一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于給船舶蓄電池充電，同時可向船舶低壓直流設(shè)備提供電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)船舶上的主要電力供應(yīng)能源是柴油發(fā)電機，柴油發(fā)電機向船用蓄電池和低壓電器供電。隨著太陽能技術(shù)的普及，出現(xiàn)了太陽能在船舶上的應(yīng)用。但是這些應(yīng)用大多關(guān)注于如何將太陽能轉(zhuǎn)化的電能用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。真正能實際發(fā)揮船載太陽能系統(tǒng)的實用應(yīng)用技術(shù)還不多。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，減少船舶主電源(如柴油發(fā)電機組)的功率輸出，從而減少油料使用，達(dá)到綠色、環(huán)保、節(jié)能的目的。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，采用太陽能充放電系統(tǒng)為船舶蓄電池充電，同時可為船舶低壓直流設(shè)備提供電源。具體包括:
[0005 ]電壓電流采樣單元，二極管，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，處理器，PMOS管，DC/DC變換器，供電選擇開關(guān)；
[0006]太陽能電池板的一端連接所述電壓電流采樣單元，所述電壓電流采樣單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接所述處理器，所述處理器有管腳與所述PMOS管的柵極連接，另有管腳與所述供電選擇開關(guān)的控制端口連接;太陽能電池板的另一端通過所述二極管與所述PMOS管連接，所述PMOS管與所述DC/DC變換器連接;船用蓄電池通過所述供電選擇開關(guān)分別與所述DC/DC變換器、配電板連接。
[0007]所述處理器為單片機。
[0008]所述配電板分別連接船舶主電源給船舶低壓直流系統(tǒng)和船舶主電源。
[0009]有益效果:本系統(tǒng)中的單片機能根據(jù)太陽能板的工作狀況輸出HVM信號驅(qū)動PMOS管，實現(xiàn)對太陽能板的最大功率跟蹤。供電選擇開關(guān)可自動實現(xiàn)太陽能電源與船舶主電源的靈活切換，且保證太陽能電源優(yōu)先供電。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0011]圖1為本實用新型的太陽能充放電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，太陽能電池板的一端連接電壓電流采樣單元，電壓電流采樣單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接單片機，單片機有管腳與PMOS管的柵極連接，另有管腳與供電選擇開關(guān)的控制端口連接;太陽能電池板的另一端通過二極管與PMOS管連接，PMOS管與DC/DC變換器連接;船用蓄電池通過供電選擇開關(guān)分別與DC/DC變換器、配電板連接。配電板分別連接船舶主電源給船舶低壓直流系統(tǒng)和船舶主電源。
[0013]本實用新型的其工作原理是，太陽能電池板的輸出經(jīng)過電壓電流采樣單元進(jìn)行電壓電流采樣后，再經(jīng)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號反饋至單片機，單片機根據(jù)太陽能電池板的工作狀況輸出PWM信號驅(qū)動PMOS管，實現(xiàn)對太陽能板的最大功率跟蹤。DC/DC變換器用來實現(xiàn)對蓄電池的四階段，包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電、浮充充電的充電控制。
[0014]同時，太陽能充放電系統(tǒng)通過配電板接入船電系統(tǒng)，當(dāng)遇到天氣情況較差，光照不充足時，可通過系統(tǒng)中的供電選擇開關(guān)自動切換利用船舶主電源給船舶低壓直流系統(tǒng)供電。
[0015]實施例
[0016]采用本系統(tǒng)為蓄電池充電，全船蓄電池的充電電流為200A，平均每航次充電I次，每次充電10h，充電器每次耗電量為200A*24V*10h/0.9 = 53.3kWh(平均充電電流約為200A，充電器效率約為0.9)，S卩53.3度電，全年天氣良好、光照充足的天數(shù)按200天計，S卩12個航次中約有55%的航次可采用本系統(tǒng)充電，那么全年的耗電量為351.8度。按每度電I元計算，則每年給蓄電池充電的費用為351.8元。
[0017]采用本系統(tǒng)為全船低壓設(shè)備供電，全船DC24V用電設(shè)備的功率約為5kW，船舶主電源每小時需輸出的功率約為5kW/0.9 = 5.6kff(0.9為能源轉(zhuǎn)化效率)。一個航次中DC24V用電設(shè)備平均使用約6天，即一個航次中耗電5.6kW*6*24h = 806.4kWh，全年本系統(tǒng)可使用的概率為 200/365 = 0.55，
[0018]一年耗電806.4kWh*12*0.55 = 5322.2kWh。以柴油發(fā)電機組計算，柴油發(fā)電機組的油耗約為20(^/1^.11，則需要消耗柴油5322.21^11*20(^/1^.11 = 1064.41^，合計約1252.2升。船用柴油以5.5元/升計算，則全年需要燃油費用6887.1元。
[0019]綜上所述:500噸級左右的海船采用本系統(tǒng)每年可節(jié)省費用7238.9元。
[0020]我國為造船用船大國，若采用太陽能充放電系統(tǒng)給船舶低壓系統(tǒng)供電，其節(jié)能效果是相當(dāng)可觀的。
[0021]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，其特征在于，具體包括:電壓電流采樣單元，二極管，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，處理器，PMOS管，DC/DC變換器，供電選擇開關(guān)； 太陽能電池板的一端連接所述電壓電流采樣單元，所述電壓電流采樣單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接所述處理器，所述處理器有管腳與所述PMOS管的柵極連接，另有管腳與所述供電選擇開關(guān)的控制端口連接;太陽能電池板的另一端通過所述二極管與所述PMOS管連接，所述PMOS管與所述DC/DC變換器連接;船用蓄電池通過所述供電選擇開關(guān)分別與所述DC/DC變換器、配電板連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為單片機。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，所述配電板分別連接船舶主電源給船舶低壓直流系統(tǒng)和船舶主電源。
【專利摘要】本實用新型公開了一種船用太陽能低壓充放電系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于給船舶蓄電池充電，同時可向船舶低壓直流設(shè)備提供電源。包括電壓電流采樣單元，二極管，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，處理器，PMOS管，DC/DC變換器，供電選擇開關(guān)。本系統(tǒng)中的單片機能根據(jù)太陽能板的工作狀況輸出PWM信號驅(qū)動PMOS管，實現(xiàn)對太陽能板的最大功率跟蹤。供電選擇開關(guān)可自動實現(xiàn)太陽能電源與船舶主電源的靈活切換，且保證太陽能電源優(yōu)先供電。
【IPC分類】H02J9/06, H02J7/35
【公開號】CN205335957
【申請?zhí)枴緾N201521136463
【發(fā)明人】祁綃益, 周冬冬
【申請人】武漢船舶設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月31日