[发明专利]一种太阳能观光游览船能量动态管理和控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能观光游览船能量动态管理和控制系统。

背景技术

船舶电力系统的基本组成包括有发电、配电、输电及用电设备。太阳能观光游览船的电力系统包括太阳能发电系统、蓄电系统及电机推进系统，然而，由于太阳能的不稳定性，时强时弱，因此，如何协调太阳能发电系统对电机推进系统供电及对蓄电系统充电的顺序关系，以及协调蓄电系统中的电池组的充电与放电先后关系，进而解决太阳能观光游览船能量的充分利用以及提高太阳能观光游览船续航能力，成为太阳能观光游览船电力系统需解决的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决能量充分利用问题并提高续航能力的太阳能观光游览船能量动态管理和控制系统。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种太阳能观光游览船能量动态管理和控制系统，其特征在于：包括第一太阳能发电系统、第一蓄电系统、第一接触器系统、第一电机推进系统、第二太阳能发电系统、第二蓄电系统、第二接触器系统、第二电机推进系统、触摸屏、CAN转DP模块及PLC控制系统；第一太阳能发电系统、第二太阳能发电系统、第一蓄电系统、第二蓄电系统、第一电机推进系统及第二电机推进系统的数据采集信号分别通过CAN总线传输给CAN转DP模块，CAN转DP模块与PLC控制系统通讯连接；第一接触器系统的主电路分别与第一蓄电系统连接、第一太阳能发电系统及第一电机推进系统连接；第二接触器系统的主电路分别与第二蓄电系统连接、第二太阳能发电系统及第二电机推进系统连接；第一接触器系统和第二接触器系统的状态信号传输给PLC控制系统的输入模块，PLC控制系统将控制信号通过输出模块传输给第一接触器系统和第二接触器系统；触摸屏通过以太网与PLC控制系统连接。

进一步，第一电机推进系统及第二电机推进系统由电机驱动器及推进电机组成，推进电机与电机驱动器连接，推进电机与电机驱动器的信号通过电机驱动器的CAN接口传输给CAN转DP模块。

进一步，第一太阳能发电系统及第二太阳能发电系统由太阳能板及太阳能控制器组成，太阳能板与太阳能控制器连接，太阳能板与太阳能控制器的信号通过CAN总线传输给CAN转DP模块。

进一步，第一接触器系统及第二接触器系统的主电路分别由三组相互并联的三个接触器组成，每一组对应一锂电池组；各锂电池组的正极通过第一接触器的主触头串接电阻后与电机驱动器连接，第二接触器的主触头直接与电机驱动器连接，第三接触器的主触头与太阳能控制器连接；而各锂电池组负极与太阳能控制器和电机驱动器的负极相互短接；第一接触器系统及第二接触器系统还包括辅助控制电路，辅助控制电路由接触器辅助触头、中间继电器及接触器线圈组成，接触器辅助触头与PLC控制系统输入模块连接，而中间继电器与PLC控制系统输出模块连接，中间继电器触头与接触器线圈一一对应连接。

进一步，第一蓄电系统及第二蓄电系统为三组锂电池组，三组锂电池组的采集信号通过CAN总线传输给CAN转DP模块。

采用上述方案后，本发明通过采集第一太阳能发电系统及第二太阳能发电系统输出电压及电流，并将数据传输给PLC控制系统，判断太阳能是否充足；如果较为充足直接给第一电机推进系统及第二电机推进系统供电，同时给第一蓄电系统第二蓄电系统充电；采集第一蓄电系统及第二蓄电系统的电池剩余容量、电池组最高电压、电池组最低电压等参数，并将数据传输给PLC控制系统，从而决定第一蓄电系统及第二蓄电系统中电池组的充放电顺序及切换；采集第一接触器系统及第二接触器系统数据，主要是各电池组的充放电状态，并将数据传输给PLC控制系统，从而对各电池组的充放电进行管理；采集第一电机推进系统及第二电机推进系统的输出电流及输出功率，当第一电机推进系统或第二电机推进系统的输出功率较大时，而电源容量无法满足时，限制第一电机推进系统或第二电机推进系统的输出功率。因此，本发明有效解决能量充分利用问题，同时提高太阳能观光游览船的续航能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一接触器系统与第二接触器系统结构示意图；

图3是本发明对第一蓄电系统及第二蓄电系统数据采集流程图；

图4是本发明第一蓄电系统或者第二蓄电系统充放电控制流程图；

图5是本发明放电切换控制流程图；

图6是本发明充电切换控制流程图。

标号说明

第一太阳能发电系统1              太阳能板11

太阳能控制器12                   第一蓄电系统2