[发明专利]一种纯电游船驱动系统电气架构及控制方法

说明书

本申请公开了一种纯电游船驱动系统电气架构及控制方法。纯电游船驱动系统电气架构包括至少一母排、至少两个电池簇、充电接口开关以及电池管理系统；每一电池簇通过一个第一继电器连接至所述母排；充电接口开关的一端与岸电箱连接，其另一端通过第二继电器连接至所述母排；电池管理系统连接至所述第一继电器、所述第二继电器以及所述电池簇，用于在电池簇上电和下电时根据所述检测器检测的每一电池簇的实时电压控制所述第一继电器及所述第二继电器的通断。本申请通过母排分舷来减少电池簇并联簇数，提高系统稳定性；在上电前电池管理系统获取各电池簇的电压参数，按照不同压差执行对应的控制策略，保证电池簇并联时的可靠性，避免破环性环流。

技术领域

本发明涉及船舶供电设备技术领域，尤其涉及一种纯电游船驱动系统电气架构及控制方法。

背景技术

随着国家对环境保护的日益重视，传统柴油机动力船舶产生的污染越发突显。为了改善这种状态，越来越多的锂电池应用在船舶上。虽然目前锂电池、电池管理系统BMS、电力推进技术已相对成熟，但在船舶整船电气架构、能量管理方面还没有形成一个统一的设计标准。相对于柴油发电机交流组网电气架构，锂电池为动力的直流组网架构存在着控制策略完善度不够、可靠性不强等问题。

并且现有的锂电推进电气架构电池簇并入母线前多采用DC/DC隔离控制。小型的内河船舶，从成本方面考虑会省掉DC/DC，多簇电池直接并联。电池簇使用中很容易出现压差，若没有一个完善的策略，极易产生破坏性环流，严重时危及船上人身财产安全。

发明内容

发明的目的在于，提供一种纯电游船驱动系统电气架构及控制方法，用以解决目前船舶采用锂电推进电气架构时为节省电池占用空间省掉DC/DC时容易出现压差，极易产生破坏性环流，严重时危及船上人身财产安全的技术问题。

为了实现上述目的，本发明其中一实施例中提供一种纯电游船驱动系统电气架构，包括至少一母排、至少两个电池簇、充电接口开关以及电池管理系统；每一电池簇通过一个第一继电器连接至所述母排；充电接口开关的一端与岸电箱连接，其另一端通过第二继电器连接至所述母排；电池管理系统连接至所述第一继电器、所述第二继电器以及所述电池簇；其中所述电池管理系统包括检测器和处理器；检测器与每一电池簇连接，用以检测每一电池簇的实时电压及充电电流；处理器连接至所述第一继电器、所述第二继电器以及所述检测器，用于在电池簇上电和下电时根据所述检测器检测的每一电池簇的实时电压控制所述第一继电器及所述第二继电器的通断。

进一步地，所述母排设有两个；两个母排分别位于游船的左右舷。

进一步地，在两个母排之间还设有第三继电器，所述第三继电器连接至所述处理器。

进一步地，所述纯电游船驱动系统电气架构还包括主推进电机以及负载屏，主推进电机通过第一逆变器和第四继电器串联连接至所述母排；负载屏通过隔离变压器、LCL滤波器、第二逆变器和第五继电器串联连接至所述母排。

基于前文所述纯电游船驱动系统电气架构，本申请提出一种纯电游船驱动系统电气架构的控制方法，包括上电控制步骤，具体包括：当进行电池簇上电充电时，控制所述第二继电器闭合连通；检测同一母排上每一电池簇的实时电压，并将获取的实时电压升序排列，获取任意两个电池簇的电压压差；当电池簇间压差小于预设安全压差V1时，控制所有电池簇对应的第一继电器同时闭合连通；当电池簇间压差大于预设风险压差V2时，上报故障；当电池簇间压差在大于预设安全压差V1且小于预设风险压差V2时，电池簇进入补电模式；按照电池簇电压升序排列的顺序，首先闭合位于最低电压的电池簇对应的第一继电器，当该最低电压的电池簇与次最低电压的电池簇的压差小于预设安全压差V1时，闭合次最低电压的电池簇对应的第一继电器，以此类推依次闭合所有的第一继电器。

进一步地，在上电控制步骤之前还包括：电池管理系统自检步骤，用以检测连接至所述电池管理系统的回路是否存在短路或断路，当存在短路或断路时上报故障，当不存在短路或断路时执行下一步骤。