一种静止式岸电装置的制作方法

文档序号:11055250阅读:388来源:国知局
一种静止式岸电装置的制造方法

本实用新型属于电力设备技术领域,具体而言,本实用新型涉及一种静止式岸电装置,特别涉及一种港口船舶静止式岸电装置。



背景技术:

过去船舶的传统供电方式为:是由三相380V/50Hz电动机(同步或异步)带动440V/60Hz发电机向船上供电,缺点较多,如噪音大、效率低、故障率高、维修不方便、必须由专人管理、突加重负载时输出电压动态特性差和频率不稳定等等,且运行成本高、损耗大、容易造成污染、维修困难等诸多不便。

现有技术的供电装置包括控制单元,与功率单元相连,用于控制功率单元的运行;通过启动或者关闭开关为船舶供电;现有技术的控制单元包括控制器模块、用于采集电压电流信息的数据采集单元、用于控制功率单元运行的驱动单元;现有技术通过供电装置为船舶供电,但是在供电过程中,会出现供电故障等问题,导致突然断电的出现。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种静止式岸电装置,以至少解决现有技术中的供电方式存在运行中突然断电造成隐患的技术问题。

为了解决上述问题,本实用新型提供一种静止式岸电装置,其技术方案如下:

一种静止式岸电装置,包括功率单元,用于为船舶充电;控制单元,与所述功率单元相连,用于控制所述功率单元的运行;和供电单元,与所述控制单元相连,用于为所述控制单元提供电源;其中,所述供电单元为UPS供电单元,用于为所述控制单元提供不间断电源。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:所述控制单元包括控制器模块;驱动单元,与所述控制器模块相连,用于驱动所述功率单元的运行;数据采集单元,与所述控制器模块相连,用于采集电压电流信息;和故障存储单元,与所述控制器模块相连,用于记录故障时的故障数据。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:所述功率单元包括整流单元,与电网相连,用于将电网中交流电压转换为直流电压;和逆变单元,与所述整流单元相连,用于将直流电压转换为船舶所需的交流电压。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:还包括人机交互单元,与所述控制单元相连,用于显示所述控制单元的数据信息。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:还包括开关单元,连接在所述功率单元和船舶用电设备之间。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:还包括旁路单元,所述旁路单元的入口与电网相连接,出口与所述开关单元相连接。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:所述开关单元包括第一接触器、第二接触器和断路器,所述第一接触器和所述第二接触器并联后与所述断路器相连;其中,所述第一接触器与所述功率单元相连,所述第二接触器与所述旁路单元相连,所述断路器与船舶用电设备相连;所述控制单元与所述第一接触器和所述第二接触器的控制端相连接,以控制所述第一接触器和所述第二接触器的通断,用于选择经过所述旁路单元或所述功率单元为船舶用电设备供电。

如上述的静止式岸电装置,进一步优选为:所述功率单元、所述控制单元和所述UPS供电单元安装于外壳中。

本实用新型的船舶静止式岸电装置可输出不同频率和幅值的电压,为不同需求的船舶提供充电电源,并在现有技术的基础上增加了UPS供电单元、旁路单元与故障存储单元,当本实用新型突然故障停止运行甚至本实用新型掉电时可提供数据存储,以方便后续的维修与改进。这不仅增加了本实用新型的可靠性与灵活性,而且使本实用新型更加安全可靠,方便维修。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的静止式岸电装置的结构示意图。

图2为本实用新型优选实施例的静止式岸电装置的外壳的结构示意图。图中:1-控制单元;2-UPS供电单元;3-人机交互单元;4-功率单元;5-旁路单元;6-开关单元;71左前门、72右前门、73通风窗、74急停按钮、75警示灯、76操作界面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示,本实用新型优选实施例的静止式岸电装置主要包括功率单元4,用于为船舶充电;控制单元1,与功率单元4相连,用于控制功率单元4的运行;和供电单元,与控制单元1相连,用于为控制单元1提供电源;其中,供电单元为UPS(Uninterruptible Power System,不间断电源)供电单元2,用于为控制单元1提供不间断电源。

总而言之,本实用新型提供的静止式岸电装置主要以UPS供电单元2替代原有的供电单元,实现不间断供电,可以使本实用新型的静止时岸电装置不会出现供电故障的问题,避免了因突然断电造成隐患;使得本实用新型更加安全可靠。本实用新型的UPS供电单元2为本实用新型的静止式岸电装置提供供电电源,且在静止式岸电装置断电时可以保证控制单元1正常运行,可大大减小因控制单元1断电引起的事故概率,增加静止式岸电装置的可靠性,此时静止式岸电装置不向船舶用电设备输电。

为了使本实用新型能够将故障信息进行保存,如图1所示,本实用新型的控制单元1包括控制器模块;驱动单元,与控制器模块相连,用于驱动功率单元4的运行;数据采集单元,与控制器模块相连,用于采集本实用新型的电压电流信息;和故障存储单元,与控制器模块相连,用于记录本实用新型故障时的故障数据。在操作中,数据采集单元将采集到的电压电流信息传输给控制器模块,控制器模块接收数据进行分析处理,并通过控制驱动单元进行整流和逆变得到船舶所需的电压;本实用新型出现故障时,控制器模块通过将相关数据传输给故障存储单元来保存故障信息。在本实用新型中,驱动单元优选为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)驱动单元。本实用新型的数据存储单元为故障数据信息存储单元,在出现故障或者事故时可以保存完整的故障信息,方便故障信息提取与后期维修。实际中,控制器模块优选采用DSP(Digital Signal Process,数字信号处理技术)芯片,数据存储单元优选采用闪存(Flash Memory)。采集的电压电流信息包括:电网侧的电压和电流、功率单元侧的电压和电流、开关单元侧的电压和电流。

