船舶内燃机电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种船舶内燃机启动系统，该船舶内燃机电源系统包括充电电源、内燃机以及电路控制装置，还包括用于与船舶内燃机相连而启动船舶内燃机的超级电容器模组，在所述充电电源和超级电容器模组之间设置有充电模块，所述充电电源和超级电容器模组通过该充电模块电连接，并对该超级电容器模组进行充电；在所述超级电容器模组与船舶内燃机之间的连接电路上设置有第一开关，当需启动船舶内燃机时，所述第一开关闭合，当船舶内燃机启动完毕后，第一开关断开。本实用新型的船舶内燃机启动系统集合了铅酸电池和超级电容器模组各自的技术优势，具有使用寿命长，重量轻，且污染小，价格低廉等多种优点。
【专利说明】船舶内燃机电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能源储存设备，尤其是一种船舶内燃机的电源系统。
【背景技术】
[0002]传统的船舶内燃机电源系统，通常包括充电电源和内燃机，充电电源通常采用铅酸电池组；该电源系统在启动时，通过该铅酸电池组向内燃机提供能源，对内燃机进行启动；采用铅酸电池作为启动电源，虽然性能较为稳定，成本也比较低廉，但其体积庞大，结构笨重，所采用的原材料铅对环境污染也非常严重；且由于铅酸电池自身特性，其大功率充放电性能较差，而在启动船舶内燃机的瞬间，内燃机所需要的功率很大，如果频繁使用铅酸电池对内燃机进行启动，势必会缩短铅酸电池的使用寿命。
[0003]近年来，出现了一种新型储能设备超级电容器，超级电容器具有大功率充放电性能好、内阻低、容量高、节能环保等多种优点，其可有效的弥补了传统储能装置如铅酸电池、锂离子电池等存在的不足；但超级电容器的能量密度比较低；因此，如何有效利用超级电容器的优势，成为了很多研发技术人员着重思考的问题。
[0004]为了克服超级电容器的能量密度低的技术缺陷，使超级电容器能够获得广泛的应用，人们通过把多个超级电容器单体通过串联或/和并联的方式连接形成超级电容器模组，克服了超级电容器单体所存在的能量密度低的技术缺陷；但如何把该超级电容器模组应用于船舶内燃机电源系统中，以克服铅酸电池所存在的技术缺陷，提高铅酸电池的使用寿命，同时，使超级电容器模组的技术优势得以发挥，是摆在技术人员面前的又一个难题。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有铅酸电池作为船舶内燃机启动电源的技术上所存在的缺陷，提供一种船舶内燃机启动系统，该船舶内燃机启动系统集合了铅酸电池和超级电容器模组各自的技术优势，具有使用寿命长，重量轻，且污染小，价格低廉等多种优点。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案:本实用新型的船舶内燃机电源系统，包括充电电源、内燃机以及电路控制装置，其还包括用于与船舶内燃机相连而启动船舶内燃机的超级电容器模组，在所述充电电源和超级电容器模组之间设置有充电模块，所述充电电源和超级电容器模组通过该充电模块电连接，并对该超级电容器模组进行充电；在所述超级电容器模组与船舶内燃机之间的连接电路上设置有第一开关，当需启动船舶内燃机时，所述第一开关闭合，当船舶内燃机启动完毕后，第一开关断开。
[0007]根据本实用新型的设计构思，本实用新型的船舶内燃机亦与充电电源相连，在船舶内燃机与充电电源之间设置有第二开关，该第二开关在船舶内燃机启动后闭合，在船舶内燃机停止工作时断开。
[0008]根据本实用新型的设计构思，本实用新型的电路控制装置包括主控模块和执行模块，所述执行模块与第一开关和第二开关分别相连，并在主控模块的指令作用下，控制所述第一开关和第二开关的断开和闭合。
[0009]根据本实用新型的设计构思，本实用新型的主控模块还设置有采样模块和故障显示及报警模块，所述采样模块、故障显示及报警模块分别与主控模块相连并可与主控模块进行即时通讯。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有下述有益效果:由于本实用新型通过超级电容器模组对船舶进行启动，且由于超级电容器模组的大功率充放电性能好，体积小，重量轻，故采用超级电容器模组作为启动电源，提高了船舶内燃机电源系统的使用寿命，且相比以往内燃机启动电源也具有体积小，重量的优点；另，由于本实用新型的充电电源和超级电容器模组均有电路控制装置进行自动控制，其操作方便，在遇到故障时等条件下，能及时显示或/报警，检修非常方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型船舶内燃机的电源系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型的船舶内燃机电源系统，包括充电电源、超级电容器模组、内燃机以及电路控制装置；其中，所述充电电源用以对超级电容器进行充电以及向船舶照明等设备提供能源，在所述充电电源和超级电容器模组之间设置有充电模块，充电电源和超级电容器模组通过该充电模块电连接，并对超级电容器模组进行充电；所述充电电源为直流电源，优选为铅酸电池组或锂离子电池组等，充电模块为DC-DC转换器，其可与超级电容器模组设置为一体，也可单独设置。
