一種港口車船共用的岸電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種港口車船共用的岸電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]港口吞吐能力與船廠造船能力，是國(guó)家實(shí)力和科技水準(zhǔn)的重要標(biāo)志，然而，這也給可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的壓力:溫室氣體排放、噪音污染、以及能源消耗，這些都為“綠色港口”的發(fā)展帶來了一定的壓力和影響。
[0003]船舶電力系統(tǒng)總可分為三大部分:⑴船舶電站:采用發(fā)電機(jī)，利用化石能源發(fā)電，然后經(jīng)由配電系統(tǒng)來控制并分配電能，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，集裝箱船等大型船舶電站配電電壓大部分釆用低壓440V，不到10%釆用6.6kV供電，且部分可兼容低壓440V供電，船舶電網(wǎng)頻率主流為60Hz，絕大部分船舶靠港停駛期間用電功率小于3MVA。(2)船舶電力網(wǎng):采用電纜把電能從船舶電站經(jīng)由中間變配電環(huán)節(jié)供給所有用電設(shè)備。船舶電力網(wǎng)由于其特殊性，要求電網(wǎng)能在局部故障時(shí)隔離或自動(dòng)拖開該故障點(diǎn)，保證對(duì)船舶關(guān)鍵用電設(shè)備的連續(xù)供電，防止安全事故發(fā)生。(3)船舶電氣負(fù)載:可根據(jù)使用情況，將船舶負(fù)載作如下分類:連續(xù)使用的負(fù)載，短時(shí)或重復(fù)短時(shí)使用的負(fù)載和偶然短時(shí)使用的負(fù)載，以及按操作規(guī)程規(guī)定可以在電站尖峰負(fù)載時(shí)間外使用的負(fù)載。船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn)給岸電電站提出了極高的技術(shù)要求，岸電供電裝置一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)發(fā)生重大事故。
[0004]針對(duì)目前的岸電裝置，為了保證供電的可靠性和安全性，可以采用傳統(tǒng)的供電冗余方式，采用雙回路供電；另外一種方式是采用傳統(tǒng)的備用電源方式，如光伏電站，潮汐電站等分布式電源，但這些都需要另外建設(shè)，投資大，占用設(shè)備多。
[0005]因此，亟需一種方案來解決岸電裝置備用電源建設(shè)成本高的這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種港口車船共用的岸電裝置，用以解決現(xiàn)有岸電裝置備用電源建設(shè)投資高的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0008]一種港口車船共用的岸電裝置，包括DC/AC逆變器，岸電裝置一端連接大電網(wǎng)，另一端通過DC/AC逆變器連接至船舶，岸電裝置還包括用于連接純電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接口，岸電裝置通過DC/DC變流器連接電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接口。
[0009]進(jìn)一步的，大電網(wǎng)是交流電網(wǎng)，交流電網(wǎng)通過AC/DC整流器連接至岸電裝置。另夕卜，大電網(wǎng)是直流電網(wǎng)。
[0010]進(jìn)一步的，純電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車支持V2G和V2S功能。
[0011 ] 共用裝置內(nèi)部采用總線網(wǎng)絡(luò)通訊，連接DC/AC逆變器、AC/DC整流器、DC/DC變流器至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接至控制中心。
[0012]優(yōu)選的，總線網(wǎng)絡(luò)是CAN總線網(wǎng)絡(luò)。
[0013]本發(fā)明提供的一種港口車船共用的岸電裝置，建設(shè)一個(gè)基于B-AGV的岸電裝置一體化系統(tǒng)，將不運(yùn)行的B-AGV通過岸電裝置上設(shè)置的插口連接到岸電裝置，作為備用電源。同時(shí)，這也使得岸電裝置相當(dāng)于一個(gè)逆變器，控制上相對(duì)比較簡(jiǎn)單。而且，由于B-AGV的接入，運(yùn)行模式比較多。
【附圖說明】
[0014]圖1是車船共用岸電裝置主電路拓?fù)洌?br>[0015]圖2是交流電網(wǎng)接入系統(tǒng)原理圖；
[0016]圖3是直流電網(wǎng)接入系統(tǒng)原理圖；
[0017]圖4是車船共用岸電裝置網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；
[0018]圖5是車船共用岸電裝置運(yùn)行模式一；
[0019]圖6是車船共用岸電裝置運(yùn)行模式二 ；
[0020]圖7是車船共用岸電裝置運(yùn)行模式三；
[0021]圖8是車船共用岸電裝置運(yùn)行模式四；
[0022]圖9是車船共用岸電裝置運(yùn)行模式五。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1所示，車船共用岸電裝置的主電路拓?fù)?，從圖中可以看出，車船共用岸電裝置主要有兩部分構(gòu)成:用于連接電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車B-AGV(Battery-Automated GuidedVehicle)的DC/DC變流器，用于連接船舶的DC/AC逆變器。當(dāng)接入的大電網(wǎng)是交流電網(wǎng)時(shí)，如圖2所示，大電網(wǎng)通過AC/DC雙向整流器連接至岸電裝置，其中AC/DC雙向整流器的主要功能是提供穩(wěn)定的直流母線電壓，可以為B-AGV、岸電部分提供能量，在該模式下岸電裝置一方面可以給船舶提供電能，另一種可以給B-AGV進(jìn)行充電。
[0025]當(dāng)接入的大電網(wǎng)是直流電網(wǎng)時(shí)，大電網(wǎng)直接接入到岸電裝置，如圖3所示。
[0026]其中DC/DC變流器組主要功能是給B-AGV充電，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)需求可以將B-AGV動(dòng)力電池能量轉(zhuǎn)移到岸電電源或者電網(wǎng)中。
[0027]而DC/AC逆變器的是PffM電壓源型逆變器，采用三相全橋電路結(jié)構(gòu)，電壓、頻率可獨(dú)立設(shè)置，滿足低壓不同船舶供電需求，其主要功能是為船舶供電。