在本实用新型中,如图1所示,功率单元4包括整流单元,与电网相连,用于将电网中交流电压转换为直流电压;和逆变单元,与整流单元相连,用于将直流电压转换为船舶所需的交流电压,从而通过功率单元4可以输出多种需求的电源电压,即对不同频率和幅值电压的需求。本实用新型的整流单元的电网接口与电网相连,整流单元与逆变单元通过其直流侧相连接。

为了能够显示本实用新型的数据信息,如图1所示,本实用新型还包括人机交互单元3,与控制单元1相连,用于显示控制单元1的数据信息,并可将设置后的参数(例如船舶用电设备对电压的需求参数)传输给控制单元1。

在本实用新型中,控制单元1通过驱动单元与功率单元4相连接,用于控制功率单元4工作,并采集驱动单元运行状态。

为了便于输出电压的控制,如图1所示,本实用新型还包括开关单元6,连接在功率单元4和船舶用电设备之间。

为了能够实现输出电压与电网电压相同,即满足对电网电压的需求,如图1所示,本实用新型还包括旁路单元5,旁路单元5的入口与电网相连接,出口与开关单元6相连接,使本实用新型的静止式岸电装置直接与电网相连接,输出与电网相同的电压。实际中,旁路单元5优选采用接触器(或称第三接触器S4)。为了能够实现双电路选择,如图1所示,本实用新型的开关单元6包括第一接触器S1、第二接触器S2和断路器S3,第一接触器S1和第二接触器S2并联后与断路器S3相串连;其中,第一接触器S1与功率单元4相串连,第二接触器S2与旁路单元5相串连,断路器S3与船舶用电设备相串连。控制单元1与第一接触器S1和第二接触器S2的控制端相连接,以控制第一接触器S1和第二接触器S2的通断,用于选择经过旁路单元5或功率单元4给船舶供电。旁路单元5可输出与电网相同的供电电压,结构简单,控制方便,但易受电网影响,稳定性较差;功率单元4可输出不同需求电压,且稳定性好,不受电网影响,但结构与控制都较为复杂,因此可根据实际需求自动切换不同工作单元,通过这种双路选择方式增强了本实用新型的灵活性。断路器S3一端与第一接触器S1和第二接触器S2出口相连接,另一端用于连接外部的船舶用电设备,用于控制电压的总输出。为了便于使用人员在意外状况下控制静止式岸电装置,该装置还设置有急停按钮74,其用于切断电网与该静止式岸电装置的连通。该装置还设置有警示灯75以利于使用人员识别静止式岸电装置是否处于故障状态,其可以连接于控制器模块,当静止式岸电装置发生故障时,控制器模块控制警示灯75使其点亮。。

如图2所示,实际应用中,为了避免上述各单元直接暴露于外界环境中,将控制单元1、UPS供电单元2、人机交互单元3、功率单元4、旁路单元5和开关单元6安装于外壳内。外壳的顶部呈山脊状以利于雨水的排泄。外壳的周向侧面设有多个外开式门,例如在前面设有左前门71和右前门72,门的打开可以由普通钥匙(即金属钥匙)控制,还可以由电子钥匙控制,本实施例对比不进行限定。人机交互单元3的的操作界面(其用于接收使用人员输入的参数,例如船舶用电设备对电压的需求)76、急停按钮74和警示灯75嵌在外壳内。外壳的底部开有通风窗73。

如图1所示,下面对本实用新型的工作过程进行详细描述:

本实用新型采用UPS供电单元2为整个装置提供不间断电源;控制单元1的故障存储单元用于记录本实用新型故障时的故障数据;控制单元1根据船舶用电设备需要,对船舶用电设备进行供电;

当需要电网电压时,控制单元1控制第二接触器S2的控制端,使第二接触器S2和断路器S3均接通,并使第一接触器S1处于断开状态,选择经过旁路单元5对船舶用电设备进行供电;

当需要不同电压时,控制单元1控制第一接触器S1的控制端,使第一接触器S1和断路器S3均接通,并使第二接触器S2处于断开状态,选择经过功率单元4对船舶用电设备进行供电。

本实用新型的船舶静止式岸电装置可输出不同频率和幅值的电压,为不同需求的船舶提供充电电源,并在现有技术的基础上增加了UPS供电单元2、旁路单元5与故障存储单元,当本实用新型突然故障停止运行甚至本实用新型掉电时可提供数据存储,以方便后续的维修与改进。这不仅增加了本实用新型的可靠性与灵活性,而且使本实用新型更加安全可靠,方便维修。

分析可知,与现有技术相比,本实用新型的优点和有益效果在于:

一、本实用新型提供的静止式岸电装置主要以UPS供电单元2替代原有的供电单元,实现不间断供电,可以使本实用新型的静止时岸电装置不会出现供电故障的问题,避免了因突然断电造成隐患;使得本实用新型更加安全可靠。本实用新型的UPS供电单元2为本实用新型的静止式岸电装置提供供电电源,且在静止式岸电装置断电时可以保证控制单元1正常运行,可大大减小因控制单元1断电引起的事故概率,增加静止式岸电装置的可靠性。

二、本实用新型的控制单元1还包括故障存储单元,可以用于记录本实用新型故障时的故障数据。

三、本实用新型设置的旁路单元5和开关单元6的第一接触器S1、第二接触器S2,因此可根据实际需求自动切换不同工作单元,通过这种双路选择方式增强了本实用新型的灵活性。

由技术常识可知,本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

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