一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，包括主控制器、動力鋰電池組、雙向逆變器、超級電容組、變頻控制器、主電動機和螺旋槳，所述變頻控制器用于完成主電動機的調速驅動，所述主電動機的輸出軸與螺旋槳相連，所述動力鋰電池組通過雙向逆變器與超級電容組相連，所述超級電容組直接與變頻控制器相連，用于向變頻控制器輸送能量；所述動力鋰電池組連接有動力鋰電池參數檢測電路；所述雙向逆變器連接有逆變器控制電路；所述超級電容組連接有超級電容參數檢測電路；所述動力鋰電池參數檢測電路、逆變器控制電路和超級電容參數檢測電路均通過監測輸出控制電路與主控制器相連。本發明專利技術使得海巡艇能夠保持快速追蹤的能力。

Super capacitor control device for pure electric Sea Patrol Boat

The invention relates to a control device for super capacitor electric patrol boats, including the main controller, power lithium battery, inverter, super capacitor, inverter controller, main engine and propeller, the variable frequency controller for speed control to complete the main motor drive, the output shaft of the main motor is connected with the screw propeller the power lithium battery, inverter and super capacitor group is connected via the super capacitor group is directly connected with the inverter controller, used to transfer energy to the inverter controller; the power lithium battery is connected with a power lithium battery parameter detection circuit; the inverter is connected with the inverter control circuit; the super capacitor group connected with the super capacitance parameter detection circuit; the power lithium battery parameter detection circuit, inverter control circuit and super capacitor parameters The detection circuit is connected with the main controller through a monitoring output control circuit. The invention enables the patrol boat to keep fast tracking ability.

