一种船用太阳能低压充放电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种船用太阳能低压充放电系统，该系统适用于给船舶蓄电池充电，同时可向船舶低压直流设备提供电源。
【背景技术】
[0002]目前，大多数船舶上的主要电力供应能源是柴油发电机，柴油发电机向船用蓄电池和低压电器供电。随着太阳能技术的普及，出现了太阳能在船舶上的应用。但是这些应用大多关注于如何将太阳能转化的电能用于船舶推进系统。真正能实际发挥船载太阳能系统的实用应用技术还不多。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船用太阳能低压充放电系统，减少船舶主电源(如柴油发电机组)的功率输出，从而减少油料使用，达到绿色、环保、节能的目的。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种船用太阳能低压充放电系统，采用太阳能充放电系统为船舶蓄电池充电，同时可为船舶低压直流设备提供电源。具体包括:
[0005 ]电压电流采样单元，二极管，模数转换单元，处理器，PMOS管，DC/DC变换器，供电选择开关；
[0006]太阳能电池板的一端连接所述电压电流采样单元，所述电压电流采样单元通过模数转换单元连接所述处理器，所述处理器有管脚与所述PMOS管的栅极连接，另有管脚与所述供电选择开关的控制端口连接;太阳能电池板的另一端通过所述二极管与所述PMOS管连接，所述PMOS管与所述DC/DC变换器连接;船用蓄电池通过所述供电选择开关分别与所述DC/DC变换器、配电板连接。
[0007]所述处理器为单片机。
[0008]所述配电板分别连接船舶主电源给船舶低压直流系统和船舶主电源。
[0009]有益效果:本系统中的单片机能根据太阳能板的工作状况输出HVM信号驱动PMOS管，实现对太阳能板的最大功率跟踪。供电选择开关可自动实现太阳能电源与船舶主电源的灵活切换，且保证太阳能电源优先供电。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
[0011]图1为本实用新型的太阳能充放电系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，太阳能电池板的一端连接电压电流采样单元，电压电流采样单元通过模数转换单元连接单片机，单片机有管脚与PMOS管的栅极连接，另有管脚与供电选择开关的控制端口连接;太阳能电池板的另一端通过二极管与PMOS管连接，PMOS管与DC/DC变换器连接;船用蓄电池通过供电选择开关分别与DC/DC变换器、配电板连接。配电板分别连接船舶主电源给船舶低压直流系统和船舶主电源。
[0013]本实用新型的其工作原理是，太阳能电池板的输出经过电压电流采样单元进行电压电流采样后，再经通过模数转换单元进行模数转换后将数字信号反馈至单片机，单片机根据太阳能电池板的工作状况输出PWM信号驱动PMOS管，实现对太阳能板的最大功率跟踪。DC/DC变换器用来实现对蓄电池的四阶段，包括涓流充电、恒流充电、恒压充电、浮充充电的充电控制。
[0014]同时，太阳能充放电系统通过配电板接入船电系统，当遇到天气情况较差，光照不充足时，可通过系统中的供电选择开关自动切换利用船舶主电源给船舶低压直流系统供电。
[0015]实施例
[0016]采用本系统为蓄电池充电，全船蓄电池的充电电流为200A，平均每航次充电I次，每次充电10h，充电器每次耗电量为200A*24V*10h/0.9 = 53.3kWh(平均充电电流约为200A，充电器效率约为0.9)，S卩53.3度电，全年天气良好、光照充足的天数按200天计，S卩12个航次中约有55%的航次可采用本系统充电，那么全年的耗电量为351.8度。按每度电I元计算，则每年给蓄电池充电的费用为351.8元。
[0017]采用本系统为全船低压设备供电，全船DC24V用电设备的功率约为5kW，船舶主电源每小时需输出的功率约为5kW/0.9 = 5.6kff(0.9为能源转化效率)。一个航次中DC24V用电设备平均使用约6天，即一个航次中耗电5.6kW*6*24h = 806.4kWh，全年本系统可使用的概率为 200/365 = 0.55，
[0018]一年耗电806.4kWh*12*0.55 = 5322.2kWh。以柴油发电机组计算，柴油发电机组的油耗约为20(^/1^.11，则需要消耗柴油5322.21^11*20(^/1^.11 = 1064.41^，合计约1252.2升。船用柴油以5.5元/升计算，则全年需要燃油费用6887.1元。
[0019]综上所述:500吨级左右的海船采用本系统每年可节省费用7238.9元。
[0020]我国为造船用船大国，若采用太阳能充放电系统给船舶低压系统供电，其节能效果是相当可观的。
[0021]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种船用太阳能低压充放电系统，其特征在于，具体包括:电压电流采样单元，二极管，模数转换单元，处理器，PMOS管，DC/DC变换器，供电选择开关； 太阳能电池板的一端连接所述电压电流采样单元，所述电压电流采样单元通过模数转换单元连接所述处理器，所述处理器有管脚与所述PMOS管的栅极连接，另有管脚与所述供电选择开关的控制端口连接;太阳能电池板的另一端通过所述二极管与所述PMOS管连接，所述PMOS管与所述DC/DC变换器连接;船用蓄电池通过所述供电选择开关分别与所述DC/DC变换器、配电板连接。2.根据权利要求1所述的船用太阳能低压充放电系统，其特征在于，所述处理器为单片机。3.根据权利要求1或2所述的船用太阳能低压充放电系统，所述配电板分别连接船舶主电源给船舶低压直流系统和船舶主电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种船用太阳能低压充放电系统，该系统适用于给船舶蓄电池充电，同时可向船舶低压直流设备提供电源。包括电压电流采样单元，二极管，模数转换单元，处理器，PMOS管，DC/DC变换器，供电选择开关。本系统中的单片机能根据太阳能板的工作状况输出PWM信号驱动PMOS管，实现对太阳能板的最大功率跟踪。供电选择开关可自动实现太阳能电源与船舶主电源的灵活切换，且保证太阳能电源优先供电。
【IPC分类】H02J9/06, H02J7/35
【公开号】CN205335957
【申请号】CN201521136463
【发明人】祁绡益, 周冬冬
【申请人】武汉船舶设计研究院有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月31日