[0013]所述超级电容器模组与船舶内燃机相连且用以启动船舶内燃机，在超级电容器模组与船舶内燃机之间的连接电路上设置有第一开关，当需启动船舶内燃机时，所述第一开关闭合，当船舶内燃机启动完毕后，第一开关断开。
[0014]所述船舶内燃机亦与充电电源相连，以在船舶内燃机启动后，对充电电源进行补充充电；在船舶内燃机与充电电源之间亦设置有第二开关，该第二开关在船舶内燃机启动以后闭合，在船舶内燃机停止工作时断开。
[0015]本实用新型的电路控制装置用以对超级电容器模组与船舶内燃机之间的电路进行控制，同时，该电路控制装置亦可对充电电源与船舶内燃机之间的电路进行控制；即当需要对船舶内燃机进行启动时，通过操作该电路控制装置，可使超级电容器模组与船舶内燃机之间的第一开关自动闭合，在启动完毕后，使该第一开关自动断开，同时，使充电电源与船舶内燃机之间的第二开关闭合。
[0016]本实用新型的电路控制装置包括主控模块和执行模块，其中，执行模块与第一开关和第二开关分别相连，并在主控模块的指令作用下，控制所述第一开关和第二开关的断开和闭合。
[0017]同时，为了根据用户要求，方便操作第一开关和第二开关，本实用新型的主控模块还设置有人机界面，作为主控模块的输入界面，这样，当需要启动船舶内燃机时，通过人机界面输入指令，主控模块根据指令要求，向执行模块输入关闭第一开关指令，在执行模块的作用下，第一开关闭合，超级电容器模组提供能源启动船舶内燃机，当启动完毕后，主控模块发出指令至执行模块，执行模块断开第一开关，同时闭合第二开关；整个操作过程方便，快捷。
[0018]为了在船舶出现故障或危险的情况下时，进行故障判断和报警，方便用户在船舶电路出现故障时了解和分析故障，本实用新型的主控模块还设置有采样模块和故障显示及报警模块，所述采样模块、故障显示及报警模块分别与主控模块相连并可与主控模块进行即时通讯，工作时，采样模块对内燃机的电压、电流、温度等运行参数进行时时采集，并即时的把所采集的运行参数发送至控制模块，如控制模块经过分析所采集的信息参数出现异常，控制模块就会发出指令至故障显示及报警模块，进行故障显示和/或报警，防止事故的发生。
[0019]为了实现远程的即时通讯，本实用新型的主控模块还设置有通讯模块，该通讯模块和主控模块之间可进行双向通讯，即，该主控模块能适时的把电路运行情况传送至通讯模块，用户可在远程根据通讯模块所显示的电路运行状况，向通讯模块输入有关指令，通讯模块把用户所输入的指令传送至主控模块而执行有关操作。
[0020]本实用新型的主控模块可以是单片机或可编程逻辑控制器等；用户可通过事先向单片机或可变成逻辑控制器输入有关程序，而执行有关操作，也可根据要求，通过人机界面，输入有关指令。
[0021 ] 由于本实用新型通过超级电容器模组对船舶进行启动，且由于超级电容器模组的大功率充放电性能好，体积小，重量轻，故采用超级电容器模组作为启动电源，提高了船舶内燃机电源系统的使用寿命，且相比以往内燃机启动电源也具有体积小，重量的优点；另，由于本实用新型的充电电源和超级电容器模组均有电路控制装置进行自动控制，其操作方便，在遇到故障时等条件下，能及时显示或/报警，检修非常方便。
【权利要求】
1.一种船舶内燃机电源系统，包括充电电源、内燃机以及电路控制装置，其特征在于，其还包括用于与船舶内燃机相连而启动船舶内燃机的超级电容器模组，在所述充电电源和超级电容器模组之间设置有充电模块，所述充电电源和超级电容器模组通过该充电模块电连接，并对该超级电容器模组进行充电； 在所述超级电容器模组与船舶内燃机之间的连接电路上设置有第一开关，当需启动船舶内燃机时，所述第一开关闭合，当船舶内燃机启动完毕后，第一开关断开。
2.如权利要求1所述的船舶内燃机电源系统，其特征在于，所述船舶内燃机亦与充电电源相连，在船舶内燃机与充电电源之间设置有第二开关，该第二开关在船舶内燃机启动后闭合，在船舶内燃机停止工作时断开。
【文档编号】H02J7/00GK203761068SQ201320758644
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】王树晓, 陈乐茵, 姚欣威 申请人:无锡富洪科技有限公司