【技術實現步驟摘要】
一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置
本專利技術涉及電動船
，特別是涉及一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置。
技術介紹
海巡艇，作為在水域交通管理中的執法船，其在執行執法過程中，長距離的航行距離不是其主要的功能，但是，船舶的快速航行和快速追蹤能力是必須具備的。但是現有的海巡艇由于主要采用動力鋰電池作為能源，因此存在快速瞬間功率爆發力不夠的問題。而且采用鋰電池作為能源時，在需要爆發力形成強勁推進動力時，會增加動力鋰電池的輸出負擔，讓其在短時間內產生極大的能量輸出，從而導致海巡艇無法長時間保持快速追蹤。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，使得海巡艇能夠保持快速追蹤的能力。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，包括主控制器、動力鋰電池組、雙向逆變器、超級電容組、變頻控制器、主電動機和螺旋槳，所述變頻控制器用于完成主電動機的調速驅動，所述主電動機的輸出軸與螺旋槳相連，所述動力鋰電池組通過雙向逆變器與超級電容組相連，所述超級電容組直接與變頻控制器相連，用于向變頻控制器輸送能量；所述動力鋰電池組連接有動力鋰電池參數檢測電路；所述雙向逆變器連接有逆變器控制電路；所述超級電容組連接有超級電容參數檢測電路；所述動力鋰電池參數檢測電路、逆變器控制電路和超級電容參數檢測電路均通過監測輸出控制電路與主控制器相連。所述主控制器還用于根據超級電容參數檢測電路檢測到的參數獲得超級電容組的極限能量低位，并在所述超級電容組到達極限能量低位前控制所述雙向逆變器使得動力鋰電池組將能量傳輸給所述超級電容組。所述變頻控制器與變頻控制器設置電路相連，所述變頻控制器設置電路還通過監測輸出控制電路與主控制器相連。所述主電動機與主電動機參數檢測電路相連，所述主電動機參數檢測電路還通過監測輸出控制電路與主控制器相連。所述螺旋槳還與螺旋槳參數檢測電路相連，所述螺旋槳參數檢測電路還通過監測輸出控制電路與主控制器相連。所述主控制器采用DSP數字控制器和FPGA構成。有益效果由于采用了上述的技術方案，本專利技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本專利技術采用了動力鋰電池作為主推的電能提供方，而在需要爆發力形成強勁推進動力時，為了不增加動力鋰電池的輸出負擔，不讓其在短時間內產生極大的能量輸出，本裝置將通過雙向逆變器切換將儲能系統由超級電容來單獨承擔，提供給動力驅動系統以足夠的強勁動力，在瞬間，海巡艇將瞬間的功率特性轉變成航行的推進動力，從而獲得最大的航速，用以支持執法過程中的航速。附圖說明圖1是本專利技術的結構方框圖。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。應理解，這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本專利技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本專利技術的實施方式涉及一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，如圖1所示，包括主控制器1、動力鋰電池組9、雙向逆變器10、超級電容組11、變頻控制器12、主電動機13和螺旋槳14，所述變頻控制器12用于完成主電動機13的調速驅動，所述主電動機13的輸出軸與螺旋槳14相連，所述動力鋰電池組9通過雙向逆變器10與超級電容組11相連，所述超級電容組11直接與變頻控制器12相連，用于向變頻控制器12輸送能量；所述動力鋰電池組9連接有動力鋰電池參數檢測電路3；所述雙向逆變器10連接有逆變器控制電路4；所述超級電容組11連接有超級電容參數檢測電路5；所述動力鋰電池參數檢測電路3、逆變器控制電路4和超級電容參數檢測電路5均通過監測輸出控制電路2與主控制器1相連。所述變頻控制器12與變頻控制器設置電路6相連，所述變頻控制器設置電路6還通過監測輸出控制電路2與主控制器1相連。所述主電動機13與主電動機參數檢測電路7相連，所述主電動機參數檢測電路7還通過監測輸出控制電路2與主控制器1相連。所述螺旋槳14還與螺旋槳參數檢測電路8相連，所述螺旋槳參數檢測電路8還通過監測輸出控制電路2與主控制器1相連。其中，主控制器1采用DSP數字控制器和FPGA構成，主控制器1完成數字控制參數的存儲和對下連的各個裝置的控制，用以調節雙向逆變器的快速能量(電流)的傳輸。在主控制器1的控制下將以超級電容組11與動力鋰電池組9的動態參數特征為核心，以循環執行的方式，完成對雙向逆變器10的控制執行，實現動力鋰電池組9和超級電容組11之間的切換。主控制器1還與手操器相連完成對海巡艇的速度操作。監測輸出控制電路2用于完成對下面各個電路的數字檢測，以適合的電路形式對各個單元的參數進行采集。監測輸出控制電路2分別與動力鋰電池參數檢測電路3、逆變器控制電路4、超級電容參數檢測電路5、變頻控制器設置電路6、主電動機參數檢測電路7和螺旋槳參數檢測電路8相連。動力鋰電池參數檢測電路3用于完成對動力鋰電池參數的檢測和傳輸；逆變器控制電路4用于完成對雙向逆變器10的控制信息的傳遞，將主控制器1的執行信息直接發送給雙向逆變器10；超級電容參數檢測電路5用于完成對超級電容參數的檢測和傳輸；變頻控制器設置電路6用于完成對變頻控制器12的參數給定，以實現對其輸出控制，所控制的參數為推進動力、電壓、電流、轉矩等；主電動機參數檢測電路7用于完成與主電動機13參數的電氣銜接，檢測主電動機13的溫升、瞬間轉速和輸出參數；螺旋槳參數檢測電路8用于檢測螺旋槳14的實際轉速以及水流的形態。上述電路均是現有技術中的常規電路，本申請未對上述電路進行改進，因此對上述電路的結構不再贅述。本實施方式中的動力鋰電池組9的配置是基于海巡艇的續航能力而配置，其瞬間的輸出能量與主電動機13和變頻控制器12無關。因為，在本實施方式中，由于配置了超級電容組11，其瞬間的動力特性直接取決于超級電容組11與控制器裝置的優化組合，以使海巡艇獲得瞬間強勁動力。本實施方式中的超級電容組11是為了讓變頻控制器12獲得足夠的瞬間動力，超級電容組11直接與變頻控制器12連接，變頻控制器12的能量直接取自于超級電容組11，由于超級電容組11所具備的瞬間能量特征，因此，保證了海巡艇的瞬間推動力，以及瞬間航速提升能力。雙向逆變器10可以實施能量的雙向傳遞，通過雙向逆變器10即可以將動力鋰電池組9的能量傳遞給超級電容組11，也可以將超級電容組11的能量傳遞給動力鋰電池組9，其傳遞的方向完全受控于主控制器1。超級電容雖然有非常強勁的功率特性，但是，其能維持的時間非常短，當海巡艇獲取沖擊動力之后的瞬間，超級電容組的能量將立即跌落，此時，本裝置必須獲得這一時間點，并將該時間點作為啟動裝置的觸點，讓動力鋰電池為其進行快速補充能量，而使船舶獲得所需動力的第二波。本實施方式中，所述主控制器還用于根據超級電容參數檢測電路檢測到的參數獲得超級電容組的極限能量低位，并在所述超級電容組到達極限能量低位前控制所述雙向逆變器使得動力鋰電池組將能量傳輸給所述超級電容組。通過主控制器的控制完成由動力鋰電池組給予超級電容組在極短的時間內進行能量傳遞，給予超級電容組補充前一波所輸出的能量，用以支持即將到來的后一波做必要的準備，從而能夠保證長時間的高速追蹤。變頻控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，包括主控制器、動力鋰電池組、雙向逆變器、超級電容組、變頻控制器、主電動機和螺旋槳，所述變頻控制器用于完成主電動機的調速驅動，所述主電動機的輸出軸與螺旋槳相連，其特征在于，所述動力鋰電池組通過雙向逆變器與超級電容組相連，所述超級電容組直接與變頻控制器相連，用于向變頻控制器輸送能量；所述動力鋰電池組連接有動力鋰電池參數檢測電路；所述雙向逆變器連接有逆變器控制電路；所述超級電容組連接有超級電容參數檢測電路；所述動力鋰電池參數檢測電路、逆變器控制電路和超級電容參數檢測電路均通過監測輸出控制電路與主控制器相連。

【技術特征摘要】
1.一種用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，包括主控制器、動力鋰電池組、雙向逆變器、超級電容組、變頻控制器、主電動機和螺旋槳，所述變頻控制器用于完成主電動機的調速驅動，所述主電動機的輸出軸與螺旋槳相連，其特征在于，所述動力鋰電池組通過雙向逆變器與超級電容組相連，所述超級電容組直接與變頻控制器相連，用于向變頻控制器輸送能量；所述動力鋰電池組連接有動力鋰電池參數檢測電路；所述雙向逆變器連接有逆變器控制電路；所述超級電容組連接有超級電容參數檢測電路；所述動力鋰電池參數檢測電路、逆變器控制電路和超級電容參數檢測電路均通過監測輸出控制電路與主控制器相連。2.根據權利要求1所述的用于純電動海巡艇的超級電容控制裝置，其特征在于，所述主控制器還用于根據超級電容參數檢測電路檢測到的參數獲得超級電容組的極限能量低位，并在所述超級電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱維平，胡貴成，王海華，陸政德，
申請(專利權)人：湖州市港航管理局，
類型：發明
國別省市：浙江,33