專(zhuān)利名稱(chēng)：柴油機(jī)組功率分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)組功率分配器，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)
用于電力推進(jìn)船舶中，特別是配置了動(dòng)力定位系統(tǒng)的電力推進(jìn)船舶，要求配置功率管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船舶電站的多臺(tái)機(jī)組的統(tǒng)一管理、運(yùn)行。
背景技術(shù)：
在高、中、低壓電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)多功能保護(hù)及控制設(shè)備越來(lái)越多，國(guó)際上發(fā)配電管理、保護(hù)、操作控制和監(jiān)測(cè)出現(xiàn)了集成化的趨向，DEIF、 ABB、GE、 SIEMENS等國(guó)外大公司都推出了一系列的并車(chē)控制器的代表產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)具有代表代表性的公司有南瑞、南自等。[0003] 現(xiàn)有并車(chē)控制器，有一種產(chǎn)品在顯示上，信息量少；在功能上，集成度不足，缺乏高級(jí)的應(yīng)用功能，如輸入輸出接口、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊等；還有一種產(chǎn)品，雖然設(shè)計(jì)思想比較領(lǐng)先，但在應(yīng)用上具有很多不便之處，例如非中文界面，對(duì)眾多用戶(hù)在使用上造成很多不便。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供多臺(tái)容量不同的柴油機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的功率分配器，集同步檢測(cè)控制、保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)測(cè)、通訊、事件記錄等多種功能于一體。將不同容量的機(jī)組作為相同機(jī)組進(jìn)行控制，這樣可以大大的減小功率管理的控制邏輯。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種柴油機(jī)組功率分配器，其特征在于，它包括單片機(jī)、機(jī)箱、插件板、操作系統(tǒng)；所述的插件板包括電源板、主板、模擬量/互感器板、輸入輸出板、按鍵/顯示板；所述的操作系統(tǒng)為嵌入式任務(wù)模塊；所述的任務(wù)模塊包括有保護(hù)單元、測(cè)量單元、控制單元、監(jiān)測(cè)單元、通訊單元、事件記錄單元；所述的控制單元包括用于實(shí)現(xiàn)不同容量機(jī)組之間的負(fù)載轉(zhuǎn)移分配的負(fù)載分配線。 在上述本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上具有附加技術(shù)內(nèi)容的、進(jìn)一步的技術(shù)方案分別為 所述的功率分配器，其操作系統(tǒng)有一個(gè)用于在線編程、設(shè)置參數(shù)、下載保護(hù)軟件的在線編程通訊接口。 所述的功率分配器，其的機(jī)箱內(nèi)部及插件板有抗電磁干擾的屏蔽層。 所述的功率分配器，其單片機(jī)通過(guò)在線編程通訊接口與用于監(jiān)控通訊的監(jiān)控機(jī)聯(lián)
通；所述的在線編程通訊接口為RS232接口 。 所述的功率分配器，其通訊單元有一個(gè)用于按用戶(hù)需求選擇RS485、 PR0FIBUS、M0DBUS現(xiàn)場(chǎng)總線接口 ，接入現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的通訊模塊。 所述的功率分配器，其按鍵/顯示板為用于人機(jī)界面友好，全漢化顯示，并顯示測(cè)量數(shù)據(jù)、保護(hù)信息的液晶顯示器。 所述的功率分配器，其，所述的模擬量/互感器板是交流采樣插件，該模擬量/互感器板是用于包括對(duì)電流、電壓模擬量隔離和調(diào)整的小型精密電流電壓互感器。[0013] 所述的功率分配器，其的主板包括單片機(jī)、互感器、光電隔離輸入輸出接口、電流限幅保護(hù)、模擬通道接口 、硬件看門(mén)狗、光電隔離通信接口 。 