于20%时，按上述相同的原理，第二锂电池组隔离出系统，同时第一锂电池组为整个系统的用电设备提供电能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的电气系统结构框图示意图一；

图2为本实用新型实施例1的电气系统结构框图示意图二。

电源电路组件 11.第一电源组件 111.第一锂电池组 112.第一直流变换器 12.第二电源组件 121.第二锂电池组 122.第二直流变换器 13.第一直流母排 14.第二直流母排 2.用电组件 21.第一用电组件 211.推进逆变器 212.第一日用逆变器 22.第二用电组件 221.第二推进逆变器 222.第二日用逆变器 3.电路控制组件 31.直流母线开关 32.第一开关 33.第二开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

请参阅说明书附图1-2，一种电动船直流柜直流母联开关控制系统，包括电源电路组件1，所述电源电路组件1包括第一电源组件11、第二电源组件12、第一直流母排13和第二直流母排14，所述第一电源组件11和第一直流母排13电连接，所述第二电源组件12和第二直流母排14电连接；

所述电源电路组件1连接有用电组件2，所述用电组件2包括第一用电组件21和第二用电组件22，所述第一用电组件21和第一直流母排13电连接，所述第二用电组件22和第二直流母排14电连接；

所述电源电路组件1连接有电路控制组件3，所述电路控制组件3用于控制电源电路组件1的电路的通断

所述第一电源组件11和第一直流母排13之间、第二电源组件12和第二直流母排14之间以及第一直流母排13和第二直流母排14之间均通过电路控制组件3连接。

正常状态下第一电源组件11为第一直流母排13供电，第一直流母排13为第一用电组件21供电，第二电源组件12为第二直流母排14供电，第二直流母排14为第二用电组件22供电，电路控制组件3断开第一电源组件11和第二电源组件12，同时其连通第一电源组件11和第一直流母排13以及第二电源组件12和第二直流母排14；

当系统检测到第一电源组件11和第二电源组件12的电源端其中一者的电量低于系统预设值时，电路控制组件3隔离出第一电源组件11和第二电源组件12中电量低于系统预设值方的电能供应，例如第一电源组件11电量低于系统时，第一电源组件11和第一直流母排13之间断开连接，第一电源组件11被隔离出系统，同时控制电路控制组件3合闸使得第一直流母排13和第二直流母排14电连通，此时第二电源组件12处于热备状态，其电源端为第一直流母排13和第二直流母排14同时供电，第一直流母排13和第二直流母排14为第一用电组件21和第二用电组件22供电；实现了充分利用了锂电池组的电量，提高了电动船的续航力。

实施例2

在一些实施例中，如图1-2所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述第一电源组件11包括第一电源组件11包括第一锂电池组111和第一直流变换器112，所述第一锂电池组111的输出端和第一直流变换器112的输入端电连接，所述第一直流变换器112输出端和第一直流母排13之间通过电路控制组件3连接。

所述第二电源组件12包括第二锂电池组121和第二直流变换器122，所述第二锂电池组121的输出端和第二直流变换器122的输入端电连接，所述第二直流变换器122的输出端和第二直流母排14之间通过电路控制组件3连接。

所述第一用电组件21包括推进逆变器211和第一日用逆变器212，所述推进逆变器211、第一日用逆变器212均与第一直流母排13电连接。

所述第二用电组件22包括第二推进逆变器221和第二日用逆变器222，所述第二推进逆变器221、第二日用逆变器222均与第二直流母排14电连接。

所述电路控制组件3包括直流母线开关31、第一开关32和第二开关33，所述第一直流母排13和第二直流母排14之间通过直流母线开关31电连接，所述第一直流变换器112输出端和第一直流母排13之间通过第一开关32电连接，所述第二直流变换器122输出端和第二直流母排14之间通过第二开关33电连接。

本实用新型使用时，第一锂电池组111经第一直流变换器112变换为600VDC直流电压并传输至第一直流母排13，第一直流母排13为推进逆变器211和第一日用逆变器212提供电能；第二锂电池组121经第二直流变换器122变换为600VDC直流电压并传输至第二直流母排14，第二直流母排14为第二推进逆变器221和第二日用逆变器222提供电能；

当检测到第一锂电池组111、第二锂电池组121其中之一的电量低于20%时，例如第一锂电池组111的电量低于20%时，系统控制第一开关32断开第一直流变换器112和第一直流母排13，同时检测到第二锂电池组121处于热备状态，此时直流母线开关31收到合闸指令并快速合闸使得第一直流母排13和第二直流母排14电连通，第二锂电池组121的电能经过第二直流变换器122升压经过第二直流母排14传递到第一直流母排13，从而第二锂电池组121为整个系统的用电设备提供电能；

当第二锂电池组121的电量低于20%时，按上述相同的原理，第二锂电池组121隔离出系统，同时第一锂电池组111为整个系统的用电设备提供电能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电动船直流柜直流母联开关控制系统，包括电源电路组件（1），其特征在于：所述电源电路组件（1）包括第一电源组件（11）、第二电源组件（12）、第一直流母排（13）和第二直流母排（14），所述第一电源组件（11）和第一直流母排（13）电连接，所述第二电源组件（12）和第二直流母排（14）电连接；

所述电源电路组件（1）连接有用电组件（2），所述用电组件（2）包括第一用电组件（21）和第二用电组件（22），所述第一用电组件（21）和第一直流母排（13）电连接，所述第二用电组件（22）和第二直流母排（14）电连接；

所述电源电路组件（1）连接有电路控制组件（3），所述电路控制组件（3）用于控制电源电路组件（1）的电路的通断；

所述第一电源组件（11）和第一直流母排（13）之间、第二电源组件（12）和第二直流母排（14）之间以及第一直流母排（13）和第二直流母排（14）之间均通过电路控制组件（3）连接。

2.根据权利要求1所述的电动船直流柜直流母联开关控制系统，其特征在于：所述第一电源组件（11）包括所述第一电源组件（11）包括第一锂电池组（111）和第一直流变换器（112），所述第一锂电池组（111）的输出端和第一直流变换器（112）的输入端电连接，所述第一直流变换器（112）输出端和第一直流母排（13）之间通过电路控制组件（3）连接。

3.根据权利要求2所述的电动船直流柜直流母联开关控制系统，其特征在于：所述第二电源组件（12）包括第二锂电池组（121）和第二直流变换器（122），所述第二锂电池组（121）的输出端和第二直流变换器（122）的输入端电连接，所述第二直流变换器（122）的输出端和第二直流母排（14）之间通过电路控制组件（3）连接。

4.根据权利要求3所述的电动船直流柜直流母联开关控制系统，其特征在于：所述第一用电组件（21）包括推进逆变器（211）和第一日用逆变器（212），所述推进逆变器（211）、第一日用逆变器（212）均与第一直流母排（13）电连接。

5.根据权利要求4所述的电动船直流柜直流母联开关控制系统，其特征在于：所述第二用电组件（22）包括第二推进逆变器（221）和第二日用逆变器（222），所述第二推进逆变器（221）、第二日用逆变器（222）均与第二直流母排（14）电连接。

6.根据权利要求5所述的电动船直流柜直流母联开关控制系统，其特征在于：所述电路控制组件（3）包括直流母线开关（31）、第一开关（32）和第二开关（33），所述第一直流母排（13）和第二直流母排（14）之间通过直流母线开关（31）电连接，所述第一直流变换器（112）输出端和第一直流母排（13）之间通过第一开关（32）电连接，所述第二直流变换器（122）输出端和第二直流母排（14）之间通过第二开关（33）电连接。