船舶功率管理系統的製作方法
2023-05-27 09:41:51 1
專利名稱：船舶功率管理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及船用電子設備，尤其涉及一種船舶功率管理系統，該系統一方面採用集成元件來替代原先分散的元件，另一方面能根據功率負載進行功率分配及功率管理。
背景技術：
隨著世界經濟的發展，作為世界經濟發展紐帶的海洋運輸行業也迅猛發展，隨之而來的就是船舶製造業的欣欣向榮。船舶功率管理系統作為船舶使用中的一個重要系統， 其操作性、穩定性、維修便捷性一直成為客戶關注的焦點。以往的船舶功率管理系統利用各種獨立的參數採集元器件加上獨立的同步繼電器和PLC組成，其元器件相對分散，而且數量多，系統內部接線多，故障率高，而且維修不是很方便。此外，現有的船舶功率管理系統不具備負載功率的監控和分配功能，在遇到大功率負載請求時處理效率偏低，有時無法及時作出相應，使得功率負載過大，有時則無法提供相應的大功率負載。
發明內容
本發明旨在提出一種既能減少元件數量，又能實現功率監控和功率分配的船舶功
率管理系統。根據本發明的一方面，提出一種船舶功率管理系統，包括通過總線互相連接的一組發電機系統以及連接到一組發電機系統中的每一個發電機系統的控制器。其中每一個發電機系統包括發電機、調速裝置、同步繼電器和採集同步模塊，調速裝置和同步繼電器連接到發電機，採集同步模塊向調速裝置輸出負載分配信號和解列信號，採集同步模塊向同步繼電器輸出同步信號，其中採集同步模塊採集該發電機系統的負載信息和發電機運行參數。控制器基於每一個發電機系統中的採集同步模塊檢測的負載信息判斷是否存在大功率負載請求，大功率負載請求為超過一個發電機系統額定最大負載Pe的負載請求；當控制器檢測到存在大功率負載請求時，控制器根據不同的情況分別進行如下的處理若該一組發電機系統中還存在沒有啟動的發電機系統，則啟動該發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率；若該一組發電機系統中的所有發電機系統都已經啟動，則將負載功率 Pl-P6在所有的發電機系統中進行分配；若該大功率負載請求的負載功率超出該一組發電機系統中的所有發電機系統的額定最大負載Pe之和，則拒絕該大功率負載請求。其中啟動新的發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率包括該新啟動的發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出功率為PfPe的負載分配信號，採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號，使該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統同步。將負載功率PfPe在所有的發電機系統中進行分配包括控制器將負載PfPe平均分配給每一個發電機系統，每一個發電機系統中的採集同步模塊向調速裝置輸出負載分配信號，並且採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號使該一組發電機系統中的所有發電機系統重新同步。拒絕該大功率負載請求包括控制器確認接收到所述大功率負載請求的發電機系統，該發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出解列信號將該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統解列。採集同步模塊檢測的發電機運行參數包括電壓、頻率和相位角。控制器分別連接到每一個發電機系統中的採集同步模塊。每一個發電機系統中的採集同步模塊互相連接。本發明的船舶功率管理系統利用採集同步模塊包括電壓、頻率和相位角在內的多種參數進行採集，減少了所使用的元器件的數量，減少了接線數量，有效降低故障率。同時， 連接到每一個發電機系統的控制器對所有的發電機系統進行功率負載的監控，對大功率負載請求進行負載分配。
圖1揭示了根據本發明的一實施例的船舶功率管理系統的結構圖。圖2揭示了根據本發明的一實施例的船舶功率管理系統處理大功率負載請求的過程。
具體實施例方式參考圖1所示，揭示了根據本發明的一實施例的船舶功率管理系統。該船舶功率管理系統包括通過總線互相連接的一組發電機系統10和連接到該一組發電機系統中的每一個發電機系統的控制器20。作為示例，在圖1中示出了三組發電機系統11、12和13。在實際的應用中，發電機系統的數量並不受到限制，可以根據實際的需求選用合適數量的發電機系統。繼續參考圖1所示，三組發電機系統11、12和13中的每一個發電機系統包括發電機110，120，130、調速裝置111，121，131、同步繼電器112，122，132和採集同步模塊113， 123，133。調速裝置111，121，131和同步繼電器112，122，132連接到發電機110，120，130。 採集同步模塊113，123，133向調速裝置111，121，131輸出負載分配信號和解列信號。採集同步模塊113，123，133向同步繼電器112，122，132輸出同步信號。其中採集同步模塊113， 123，133採集該發電機系統的負載信息和發電機運行參數。繼續參考圖1，採集同步模塊113，123，133檢測的發電機運行參數包括電壓、頻率和相位角。控制器20連接到每一個發電機系統11、12、13中的採集同步模塊113，123，133。 並且，每一個發電機系統11、12、13中採集同步模塊113，123，133互相連接。控制器20基於每一個發電機系統11、12和13中的採集同步模塊113，123，133檢測的負載信息判斷是否存在大功率負載請求。所謂的大功率負載請求為超過一個發電機系統額定最大負載Pe的負載請求，對於這樣的大功率負載請求，單個的發電機系統是無法處理的，必須要通過其他的發電機系統來協助才能進行處理。當控制器20檢測到存在大功率負載請求時，根據不同的情況執行如下的操作，具體可參考圖2所示如果該一組發電機系統中還存在沒有啟動的發電機系統，則啟動該發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率。