[发明专利]用于小型游船单相供电的电力推进电路

说明书

技术领域

本发明涉及船舶电力推进技术领域，特别涉及一种用于小型游船单相供电的电力推进电路。

背景技术

小型游船由于其体积较小，所以电力推进系统对设备的体积和尺寸有较高的要求。因此，在进行系统设计时，在兼顾可靠性的同时，系统空间和体积是需要考虑的一个重要方面。常规解决方案是推进系统由三相电源供电，日用负荷由单相电源供电。如图1所示，三相电源8通过推进柜3’中的变频器后驱动推进电机2’，再带动小型游船的螺旋桨负载运行；单相电源1’通过分电箱5’之后给空调等日用负荷6’供电。该方案由于推进系统和日用负荷供电分开，可靠性较高，但是，两路供电系统占用体积大，造价高，维护困难，因此，对于小型游船，在经济性和适用性上都有一定的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中常规小型游船的电力推进系统中两路供电回路造价高、体积大、维护困难的缺陷，提供一种只需一路单相电源即可实现小型游船全船供电的单相供电的电力推进电路。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于小型游船单相供电的电力推进电路，包括单相电源、推进系统、控制模块以及操作控制面板，所述推进系统包括推进柜和推进电机；其特点在于，还包括配电箱和PFC整流箱；所述推进柜的内部设有逆变器；所述控制模块分别与所述PFC整流箱、所述推进柜、所述配电箱以及所述操作控制面板通过通信总线连接；所述PFC整流箱的输入端通过所述配电箱与所述单相电源相连，所述PFC整流箱的输出端通过直流母线与所述推进柜的输入端相连；所述推进柜的输出端与所述推进电机相连；所述配电箱用于完成对所述推进系统和日用负荷的供电分配。

本方案中，所述配电箱完成对所述推进系统和日用负荷的供电分配，同时配电箱还具备所述单相电源的电压频率保护功能。所述PFC整流箱为推进柜提供稳定的直流供电。所述推进柜内部设有逆变器，为所述推进电机提供频率、电压可调的交流电，完成对推进电机的转速、负载控制，再由推进电机带动螺旋桨负载运行，实现全船的推进运行，保证船体的航行要求。PFC整流箱输入端为单相220V交流电，输出端为直流，输出的直流电供给推进柜使用，推进柜的输出再用于推进电机供电；另外，不需要添加额外辅助设备，PFC整流箱输入端的单相220V交流电就能够直接供给日用负荷使用，这是因为采用PFC整流箱的缘故，前端单相交流220V电压的电流谐波低，功率因数高。如果采用普通的二极管整流器的话，前端单相交流220V电压是不能直接给日用负荷供电的，因为其谐波和功率因数达不到要求，必须添加辅助设备，或者由另一套供电系统供电。

进一步的技术方案是：

较佳的，所述PFC整流箱包括二极管整流电路和升压斩波电路。

较佳的，所述控制模块为基于ARM单片机的微控制系统。

本方案中，单相电源、配电箱、PFC整流箱、推进柜以及推进电机形成主回路，控制模块和操作控制面板形成控制回路。控制模块具有对主回路各设备进行监测控制的功能。操作控制面板包含系统各设备状态指示和操作控制按钮，可实时监视控制系统各个设备的状态。操作控制面板接收来自控制模块的状态信号，进行状态显示，同时，发出控制信号，通过控制模块对主回路各设备进行控制。控制模块为基于ARM单片机的微控制系统，集成化程度高，调试维护方便。

较佳的，所述的通信总线为CAN总线。

较佳的，所述推进柜中的所述逆变器同所述直流母线之间设有熔断器。

本方案中，所述熔断器对所述逆变器和所述推进电机提供短路及过载保护。

较佳的，所述控制模块的内部设有控制电源。

本方案中，控制模块内部含有单独的控制电源，实现了主回路与控制系统供电分开，可保证控制系统供电的可靠。

较佳的，所述的控制电源为24伏蓄电池。

本发明的积极进步效果在于：

与现有技术相比，本发明只需一路单相电源即可实现小型游船全船供电。整套系统设备少、体积小、重量轻、噪声震动小，具有适应性强，经济性高的特点。

另外， PFC整流箱不仅能为推进柜提供较高电压的稳定的直流电，而且能有效的抑制交流侧谐波，提高交流侧功率因数，为日用负荷提供高质量的供电，即一路单相电源能同时满足推进系统和日用负荷的供电。

同时，控制模块采用基于ARM单片机的微控制系统，采用模块化设计，系统集成化和智能化程度高，系统成本低，后期维护成本也低。

附图说明

图1为小型游船中常规电力推进电路的示意图。