[实用新型]一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶工程技术领域，更具体涉及一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置。

背景技术

在交流电制的船舶中，通常安装船用低压直流电源装置，可以接收、转换、储存、分配电能，兼有监测、保护和控制等功能，用来为通信导航仪器、应急照明等重要直流设备连续不间断地稳定、可靠供电，以满足船舶安全航行保障能力的需要。在正常情况下，该装置将电站电源整流后为直流设备供电，同时对蓄电池并联浮充；而当电站电源失电或装置内整流器故障时，由蓄电池向直流设备供电且满足船舶规范要求的用电时长。

船用低压直流电源装置是船舶电力系统安全可靠运行的关键环节，近年来在设计生产和实际应用中不断改进。当直流设备较多时，需要装配多个蓄电池连续放电以保证供电时长，但是由于追求性价比，目前市场上此类电源装置存在诸多技术缺陷，难以满足安全适用、操作便捷、易于维护等需求，主要有以下问题：

1、整体式结构设计造成安装制造和维修保障困难，而且不利于技术升级和容量扩展。例如，由充电器为所有蓄电池供电，需要较大功率充电器，降低系统可靠性并推高制作成本。

2、整体性能和控制策略不够完善，主要为缺少完备的状态监控、故障诊断和自动处理功能，事故排查全靠人工现场判断，不仅耗费人力、劳动强度高、处置效率低，而且贻误应对时机，误操作风险大，影响可靠供电甚至危及船舶安全。

3、片面追求蓄电池供电时长，忽视兼顾设备供电安全和蓄电池合理使用，直接影响系统可靠性和蓄电池使用寿命。例如，蓄电池切换供电时短暂断电，影响设备安全运行；蓄电池放电殆尽才停止供电，导致蓄电池受损以致于过早衰老失效、有效使用寿命缩短；更换蓄电池时为了设备安全必须切断电源，影响连续供电。

有鉴于此，有必要对现有技术中的船用低压直流电源装置予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，用以实现船用低压直流电源装置的智能化自主管理，实现对蓄电池的充放电进行限制性保护，并实现任意一个蓄电池在更换时能够保证对用电设备的连续供电，增强船用低压直流电源装置的适应性，并提高扩容的灵活性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于多个蓄电池自主管理的船用低压直流电源装置，包括：逻辑控制模块，以及与逻辑控制模块分别连接的交流输入模块、直流输出模块及直流汇流排；其中，

所述交流输入模块包括分别连接主电源和应急电源的交流输入电路，以及由若干并联连接的变压器所组成的变压器组；

所述直流输出模块包括接入交流输入电路的整流器，连接变压器组并由若干充电器所组成的充电器组，以及连接充电器组并由若干蓄电池所组成的蓄电池组，以配置形成若干条辅助供电线路，相邻的两条辅助供电线路之间连接隔离电路；

所述整流器与蓄电池组中的若干蓄电池分别独立接入直流汇流排；

所述逻辑控制模块采集交流输入电路、整流器、充电器组、蓄电池组及直流汇流排的采样信号。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电器为智能AC/DC转换器，并根据蓄电池组中各个蓄电池的状态信息，分别采用恒流限压充电模式、恒压限流充电模式和涓流充电模式，对蓄电池的充电阶段实现转换。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔离电路由反向连接的两个二极管组成。

作为本实用新型的进一步改进，所述逻辑控制模块包括：微处理控制器、PIC处理器或者PLC控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用模块化单元结构，便于设计、生产、装配、维护和检修，利于缩短研发、生产周期和降低成本，易于升级系统功能以拓宽使用范围，方便扩展蓄电池组容量以延长供电时长，从而解决高性能船用低压直流电源装置不能普及的瓶颈，保证了直流设备供电可靠和船舶航行安全。

2、通过对运行参数、控制逻辑等要素的优化设计，实现监测报警、故障诊断及替代人工介入自动处理等功能，克服了同类电源装置功能单一、控制策略不完善、运行效率偏低、人工劳动强度大、可靠性较差等问题，而且可根据需求灵活调整性能参数精确控制工作过程，提高了控制精度和稳定性，具有监测保护全面、自适应能力强、智能化程度高、操作维护便捷、可维修性好、可靠性高等优点。

3、采用兼顾设备供电安全和蓄电池合理使用的原则，通过硬件的优化布局、程序的严密设定，在实现电源装置供电功能的基础上有利于蓄电池维持安全性及延长使用寿命，保证充电、放电安全和电能品质。