本實(shí)用新型柴油機(jī)組功率分配器技術(shù)有益效果在于集保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊、事件記錄、故障記錄等多種功能于一體，可方便地就地裝在配電板上，是構(gòu)成電站自動(dòng)化系統(tǒng)的重要控制設(shè)備。另外，結(jié)構(gòu)部分還通過(guò)對(duì)機(jī)箱、印制板的屏蔽設(shè)計(jì)和電路板間距的設(shè)計(jì)等技術(shù)措施解決了裝置抗電磁干擾問(wèn)題。各插件板獨(dú)立插接安裝，散熱好，抗干擾能力強(qiáng)，并且便于更換維護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型功率分配器結(jié)構(gòu)方框圖 圖2為按鍵/顯示板布置圖； 圖3為操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本實(shí)用新型功率分配器與柴油機(jī)組示意圖。 圖中標(biāo)號(hào)相應(yīng)名稱(chēng)為l-單片機(jī)；2-機(jī)箱；3_插件板，3. 1_電源板， 3. 2-主板，3. 3-模擬量/互感器板，3. 4_輸入輸出板，3. 5_按鍵/顯示板， 3.6-三相電參數(shù)測(cè)量板，4-操作系統(tǒng)，4. 1-嵌入式任務(wù)模塊，4. 11-保護(hù)單元， 4. 12-測(cè)量單元，4. 13-控制單元，4. 14-監(jiān)測(cè)單元，4. 15-通訊單元， 4. 16-事件記錄單元。
具體實(shí)施方式結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如下 如圖1、2、3、4所示，一種柴油機(jī)組功率分配器，它由單片機(jī)1、機(jī)箱2、插件板3、操作系統(tǒng)4組成；所述的插件板3有電源板3. 1、主板3. 2、模擬量/互感器板3. 3、輸入輸出板
3. 4、按鍵/顯示板3. 5 ;所述的操作系統(tǒng)4為嵌入式任務(wù)模塊4. 1 ;該任務(wù)模塊有保護(hù)單元
4. 11、測(cè)量單元4. 12、控制單元4. 13、監(jiān)測(cè)單元4. 14、通訊單元4. 15、事件記錄單元4. 16 ;控制單元4. 13包括用于實(shí)現(xiàn)不同容量機(jī)組之間的負(fù)載轉(zhuǎn)移分配的負(fù)載分配線。操作系統(tǒng)4有一個(gè)用于在線編程、設(shè)置參數(shù)、下載保護(hù)軟件的在線編程通訊接口。機(jī)箱2內(nèi)部及插件板3有抗電磁干擾的屏蔽層。單片機(jī)l通過(guò)在線編程通訊接口與用于監(jiān)控通訊的監(jiān)控機(jī)聯(lián)通；所述的在線編程通訊接口為RS232接口。通訊單元4. 15有一個(gè)用于按用戶(hù)需求選擇RS485、PR0FIBUS、M0DBUS現(xiàn)場(chǎng)總線接口 ，接入現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的通訊模塊。按鍵/顯示板3. 5為用于人機(jī)界面友好，全漢化顯示，并顯示測(cè)量數(shù)據(jù)、保護(hù)信息的液晶顯示器。模擬量/互感器板3. 3是交流采樣插件，該模擬量/互感器板3. 3是用于包括對(duì)電流、電壓模擬量隔離和調(diào)整的小型精密電流電壓互感器。主板3. 2包括單片機(jī)1、互感器、光電隔離輸入輸出接口 、電流限幅保護(hù)、模擬通道接口 、硬件看門(mén)狗、光電隔離通信接口 。 結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及有益效果進(jìn)一步說(shuō)明如下 通過(guò)模擬量/互感器板3. 3實(shí)時(shí)測(cè)量發(fā)電機(jī)輸出三相電壓電流，測(cè)量匯流排三相電壓，并實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)電機(jī)和匯流排的電壓電流有效值、相位、頻率、有功/無(wú)功、功率因數(shù)等，并能將測(cè)量或計(jì)算的值通過(guò)輸入輸出板3. 4提供模擬量輸出； 提供可編程的報(bào)警保護(hù)功能，包括過(guò)載、短路、逆功、電壓超標(biāo)、頻率超標(biāo)、負(fù)載過(guò)高過(guò)低、并車(chē)失敗等，在按鍵/顯示板3. 5上設(shè)置LED指示，并具有繼電器輸出； 提供可編程的并車(chē)控制功能，包括發(fā)電機(jī)組頻率控制、電壓控制、同步控制、有功