[0028]另外，車船共用岸電裝置還設(shè)有通訊網(wǎng)絡(luò)，車船共用岸電裝置內(nèi)部采用CAN網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)時(shí)交互各模塊間信息，同時(shí)將各模塊信息通過控制系統(tǒng)上傳至上級(jí)監(jiān)控，控制系統(tǒng)根據(jù)底層各模塊信息實(shí)時(shí)控制各模塊運(yùn)行方式，完成電網(wǎng)到船舶、電網(wǎng)到B-AGV、B-AGV到船舶和B-AGV到電網(wǎng)的運(yùn)行模式切換。具體架構(gòu)如圖4所示，變流器DC/DC、整流器AC/DC、逆變器DC/AC通過CAN總線連接到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)通過LAN線連接至控制中心。
[0029]下面，對(duì)港口用車船共用岸電裝置的運(yùn)行模式做詳細(xì)說明:
[0030]如圖5所示:在該運(yùn)行模式下，DC/DC模塊工作在充電狀態(tài)，DC/AC工作在逆變狀態(tài)，前級(jí)AC/DC工作在整流狀態(tài)，大電網(wǎng)提供能量分別給B-AGV和船舶供電。
[0031]如圖6所示:在該運(yùn)行模式下，DC/DC模塊工作在放電狀態(tài)，DC/AC工作在逆變狀態(tài)，AC/DC工作在整流狀態(tài)，電網(wǎng)和B-AGV提供能量給船舶供電。
[0032]如圖7所示:在該運(yùn)行模式下，電網(wǎng)停電，DC/DC模塊工作在放電狀態(tài)，同時(shí)穩(wěn)定直流母線電壓，DC/AC工作在逆變狀態(tài)，B-AGV提供能量給船舶，即向船舶供電。
[0033]如圖8所示:在該運(yùn)行模式下，D⑶C模塊工作在放電狀態(tài)，DC/AC工作在逆變狀態(tài)，AC/DC工作在逆變狀態(tài)，B-AGV提供能量給船舶供電，同時(shí)將能力反送至電網(wǎng)。此時(shí)如果電網(wǎng)停電，本裝置還可以作為后備電源使用；
[0034]如圖9所示:在該運(yùn)行模式下，DC/DC模塊工作在放電狀態(tài)，DC/AC不工作，AC/DC工作在逆變狀態(tài)，B-AGV提供能量反送至電網(wǎng)，同時(shí)具備后備電源功能。
[0035]岸電裝置的上述五種運(yùn)行模式，是在連接大電網(wǎng)為交流電網(wǎng)時(shí)的運(yùn)行模式。作為其他實(shí)施方式，所連接的大電網(wǎng)是直流電網(wǎng)，此時(shí)，岸電裝置同樣有五種運(yùn)行模式，與上述交流電網(wǎng)下五種運(yùn)行模式的不同僅在于，沒有直流大電網(wǎng)直接接入岸電裝置，沒有AC/DC整流器參與工作。
[0036]上述五種運(yùn)行模式之間，可以方便靈活的進(jìn)行切換，根據(jù)需要選擇任意一種運(yùn)行模式運(yùn)行。
[0037]以上給出了本發(fā)明具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對(duì)上述實(shí)施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實(shí)現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種港口車船共用的岸電裝置，包括DC/AC逆變器，岸電裝置一端連接大電網(wǎng)，另一端通過DC/AC逆變器連接至船舶，其特征在于，所述岸電裝置還包括用于連接純電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接口，岸電裝置通過DC/DC變流器連接電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接□ ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口車船共用的岸電裝置，其特征在于，所述大電網(wǎng)是交流電網(wǎng)，交流電網(wǎng)通過AC/DC整流器連接至岸電裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口車船共用的岸電裝置，其特征在于，所述大電網(wǎng)是直流電網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口車船共用的岸電裝置，其特征在于，所述純電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車支持V2G和V2S功能。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口車船共用的岸電裝置，其特征在于，所述共用裝置內(nèi)部采用總線網(wǎng)絡(luò)通訊，連接DC/AC逆變器、AC/DC整流器、DC/DC變流器至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接至控制中心。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種港口車船共用的岸電裝置，其特征在于，所述總線網(wǎng)絡(luò)是CAN總線網(wǎng)絡(luò)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種港口車船共用的岸電裝置，包括DC/AC逆變器，用于連接純電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接口，岸電裝置一端連接大電網(wǎng)，另一端通過DC/AC逆變器連接至船舶，岸電裝置還通過DC/DC變流器連接電動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的充電接口。本發(fā)明提供的一種港口車船共用的岸電裝置，建設(shè)一個(gè)基于B-AGV的岸電裝置一體化系統(tǒng)，將不運(yùn)行的B-AGV通過岸電裝置上設(shè)置的插口連接到岸電裝置，作為備用電源。同時(shí)，這也使得岸電裝置相當(dāng)于一個(gè)逆變器，控制上相對(duì)比較簡(jiǎn)單。而且，由于B-AGV的接入，運(yùn)行模式比較多。
【IPC分類】H02M5/458, H02J9/06
【公開號(hào)】CN105337400
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510786226
【發(fā)明人】陳世鋒, 陳天錦, 韓海倫, 曹智慧, 于文杰, 胡麗明, 趙曉丹, 孫慧麗, 孫小芳
【申請(qǐng)人】許繼電源有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許繼集團(tuán)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日