專利名稱：帶有過流保護(hù)的太陽能游艇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種游艇或游船，尤其涉及一種以太陽能電池為動力的游艇。
背景技術(shù)：
太陽能是清潔的能源，常用的太陽能光伏板(太陽能電池板)由太陽能電池組件經(jīng)過串并聯(lián)然后封裝形成。太陽能電池板利用光電效應(yīng)直接將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能后， 輸出直流電，也可存入蓄電池中，需要時再釋放出來。太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，為了控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給負(fù)載供電，可以采用太陽能控制器(太陽能充放電控制器)。為了充分利用太陽能，發(fā)揮其優(yōu)勢，很多交通工具采用了太陽能為動力，例如現(xiàn)有在水面游覽和娛樂用的游艇，有些以太陽能為動力，并以蓄電池作為輔助和補(bǔ)充，工作電流的走向?yàn)橐来瓮ㄟ^太陽能光伏板、充電開關(guān)電路、蓄電池、電機(jī)開關(guān)電路和驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)帶動螺旋槳。另外為了便于控制，充電開關(guān)電路以及電機(jī)開關(guān)電路還具有控制信號輸入端，通過控制信號來控制蓄電池充放電以及電機(jī)的工作。在蓄電池充放電的控制過程中可以采用現(xiàn)有的太陽能控制器，其集成了充電開關(guān)電路以及主控制器，主控制器(可以采用集成芯片、單片機(jī)或具有類似功能的電路)檢測蓄電池輸出電壓，當(dāng)蓄電池輸出電壓低于設(shè)定值時充電開關(guān)電路開啟，利用太陽能光伏板向蓄電池充電，以存儲電能。游艇在水中進(jìn)行時，螺旋槳偶爾會被水草或雜物纏繞，電機(jī)轉(zhuǎn)動阻力增加造成工作電流加大、電機(jī)發(fā)熱，甚至燒毀電機(jī)。因此需要對電機(jī)提供額外的保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種利用過流保護(hù)電路為螺旋槳驅(qū)動電機(jī)提供保護(hù)的太陽能游艇，在螺旋槳驅(qū)動電機(jī)工作電流過大時，降低電機(jī)輸出功率，甚至關(guān)閉電機(jī)?！N帶有過流保護(hù)的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機(jī)開關(guān)電路和用于驅(qū)動螺旋槳的直流串勵電機(jī)，設(shè)有用于采集直流串勵電機(jī)工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并進(jìn)行比較的電壓轉(zhuǎn)換比較電路；用于采集電壓轉(zhuǎn)換比較電路輸出信號并向所述的電機(jī)開關(guān)電路輸出控制信號的調(diào)速控制器。 所述的電流采樣電路采集直流串勵電機(jī)工作電流，電壓轉(zhuǎn)換比較電路將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并與設(shè)定值相比較，當(dāng)螺旋槳被水草或雜物纏繞，電機(jī)轉(zhuǎn)動阻力增加造成工作電流加大，當(dāng)對應(yīng)的電壓信號高于設(shè)定值時，調(diào)速控制器通過電機(jī)開關(guān)電路降低直流串勵電機(jī)輸出功率，直至關(guān)閉。 所述的調(diào)速控制器中設(shè)有電壓檢測電路和脈寬調(diào)制電路，所述的電流采樣電路、電壓轉(zhuǎn)換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調(diào)制電路和電機(jī)開關(guān)電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連，其中脈寬調(diào)制電路的輸出端接入電機(jī)開關(guān)電路的控制信號輸入端。所述的電源為相互串聯(lián)的太陽能光伏板和蓄電池。所述的電機(jī)開關(guān)電路可以用MOS開關(guān)管，通過改變MOS開關(guān)管控制信號的脈寬來控制MOS開關(guān)管開啟或關(guān)閉的時間，繼而實(shí)現(xiàn)對工作電流的控制。本實(shí)用新型太陽能游艇當(dāng)螺旋槳被水草或雜物纏繞時，可以通過電機(jī)開關(guān)電路降低直流串勵電機(jī)輸出功率，直至關(guān)閉。還可以根據(jù)需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，為螺旋槳驅(qū)動電機(jī)提供了額外的保護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型太陽能游艇的電路框圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型太陽能游艇，包括通過電路依次相連的太陽能光伏板、充電開關(guān)電路、蓄電池、蓄電池輸出開關(guān)電路、電機(jī)開關(guān)電路和用于驅(qū)動螺旋槳的直流串勵電機(jī)。圖中的各方框間的實(shí)線表示直流串勵電機(jī)的工作電流路徑，虛線表示信號電流路徑。設(shè)有用于采集蓄電池的輸出電壓并向充電開關(guān)電路以及蓄電池輸出開關(guān)電路輸出控制信號的充放電控制器。