分配、無(wú)功分配、解列控制等。調(diào)頻調(diào)壓有兩種控制方式可輸出用于常規(guī)調(diào)速器和調(diào)壓器
控制的無(wú)源觸點(diǎn)，也可輸出用于電子式調(diào)速器和調(diào)壓器控制的隔離的模擬量。 提供按鍵/顯示板3. 5，用于顯示測(cè)量和計(jì)算得到的各種參數(shù)，也可進(jìn)行常用的控
制參數(shù)和報(bào)警參數(shù)的設(shè)定。
權(quán)利要求一種柴油機(jī)組功率分配器，其特征在于，它包括單片機(jī)(1)、機(jī)箱(2)、插件板(3)、操作系統(tǒng)(4)；所述的插件板(3)包括電源板(3.1)、主板(3.2)、模擬量/互感器板(3.3)、輸入輸出板(3.4)、按鍵/顯示板(3.5)；所述的操作系統(tǒng)(4)為嵌入式任務(wù)模塊(4.1)；所述的任務(wù)模塊包括有保護(hù)單元(4.11)、測(cè)量單元(4.12)、控制單元(4.13)、監(jiān)測(cè)單元(4.14)、通訊單元(4.15)、事件記錄單元(4.16)；所述的控制單元(4.13)包括用于實(shí)現(xiàn)不同容量機(jī)組之間的負(fù)載轉(zhuǎn)移分配的負(fù)載分配線。
2. 如權(quán)利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的操作系統(tǒng)(4)有一個(gè)用于在線編程、設(shè)置參數(shù)、下載保護(hù)軟件的在線編程通訊接口。
3. 如權(quán)利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的機(jī)箱(2)內(nèi)部及插件板(3)有抗電磁干擾的屏蔽層。
4 如權(quán)利要求2所述的功率分配器，其特征在于，所述的單片機(jī)(1)通過(guò)在線編程通訊接口與用于監(jiān)控通訊的監(jiān)控機(jī)聯(lián)通；所述的在線編程通訊接口為RS232接口。
5. 如權(quán)利要求l所述的功率分配器其特征在于，所述的通訊單元(4. 15)有一個(gè)用于按用戶(hù)需求選擇RS485、 PR0FIBUS、 M0DBUS現(xiàn)場(chǎng)總線接口 ，接入現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的通訊模塊。
6. 如權(quán)利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的按鍵/顯示板(3. 5)為用于人機(jī)界面友好，全漢化顯示，并顯示測(cè)量數(shù)據(jù)、保護(hù)信息的液晶顯示器。
7. 如權(quán)利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的模擬量/互感器板(3. 3)是交流采樣插件，該模擬量/互感器板(3. 3)是用于包括對(duì)電流、電壓模擬量隔離和調(diào)整的小型精密電流電壓互感器。
8. 如權(quán)利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述的主板(3. 2)包括單片機(jī)(1)、互感器、光電隔離輸入輸出接口、電流限幅保護(hù)、模擬通道接口、硬件看門(mén)狗、光電隔離通信接口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)組功率分配器，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于電力推進(jìn)船舶中。它包括單片機(jī)、機(jī)箱、插件板、操作系統(tǒng)；插件板包括電源板、主板、模擬量/互感器板、輸入輸出板、按鍵/顯示板；操作系統(tǒng)為嵌入式任務(wù)模塊。本實(shí)用新型具有可大大的減小功率管理的控制邏輯，裝備調(diào)整簡(jiǎn)單，高度集成智能化，可就地裝在配電板上或集中組屏，各部件獨(dú)立插接安裝，散熱好，抗干擾能力強(qiáng)，便于更換維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P9/00GK201528212SQ200920229700
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者于海寧, 劉凱, 柯常國(guó), 還芳 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所