在一個實施例中，啟動新的發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率包括該新啟動的發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出功率為PfPe的負載分配信號，採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號，使該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統同步。如果該一組發電機系統中的所有發電機系統都已經啟動，則將負載功率PfPe在所有的發電機系統中進行分配。在一個實施例中，將負載功率PfPe在所有的發電機系統中進行分配包括控制器將負載PfPe平均分配給每一個發電機系統，每一個發電機系統中的採集同步模塊向調速裝置輸出負載分配信號，並且採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號使該一組發電機系統中的所有發電機系統重新同步。如果該大功率負載請求的負載功率超出該一組發電機系統中的所有發電機系統的額定最大負載Pe之和，則拒絕該大功率負載請求。在一個實施例中，拒絕該大功率負載請求包括控制器確認接收到所述大功率負載請求的發電機系統，該發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出解列信號將該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統解列。本發明的船舶功率管理系統利用採集同步模塊包括電壓、頻率和相位角在內的多種參數進行採集，減少了所使用的元器件的數量，減少了接線數量，有效降低故障率。同時， 連接到每一個發電機系統的控制器對所有的發電機系統進行功率負載的監控，對大功率負載請求進行負載分配。
權利要求
1.一種船舶功率管理系統，其特徵在於，包括 通過總線互相連接的一組發電機系統；控制器，連接到所述的一組發電機系統中的每一個發電機系統； 每一個發電機系統包括發電機、調速裝置、同步繼電器和採集同步模塊，調速裝置和同步繼電器連接到發電機，採集同步模塊向所述調速裝置輸出負載分配信號和解列信號， 採集同步模塊向同步繼電器輸出同步信號，其中採集同步模塊採集該發電機系統的負載信息和發電機運行參數；所述控制器基於每一個發電機系統中的採集同步模塊檢測的負載信息判斷是否存在大功率負載請求，所述大功率負載請求為超過一個發電機系統額定最大負載Pe的負載請求；當控制器檢測到存在大功率負載請求時若該一組發電機系統中還存在沒有啟動的發電機系統，則啟動該發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率； 若該一組發電機系統中的所有發電機系統都已經啟動，則將負載功率PfPe在所有的發電機系統中進行分配； 若該大功率負載請求的負載功率1\超出該一組發電機系統中的所有發電機系統的額定最大負載Pe之和，則拒絕該大功率負載請求。
2.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於，啟動新的發電機系統並由該發電機系統提供PfPe的負載功率包括該新啟動的發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出功率為PfPe的負載分配信號，採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號，使該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統同步。
3.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於，將負載功率PfPe在所有的發電機系統中進行分配包括控制器將負載PfPe平均分配給每一個發電機系統，每一個發電機系統中的採集同步模塊向調速裝置輸出負載分配信號，並且採集同步模塊還向同步繼電器輸出同步信號使該一組發電機系統中的所有發電機系統重新同步。
4.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於，拒絕該大功率負載請求包括 控制器確認接收到所述大功率負載請求的發電機系統，該發電機系統的採集同步模塊向調速裝置輸出解列信號將該發電機系統與該一組發電機系統中的其他發電機系統解列。
5.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於，所述採集同步模塊檢測的發電機運行參數包括電壓、頻率和相位角。
6.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於， 所述控制器分別連接到每一個發電機系統中的採集同步模塊。
7.如權利要求1所述的船舶功率管理系統，其特徵在於， 所述每一個發電機系統中的採集同步模塊互相連接。
全文摘要
本發明揭示了一種船舶功率管理系統，包括通過總線互相連接的一組發電機系統以及連接到該一組發電機系統的控制器。其中每一個發電機系統包括發電機、調速裝置、同步繼電器和採集同步模塊，調速裝置和同步繼電器連接到發電機，採集同步模塊向調速裝置輸出負載分配信號和解列信號，採集同步模塊向同步繼電器輸出同步信號，其中採集同步模塊採集該發電機系統的負載信息和發電機運行參數。控制器基於每一個發電機系統中的採集同步模塊檢測的負載信息判斷是否存在大功率負載請求，大功率負載請求為超過一個發電機系統額定最大負載Pe的負載請求；當控制器檢測到存在大功率負載請求時，控制器根據不同的情況分別進行處理。
文檔編號H02J3/40GK102185340SQ20111008561
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月6日 優先權日2011年4月6日
發明者王丹 申請人:上海恩艾思電氣有限公司