[发明专利]一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及全电力混合动力船舶技术领域，具体地说，是一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置。

背景技术

随着全球环境问题日益突出，节能减排越来越成为全球关注的焦点。柴油发电机组全电力推进船舶仍需要解决节能减排的问题，而纯电动船舶又存在续航能力不佳的问题，所以全电力混合动力船舶是目前一个比较好的过渡方案。中国专利201110053681.4提出了一种全电力混合动力船舶的结构，其一部分能源为柴油发电机组提供电能，而另一部分电能由锂电池组提供，该结构可以有效解决单独使用柴油发电机组或锂电池组供电存在的问题。但是该船舶结构并没有设置对两部分电源进行功率分配的有效装置，而控制功率分配的目的是为了根据控制算法让整个系统工作在最佳效率区域，使能耗与排放降到最低。

发明内容

本发明的目的是针对现有全电力混合动力船舶没有对两部分电源进行功率分配的问题，提供一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置，包括：

整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置，整流器控制器使整流器输出电压恒定的直流电，整流器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I₁；

变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置，变换器控制器使DC/DC变换器输出电压恒定的直流电，变换器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I₂；

直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。

进一步地，所述的直流母线功率分配装置在整流器输出直流电正极串联一个电阻R₁，在DC/DC变换器输出直流电正极串联一个电阻R₂，电阻R₁和R₂并接后输出至逆变器，整流器输出直流电负极与DC/DC变换器输出直流电负极并接后输出至逆变器；直流母线功率分配装置在整流器与DC/DC变换器直流输入正极端各设有一个电流传感器，用于实时检测电流并分别发出电流信号I₁和I₂；电阻R₁和R₂处分别并联开关K₁和K₂，用以短路电阻。

本发明装置给整流器控制器及变换器控制器提供参考电压控制信号，从而控制整流器与DC/DC变换器的电流输出，再通过直流母线功率分配装置中的简单电路达到功率分配的目的；该装置结构简单，能耗较低，在控制各电源功率分配上有较好的效果。

附图说明

附图1是全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置的组成图。

附图2是直流母线功率分配装置的线路图。

附图3是电源功率分配控制装置的工作原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明；本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

请见图1，全电力混合动力船舶电源功率分配控制装置包括：①整流器控制器，其连接整流器和直流母线功率分配装置，整流器控制器使整流器输出电压恒定的直流电，整流器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I₁；②变换器控制器，其连接DC/DC变换器和直流母线功率分配装置，变换器控制器使DC/DC变换器输出电压恒定的直流电，变换器控制器接收直流母线功率分配装置发出的电流信号I₂；③直流母线功率分配装置，其连接整流器控制器、整流器、变换器控制器、DC/DC变换器和逆变器，直流母线功率分配装置接收整流器和DC/DC变换器输出的直流电，并输出直流电至逆变器。

整流器连接柴油发电机组，DC/DC变换器连接锂电池，逆变器连接各类船用负载。