一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及快艇驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在純電動快艇的應(yīng)用研宄領(lǐng)域中會遇上嚴重的困惑；當(dāng)快艇有高速需求時，其功率必然是很大的，當(dāng)功率很大時，為了提供足夠的功率，其配置的電壓等級也必須很高，一旦電壓進入高壓狀態(tài)，無論配置何種能量的鋰電池系統(tǒng)，由于其數(shù)量是必須保證的，因此，純電動快艇的裝船重量將很大，重量將直接影響快艇的速度，因此，往往滿足功率條件下的快艇，其速度一定會出現(xiàn)嚴重的蛻化，這是由于電池重量所致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，使得電動快艇能夠?qū)崿F(xiàn)高速運行。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，包括主控制器、低壓電池組和與電動機相連的驅(qū)動器，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與所述驅(qū)動器的控制端相連；所述低壓電池組通過升壓裝置與超級電容相連；所述超級電容的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端相連；所述升壓裝置通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
[0005]所述低壓電池組還連有電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
[0006]所述升壓裝置為大功率DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
[0007]所述電動機還通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連。
[0008]所述主控制器與操作器相連。
[0009]所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同組成。
[0010]所述低壓電池組與快速充電通道相連。
[0011]有益效果
[0012]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本發(fā)明采用了超級電容的升壓應(yīng)用，實現(xiàn)了電壓的提升，又基于超級電容的瞬間功率大的特征，在后續(xù)功率得以支持的狀態(tài)下，超級電容的功率輸出特性是具有非常好的表現(xiàn)，能獲得理想的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]本發(fā)明的實施方式涉及一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，如圖1所示，包括主控制器1、低壓電池組4和與電動機10相連的驅(qū)動器9，所述主控制器I通過控制網(wǎng)絡(luò)3與所述驅(qū)動器9的控制端相連；所述低壓電池組4通過升壓裝置6與超級電容7相連；所述超級電容7的輸出端與所述驅(qū)動器9的輸入端相連；所述升壓裝置6通過控制網(wǎng)絡(luò)3與主控制器I相連。
[0016]主控制器I由DSP芯片和FPGA芯片共同組成，通過控制網(wǎng)絡(luò)3對BMS電池管理系統(tǒng)5、升壓裝置6和驅(qū)動器9進行控制和監(jiān)測。所述主控制器I還與操作器2相連，操作器2為快艇的速度調(diào)節(jié)器，用于操控者調(diào)節(jié)速度給定。
[0017]低壓電池組4可以是24VDC或48V DC或72V DC甚至其它值都行，低壓電池組的容量只要限定在空間體積與重量的限定范圍內(nèi)即可，當(dāng)然，還必須滿足充電后的續(xù)航里程(或航行時間)。所述低壓電池組4還連有BMS電池管理系統(tǒng)5，該BMS電池管理系統(tǒng)5由控制網(wǎng)絡(luò)將電池的動態(tài)容量參數(shù)發(fā)送至主控制器1，該容量參數(shù)將在主控制器的數(shù)字顯示屏上顯示電池的容量狀態(tài)，以及剩余的航行里程或剩余的航行時間。
[0018]所述升壓裝置6為大功率DC/DC轉(zhuǎn)換電路，通過該裝置將升壓后的能量送至超級電容7，超級電容的電壓由DC/DC轉(zhuǎn)換電路所給定的參數(shù)確定。超級電容7將升壓后的高電壓直接送至驅(qū)動器9，該驅(qū)動器9給出三相電壓送抵電動機。
[0019]電動機10獲得驅(qū)動器9給出的驅(qū)動電壓，并以主控制器I的參數(shù)值輸出轉(zhuǎn)矩，由電動機軸帶動螺旋槳12的旋轉(zhuǎn)。所述電動機10還通過數(shù)據(jù)回饋線11與驅(qū)動器9相連，數(shù)據(jù)回饋線將高速大扭矩時的轉(zhuǎn)矩控制信息反饋給驅(qū)動器，并由驅(qū)動器通過控制網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控制器，主控制器可根據(jù)速度進行轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。
[0020]低壓電池組還與快速充電通道13相連，當(dāng)返航后的船舶，在必要時給予快速充電彌補能量；另外一種方式是，采用換低壓電池組模塊的方式，由于電池組是低壓的，因此，換電池的方式還顯得尤為的輕松。
[0021]當(dāng)控制器功能被啟動后，系統(tǒng)的運作流程如下:
[0022]I)、當(dāng)系統(tǒng)被激活后，幾秒鐘后，超級電容7已經(jīng)達到升壓后的數(shù)值。驅(qū)動器9被激活，控制器I上的彩色顯示屏報告給操縱者，系統(tǒng)已經(jīng)準備完畢:οκ。
[0023]2)、操縱者操控手操器2，調(diào)節(jié)給定速度，驅(qū)動器將使電動機旋轉(zhuǎn)，此時由于采用的是力矩控制模式，這便使得快艇立馬達到所需的速度，快艇被激活運行。
[0024]3)、此時，由于系統(tǒng)通過BMS電池管理系統(tǒng)5管控著低壓組電池的能量，因此，在控制器I的顯示屏上顯示著低壓電池的剩余容量，包括:以此速度航行還能剩余的航行公里數(shù)以及剩余時間。這一參數(shù)很重要，讓操縱者非常直觀地知曉快艇還能剩余的里程數(shù)(或剩余時間)。
[0025]4)、當(dāng)一個航程結(jié)束，補充能量將給快艇低壓電池實施快速充電，這是一個低壓快速充電通道。快充的時間一般控制在5?8分鐘，充滿后即進入下一個循環(huán)航行。
[0026]發(fā)明人通過大量的分析和研宄發(fā)現(xiàn)，很多小型快艇在使用過程中無需保證很大的航行距離，在大多的應(yīng)用場合，往往高速情況下只需20分鐘到半小時，基于這樣的應(yīng)用場合下，發(fā)明人將低壓電池的容量在配置上只需滿足時間的需求，而為滿足功率特性的電壓等級采用超級電容的方式以獲得所必須的升壓。
[0027]因此，本發(fā)明采用了超級電容的升壓應(yīng)用，實現(xiàn)了電壓的提升，又基于超級電容的功率特征，在瞬間其爆發(fā)能力是很強的，在后續(xù)功率得以支持的狀態(tài)下，超級電容的功率輸出特性是具有非常好的表現(xiàn)，能獲得理想的效果。
【主權(quán)項】
1.一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，包括主控制器、低壓電池組和與電動機相連的驅(qū)動器，其特征在于，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與所述驅(qū)動器的控制端相連；所述低壓電池組通過升壓裝置與超級電容相連；所述超級電容的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端相連；所述升壓裝置通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓電池組還連有電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓裝置為大功率DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機還通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器與操作器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓電池組與快速充電通道相連。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高低壓組合式快艇驅(qū)動系統(tǒng)，包括主控制器、低壓電池組和與電動機相連的驅(qū)動器，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與所述驅(qū)動器的控制端相連；所述低壓電池組通過升壓裝置與超級電容相連；所述超級電容的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端相連；所述升壓裝置通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。本發(fā)明使得電動快艇能夠?qū)崿F(xiàn)高速運行。
【IPC分類】B63H21-21, B63H21-17
【公開號】CN104724274
【申請?zhí)枴緾N201510083085
【發(fā)明人】陸政德, 帥鴻元
【申請人】上海瑞華(集團)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月16日