一种高低压组合式快艇驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及快艇驱动技术领域，特别是涉及一种高低压组合式快艇驱动系统。
【背景技术】
[0002]在纯电动快艇的应用研宄领域中会遇上严重的困惑；当快艇有高速需求时，其功率必然是很大的，当功率很大时，为了提供足够的功率，其配置的电压等级也必须很高，一旦电压进入高压状态，无论配置何种能量的锂电池系统，由于其数量是必须保证的，因此，纯电动快艇的装船重量将很大，重量将直接影响快艇的速度，因此，往往满足功率条件下的快艇，其速度一定会出现严重的蜕化，这是由于电池重量所致。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种高低压组合式快艇驱动系统，使得电动快艇能够实现高速运行。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种高低压组合式快艇驱动系统，包括主控制器、低压电池组和与电动机相连的驱动器，所述主控制器通过控制网络与所述驱动器的控制端相连；所述低压电池组通过升压装置与超级电容相连；所述超级电容的输出端与所述驱动器的输入端相连；所述升压装置通过控制网络与主控制器相连。
[0005]所述低压电池组还连有电池管理系统；所述电池管理系统通过控制网络与主控制器相连。
[0006]所述升压装置为大功率DC/DC转换电路。
[0007]所述电动机还通过数据回馈线与驱动器相连。
[0008]所述主控制器与操作器相连。
[0009]所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同组成。
[0010]所述低压电池组与快速充电通道相连。
[0011]有益效果
[0012]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明采用了超级电容的升压应用，实现了电压的提升，又基于超级电容的瞬间功率大的特征，在后续功率得以支持的状态下，超级电容的功率输出特性是具有非常好的表现，能获得理想的效果。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0015]本发明的实施方式涉及一种高低压组合式快艇驱动系统，如图1所示，包括主控制器1、低压电池组4和与电动机10相连的驱动器9，所述主控制器I通过控制网络3与所述驱动器9的控制端相连；所述低压电池组4通过升压装置6与超级电容7相连；所述超级电容7的输出端与所述驱动器9的输入端相连；所述升压装置6通过控制网络3与主控制器I相连。
[0016]主控制器I由DSP芯片和FPGA芯片共同组成，通过控制网络3对BMS电池管理系统5、升压装置6和驱动器9进行控制和监测。所述主控制器I还与操作器2相连，操作器2为快艇的速度调节器，用于操控者调节速度给定。
[0017]低压电池组4可以是24VDC或48V DC或72V DC甚至其它值都行，低压电池组的容量只要限定在空间体积与重量的限定范围内即可，当然，还必须满足充电后的续航里程(或航行时间)。所述低压电池组4还连有BMS电池管理系统5，该BMS电池管理系统5由控制网络将电池的动态容量参数发送至主控制器1，该容量参数将在主控制器的数字显示屏上显示电池的容量状态，以及剩余的航行里程或剩余的航行时间。
[0018]所述升压装置6为大功率DC/DC转换电路，通过该装置将升压后的能量送至超级电容7，超级电容的电压由DC/DC转换电路所给定的参数确定。超级电容7将升压后的高电压直接送至驱动器9，该驱动器9给出三相电压送抵电动机。
[0019]电动机10获得驱动器9给出的驱动电压，并以主控制器I的参数值输出转矩，由电动机轴带动螺旋桨12的旋转。所述电动机10还通过数据回馈线11与驱动器9相连，数据回馈线将高速大扭矩时的转矩控制信息反馈给驱动器，并由驱动器通过控制网络传输给主控制器，主控制器可根据速度进行转矩调节。
[0020]低压电池组还与快速充电通道13相连，当返航后的船舶，在必要时给予快速充电弥补能量；另外一种方式是，采用换低压电池组模块的方式，由于电池组是低压的，因此，换电池的方式还显得尤为的轻松。
[0021]当控制器功能被启动后，系统的运作流程如下:
[0022]I)、当系统被激活后，几秒钟后，超级电容7已经达到升压后的数值。驱动器9被激活，控制器I上的彩色显示屏报告给操纵者，系统已经准备完毕:οκ。
[0023]2)、操纵者操控手操器2，调节给定速度，驱动器将使电动机旋转，此时由于采用的是力矩控制模式，这便使得快艇立马达到所需的速度，快艇被激活运行。
[0024]3)、此时，由于系统通过BMS电池管理系统5管控着低压组电池的能量，因此，在控制器I的显示屏上显示着低压电池的剩余容量，包括:以此速度航行还能剩余的航行公里数以及剩余时间。这一参数很重要，让操纵者非常直观地知晓快艇还能剩余的里程数(或剩余时间)。
[0025]4)、当一个航程结束，补充能量将给快艇低压电池实施快速充电，这是一个低压快速充电通道。快充的时间一般控制在5?8分钟，充满后即进入下一个循环航行。
[0026]发明人通过大量的分析和研宄发现，很多小型快艇在使用过程中无需保证很大的航行距离，在大多的应用场合，往往高速情况下只需20分钟到半小时，基于这样的应用场合下，发明人将低压电池的容量在配置上只需满足时间的需求，而为满足功率特性的电压等级采用超级电容的方式以获得所必须的升压。
[0027]因此，本发明采用了超级电容的升压应用，实现了电压的提升，又基于超级电容的功率特征，在瞬间其爆发能力是很强的，在后续功率得以支持的状态下，超级电容的功率输出特性是具有非常好的表现，能获得理想的效果。
【主权项】
1.一种高低压组合式快艇驱动系统，包括主控制器、低压电池组和与电动机相连的驱动器，其特征在于，所述主控制器通过控制网络与所述驱动器的控制端相连；所述低压电池组通过升压装置与超级电容相连；所述超级电容的输出端与所述驱动器的输入端相连；所述升压装置通过控制网络与主控制器相连。
2.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述低压电池组还连有电池管理系统；所述电池管理系统通过控制网络与主控制器相连。
3.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述升压装置为大功率DC/DC转换电路。
4.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述电动机还通过数据回馈线与驱动器相连。
5.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述主控制器与操作器相连。
6.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同组成。
7.根据权利要求1所述的高低压组合式快艇驱动系统，其特征在于，所述低压电池组与快速充电通道相连。
【专利摘要】本发明涉及一种高低压组合式快艇驱动系统，包括主控制器、低压电池组和与电动机相连的驱动器，所述主控制器通过控制网络与所述驱动器的控制端相连；所述低压电池组通过升压装置与超级电容相连；所述超级电容的输出端与所述驱动器的输入端相连；所述升压装置通过控制网络与主控制器相连。本发明使得电动快艇能够实现高速运行。
【IPC分类】B63H21-21, B63H21-17
【公开号】CN104724274
【申请号】CN201510083085
【发明人】陆政德, 帅鸿元
【申请人】上海瑞华(集团)有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月16日