[发明专利]船舶直流组网电力推进设备、系统及设备设计方法

摘要

本发明公开了一种更高设备集成度、更优设备整体性能指标的船舶直流组网电力推进设备，包括在直流母线上进行并网的控制柜、发电柜、推进柜、制动柜、日用电源柜、直流柜以及斩波柜；本发明还公开了上述设备的设计方法，该方法先后确定日用电源柜、推进柜与设备的负载功率，再根据发电柜与斩波柜的负载功率之和大于设备的负载功率，合理地确定了发电柜的功率，实现了各机柜负载功率的合理分配；且在设备结构布置中，根据结构更对称、走线更方便的原则，形成设备结构布置图，并通过计算设备直流电流，以设备的直流电流最小为原则，重新调整设备结构，实现了更高的设备集成度。本方法使设备整体的性能指标、设备集成度、散热和重量实现了最优化。

主权项

1.一种船舶直流组网电力推进设备，其特征在于：包括在直流母线上进行并网的控制柜、发电柜、推进柜、制动柜、日用电源柜、直流柜以及斩波柜；所述发电柜包括熔断器、整流功率模块、dvdt滤波器、主断路器、子控制器、加热器、散热风机、励磁预充电路，熔断器的输入端连接直流母线，熔断器的输出端连接整流功率模块的直流端，整流功率模块的交流端连接dvdt滤波器的输入端，dvdt滤波器的输出端通过主断路器连接发电柜外的发电机，子控制器的一端连接整流功率模块的控制信号接口，另一端通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述励磁预充电路包括控制断路器及全桥二极管整流模块，控制断路器的输入端连接发电机的励磁绕组，控制断路器的输出端连接全桥二极管整流模块的输入端，全桥二极管整流模块的输出端连接直流母线；所述推进柜的熔断器的输入端连接直流母线，熔断器的输出端连接逆变功率模块的直流端，逆变功率模块的交流端连接dvdt滤波器的输入端，dvdt滤波器的输出端通过主断路器连接推进柜外的推进电机，子控制器的一端连接逆变功率模块的控制信号接口，另一端通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述制动柜的熔断器的输入端连接直流母线，熔断器的输出端连接制动功率模块的直流端，制动功率模块的输出端连接制动电阻的输入端，制动电阻的输出端连接直流母线，子控制器的一端连接制动功率模块的控制信号接口，另一端通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述日用电源柜的熔断器的输入端连接直流母线，熔断器的输出端连接逆变功率模块的直流端，逆变功率模块的交流端连接正弦滤波器的输入端，正弦滤波器的输出端通过主断路器连接日用电源柜外的日用变压器，子控制器的一端连接逆变功率模块的控制信号接口，另一端通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述直流柜的直流断路器与熔断器串联在直流母线上，绝缘检测仪与直流电压表连接直流母线，子控制器通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述交流配电板预充电路包括控制断路器、预充电阻及全桥二极管整流模块，控制断路器的输入端连接直流柜外的交流配电板，控制断路器的输出端连接预充电阻的输入端，预充电阻的输出端连接全桥二极管整流模块的输入端，全桥二极管整流模块的输出端连接直流母线；所述直流预充电路包括控制断路器及预充电阻，控制断路器与预充电阻串联在直流母线上；所述斩波柜的熔断器的输入端连接直流母线，熔断器的输出端连接斩波功率模块的高压直流端，斩波功率模块的低压直流端连接直流电抗器的输入端，直流电抗器的输出端通过主断路器连接斩波柜外储能装置的正极，储能装置的负极连接直流母线，子控制器的一端连接斩波功率模块的控制信号接口，另一端通过以太网连接控制柜内的主控制器，散热风机与加热器连接控制柜内的控制电源；所述储能预充电路包括控制断路器及预充电阻，控制断路器的输入端连接储能装置，控制断路器的输出端连接预充电阻的输入端，预充电阻的输出端连接直流母线。