一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，涉及燈標(biāo)船供電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于燈標(biāo)船上的電源主要有一次性電池(組)、太陽(yáng)能供電裝置、風(fēng)力供電裝置、波浪供電裝置和海水電池(組)等小型分布式電源系統(tǒng)。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)燈標(biāo)船主要使用太陽(yáng)能給航標(biāo)燈供電源，也有少量采用風(fēng)能和波浪能發(fā)電等提供電源。近年來(lái)太陽(yáng)能供電裝置主要由太陽(yáng)能電池板、蓄電池(組)和充放電控制器組成，因受到使用環(huán)境等因素的制約，多用在全年光照時(shí)間較長(zhǎng)水域?yàn)楹綐?biāo)燈供電。風(fēng)能和波浪能供電裝置主要有發(fā)電裝置、蓄電池(組)和充放電控制器組成，但因受自然條件等方面限制，僅在近海水域的燈標(biāo)船上有所應(yīng)用，且多與太陽(yáng)能供電系統(tǒng)配套使用。海水電池組雖然供電能量高，但需要海水提供能量，因而僅適用航海標(biāo)志燈。在內(nèi)河航道，限于內(nèi)陸自然條件的制約，多采用一次性電池組對(duì)航標(biāo)燈供電，其最大缺點(diǎn)是使用壽命短，通常在2個(gè)月左右就需更換，特別在秋冬或梅雨季節(jié)，夜長(zhǎng)晝短，更換周期將大為縮短。
[0003]近年來(lái)，隨著航標(biāo)向信息化和智能化技術(shù)的發(fā)展，要求使用功能越來(lái)越強(qiáng)大，智能型供電設(shè)備的需求量越來(lái)越大，特別對(duì)航道系統(tǒng)所用的自動(dòng)收放錨索航標(biāo)船等新型燈標(biāo)船的出現(xiàn)，更是將燈標(biāo)船電量需求推上了一個(gè)新高度?，F(xiàn)階段正在推出一種新的型燈標(biāo)船，主要采用太陽(yáng)能供電，通過(guò)加大太陽(yáng)能電池板的數(shù)量和蓄電池(組)的容量來(lái)滿足電量需求，若遇長(zhǎng)時(shí)間大霧或陰雨天氣等光照不佳情況時(shí)，因電源電量不足而致航標(biāo)燈失效現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，適用于內(nèi)河航道航標(biāo)船，能在陽(yáng)光不佳、風(fēng)速和流速不高的環(huán)境中自主續(xù)航，延長(zhǎng)電源使用壽命。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機(jī)、充放電控制板、充電模塊、主控板，柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)第一輸出電纜連接充放電控制板的充電輸入端口，充放電控制板的充電輸出端口通過(guò)充電電纜連接充電模塊的輸入端口，充電模塊的輸出端口通過(guò)第二輸出電纜連接充放電控制板的電源輸入端口，主控板的電源端口連接充放電控制板的放電輸出端口。主控板連接充電模塊，主控板連接柴油發(fā)電機(jī)的啟停裝置，主控板連接通訊天線。
[0007]所述主控板設(shè)有電池容量測(cè)量模塊、電池容量檢測(cè)端口，該端口通過(guò)測(cè)量線路連接充電模塊。
[0008]所述主控板設(shè)有通訊模塊、通訊端口，該端口連接通訊天線。
[0009]所述主控板設(shè)有電源模塊、發(fā)電機(jī)控制端口，該端口通過(guò)第一控制電纜連接柴油發(fā)電機(jī)的啟停裝置。
[0010]所述主控板上設(shè)有電源轉(zhuǎn)換模塊，用于將24VDC輸入電壓轉(zhuǎn)換成電池容量測(cè)量模塊、通訊模塊所需的電壓。
[0011]所述柴油發(fā)電機(jī)設(shè)有數(shù)字式油箱液位傳感器、數(shù)字式溫度傳感器、數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式交流電電壓傳感器、電流傳感器，所述數(shù)字式油箱液位傳感器、數(shù)字式溫度傳感器、數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式交流電電壓傳感器、電流傳感器通過(guò)第二控制電纜連接主控板上的監(jiān)測(cè)端口，該監(jiān)測(cè)端口與設(shè)置在主控板上的發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊連接。
[0012]所述充放電控制板的電源輸入端口與放電輸出端口之間設(shè)有穩(wěn)壓電路。
[0013]所述充放電控制板設(shè)有穩(wěn)壓器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、限流模塊。
[0014]所述充電模塊為蓄電池單元或者蓄電池組。
[0015]本實(shí)用新型一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，可自主啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池充電，從而實(shí)現(xiàn)自主續(xù)航；通過(guò)監(jiān)測(cè)柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)，該系統(tǒng)可自主發(fā)送油液不足報(bào)警信息和故障報(bào)警信息，提醒用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。柴油發(fā)電機(jī)可充電次數(shù)多，續(xù)航能力長(zhǎng)。無(wú)線通訊方式提醒用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。