充放電控制器檢測蓄電池輸出電壓，當(dāng)蓄電池輸出電壓低于設(shè)定值時充電開關(guān)電路開啟，利用太陽能光伏板向蓄電池充電，當(dāng)輸出蓄電池輸出電壓達(dá)到設(shè)定值時停止充電， 防止過充。充放電控制器檢測蓄電池輸出電壓的同時也向蓄電池輸出開關(guān)電路輸出控制信號，當(dāng)蓄電池輸出電壓低于設(shè)定值時為了保護(hù)蓄電池，關(guān)閉蓄電池輸出開關(guān)電路，防止蓄電池的過放。充電開關(guān)電路、蓄電池輸出開關(guān)電路以及電機(jī)開關(guān)電路可以用MOS開關(guān)管，通過改變MOS開關(guān)管控制信號實(shí)現(xiàn)受控電路的導(dǎo)通。本實(shí)用新型太陽能游艇的螺旋槳以及船舵等機(jī)械傳動和控制部分可以采用現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型太陽能游艇的電路部分還設(shè)有用于采集直流串勵電機(jī)工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并進(jìn)行比較的電壓轉(zhuǎn)換比較電路；用于采集電壓轉(zhuǎn)換比較電路輸出信號并向電機(jī)開關(guān)電路輸出控制信號的調(diào)速控制器。調(diào)速控制器中設(shè)有電壓檢測電路和脈寬調(diào)制電路，電流采樣電路、電壓轉(zhuǎn)換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調(diào)制電路和電機(jī)開關(guān)電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連， 其中脈寬調(diào)制電路的輸出端接入電機(jī)開關(guān)電路的控制信號輸入端。[0029] 工作時電流采樣電路采集直流串勵電機(jī)工作電流，電壓轉(zhuǎn)換比較電路將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并與設(shè)定值相比較，當(dāng)螺旋槳被水草或雜物纏繞，電機(jī)轉(zhuǎn)動阻力增加造成工作電流加大，當(dāng)對應(yīng)的電壓信號高于設(shè)定值時，電壓檢測電路接收到相應(yīng)的信號并向脈寬調(diào)制電路輸入，脈寬調(diào)制電路通過電機(jī)開關(guān)電路改變直流串勵電機(jī)工作電流的占空比， 借此降低直流串勵電機(jī)輸出功率，直至關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種帶有過流保護(hù)的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機(jī)開關(guān)電路和用于驅(qū)動螺旋槳的直流串勵電機(jī)，其特征在于，設(shè)有用于采集直流串勵電機(jī)工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并進(jìn)行比較的電壓轉(zhuǎn)換比較電路；用于采集電壓轉(zhuǎn)換比較電路輸出信號并向所述的電機(jī)開關(guān)電路輸出控制信號的調(diào)速控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有過流保護(hù)的太陽能游艇，其特征在于，所述的調(diào)速控制器中設(shè)有電壓檢測電路和脈寬調(diào)制電路，所述的電流采樣電路、電壓轉(zhuǎn)換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調(diào)制電路和電機(jī)開關(guān)電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連，其中脈寬調(diào)制電路的輸出端接入電機(jī)開關(guān)電路的控制信號輸入端。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有過流保護(hù)的太陽能游艇，其特征在于，所述的電源為相互串聯(lián)的太陽能光伏板和蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶有過流保護(hù)的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機(jī)開關(guān)電路和用于驅(qū)動螺旋槳的直流串勵電機(jī)，設(shè)有用于采集直流串勵電機(jī)工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并進(jìn)行比較的電壓轉(zhuǎn)換比較電路；用于采集電壓轉(zhuǎn)換比較電路輸出信號并向所述的電機(jī)開關(guān)電路輸出控制信號的調(diào)速控制器。本實(shí)用新型太陽能游艇當(dāng)螺旋槳被水草或雜物纏繞時，可以通過電機(jī)開關(guān)電路降低直流串勵電機(jī)輸出功率，直至關(guān)閉。還可以根據(jù)需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，為螺旋槳驅(qū)動電機(jī)提供了額外的保護(hù)。
文檔編號B63H21/17GK202152109SQ20112017945
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者張學(xué)治, 王紹偉 申請人:天津津重重工機(jī)器設(shè)備制造有限公司