[0016]本實(shí)用新型一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，在工作過(guò)程中，能在電池電量不足時(shí)自主啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)給電池充電；當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)油箱液位過(guò)低時(shí)，能自主發(fā)送油液不足報(bào)警信息，提醒用戶給柴油發(fā)電機(jī)加油；當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，能監(jiān)測(cè)柴油發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)可自主發(fā)送柴油發(fā)電機(jī)的故障信息，提醒用戶對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢修；從而該分布式電源系統(tǒng)電量充足。柴油發(fā)電機(jī)油箱容量較大，滿箱可支持充電15-20次，正常情況下，續(xù)航能力可達(dá)一年以上。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種燈標(biāo)船用可自主續(xù)航的分布式電源系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機(jī)1、充放電控制板2、充電模塊3、主控板4。柴油發(fā)電機(jī)I通過(guò)第一輸出電纜8連接充放電控制板2的充電輸入端口，充放電控制板2的充電輸出端口通過(guò)充電電纜10連接充電模塊3的輸入端口，充電模塊3的輸出端口通過(guò)第二輸出電纜11連接充放電控制板2的電源輸入端口，主控板4的電源端口連接充放電控制板2的放電輸出端口 ；
[0019]主控板4連接充電模塊3，主控板4連接柴油發(fā)電機(jī)I的啟停裝置。柴油機(jī)的啟動(dòng)一般有手動(dòng)啟動(dòng)和電啟動(dòng)兩種形式，電啟動(dòng)方式主要通過(guò)啟停裝置實(shí)現(xiàn)。啟停裝置一般包括小型電動(dòng)機(jī)、離合器、油路開(kāi)關(guān)閥、控制電路、控制板和小型電池組，控制面板上一般包括啟動(dòng)和停止按鈕。按下啟動(dòng)鍵后，控制電路控制小型電機(jī)啟動(dòng)和離合器啟動(dòng)柴油機(jī)，啟動(dòng)柴油機(jī)后離合器自動(dòng)脫開(kāi)并熄滅小型電機(jī)；按下停止按鈕后，控制電路控制油路開(kāi)關(guān)閥(串接在柴油機(jī)的進(jìn)油路上)關(guān)閉柴油機(jī)進(jìn)油，柴油機(jī)自動(dòng)熄火。本實(shí)用新型的啟停裝置的組成與上文相同，但“啟動(dòng)”和“停止”信號(hào)可通過(guò)主控板4獲取。
[0020]主控板4連接通訊天線5。
[0021 ] 所述主控板4設(shè)有電池容量測(cè)量模塊、電池容量檢測(cè)端口，該端口通過(guò)測(cè)量線路9連接充電模塊3。
[0022]所述主控板4設(shè)有通訊模塊、通訊端口，該端口連接通訊天線5。
[0023]所述主控板4設(shè)有電源模塊、發(fā)電機(jī)控制端口，該端口通過(guò)第一控制電纜6連接柴油發(fā)電機(jī)I的啟停裝置。
[0024]所述柴油發(fā)電機(jī)I設(shè)有數(shù)字式油箱液位傳感器、數(shù)字式溫度傳感器、數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式交流電電壓傳感器、電流傳感器，所述數(shù)字式油箱液位傳感器、數(shù)字式溫度傳感器、數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式交流電電壓傳感器、電流傳感器通過(guò)第二控制電纜7連接主控板4上的監(jiān)測(cè)端口，該監(jiān)測(cè)端口與發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊連接。
[0025]所述充放電控制板2的電源輸入端口與放電輸出端口之間設(shè)有穩(wěn)壓電路。
[0026]所述充電模塊3為蓄電池單元或者蓄電池組。
[0027]其中，柴油發(fā)電機(jī)I采用電啟動(dòng)風(fēng)冷式微型發(fā)電機(jī)，額定輸出電壓220VAC，自帶數(shù)字式油箱液位傳感器、數(shù)字式溫度傳感器、數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式交流電電壓傳感器和電流傳感器等。充放電控制板2主要包括穩(wěn)壓器、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和限流模塊等。
[0028]由于發(fā)電機(jī)的輸出電壓不是很穩(wěn)定，穩(wěn)壓器的作用是對(duì)輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，控制AC/DC轉(zhuǎn)換模塊的交流輸入電壓區(qū)間和直流輸出電壓區(qū)間，保護(hù)電池組的安全。限流模塊的作用有二，一是限制充電電流上限，避免因發(fā)電機(jī)異常引起的充電電流過(guò)大，損毀電池組；二是限制放電電流，避免電池組的放電電流過(guò)大，造成電池組電壓瞬間降低、或過(guò)度發(fā)熱損毀電池組。可通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)I的220VAC輸出對(duì)充電模塊3充電后由其對(duì)外供電，亦可由充放電控制板2直接通過(guò)充電模塊3對(duì)外提供電壓恒定的直流電。
[0029]主控板4由發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、電池容量測(cè)量模塊、通訊模塊、電源模塊和中心控制單元等組成。
[0030]發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊包括:電路板，AD采集電路采用芯片型號(hào)TCL2543。發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括油箱液位數(shù)據(jù)、溫度、轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流，發(fā)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊就是通過(guò)總線自動(dòng)的采集安裝在發(fā)電機(jī)上的數(shù)字式傳感器獲得的。
[0031 ] 電池容量測(cè)量模塊:電池剩余容量(或稱電池電量)測(cè)量主要通過(guò)測(cè)量電池電壓來(lái)確定電池電量是否充足的，通過(guò)測(cè)量電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓下限比較，確定電池電量是否充足，電池容量測(cè)量模塊的作用就是測(cè)量電池兩端的電壓。
[0032]通訊模塊:通訊模塊采用的是GSM通訊模塊，通過(guò)短消息的方式完成信息傳輸(型號(hào)J