本實(shí)用新型涉及電動(dòng)船的供電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有緩沖功能的供電控制器裝置。
背景技術(shù)：
在純電動(dòng)船與雙電船的研發(fā)過(guò)程和應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常普遍而且比較棘手的問(wèn)題，即當(dāng)儲(chǔ)能電池的接觸器合閘瞬間，由與接觸器的下端連接著很多電驅(qū)動(dòng)裝置和負(fù)載供電裝置，這些裝置在停滯一段時(shí)間后，其輸入電容上的電容量為零，一旦電容上的電量為零即對(duì)外特性基本呈現(xiàn)為短路狀態(tài)，而當(dāng)儲(chǔ)能電池的接觸器合閘瞬間其被供電方是數(shù)量不等的呈短路狀態(tài)的負(fù)載，這是一件非常惱人的事，往往在合閘的瞬間，會(huì)產(chǎn)生很大的活化，甚至使得保護(hù)性斷路器其保護(hù)性動(dòng)作啟動(dòng)。
這是所有在純電動(dòng)船領(lǐng)域、電動(dòng)汽車領(lǐng)域都面臨的棘手問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，往往需要將配置的保護(hù)性斷路器的容量放大到很大，而往往大容量的斷路器是占用很大的空間位置，費(fèi)用價(jià)格又高。在大功率的純電動(dòng)船控制系統(tǒng)中，出現(xiàn)這樣的問(wèn)題比比皆是。再者，一旦當(dāng)負(fù)載側(cè)掛的設(shè)備中有內(nèi)部短路故障時(shí)，系統(tǒng)的過(guò)流能力往往是無(wú)法抵御這一問(wèn)題的出現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有緩沖功能的供電控制器裝置，避免了不必要的故障或斷路器跳閘。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種具有緩沖功能的供電控制器裝置，包括接觸器、負(fù)載設(shè)備和主控制器，所述接觸器一端與儲(chǔ)能系統(tǒng)相連，另一端與所述負(fù)載設(shè)備相連，所述主控制器用于控制接觸器的閉合和斷開(kāi)，所述接觸器和負(fù)載設(shè)備之間還連接有緩沖電阻；所述主控制器控制接觸器閉合后，所述緩沖電阻能夠使得負(fù)載設(shè)備的電壓能夠平穩(wěn)上升。
所述主控制器還與電壓監(jiān)測(cè)模塊相連，所述電壓監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)負(fù)載設(shè)備的電壓。
所述緩沖電阻兩端還并聯(lián)有一個(gè)合閘開(kāi)關(guān)，所述合閘開(kāi)關(guān)由主控制器控制閉合和斷開(kāi)；所述主控制器根據(jù)電壓監(jiān)測(cè)模塊的結(jié)果監(jiān)測(cè)到所述負(fù)載設(shè)備的電壓在接觸器閉合后的單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)預(yù)設(shè)值，則控制所述合閘開(kāi)關(guān)進(jìn)行閉合。
所述主控制器還通過(guò)內(nèi)置網(wǎng)線與負(fù)載設(shè)備相連。
有益效果
由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型通過(guò)在儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)載設(shè)備之間設(shè)置緩沖電阻，利用緩沖電阻在儲(chǔ)能系統(tǒng)的接觸器合閘瞬間吸收能量，從而防止短路狀態(tài)的發(fā)生。另外，本實(shí)用新型還通過(guò)在負(fù)載設(shè)備上設(shè)置電壓監(jiān)測(cè)模塊，對(duì)負(fù)載側(cè)供電的電壓上升過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)負(fù)載側(cè)趨于穩(wěn)定后，主控制器將短接緩沖電阻，從而能夠?qū)崿F(xiàn)正常供電。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種具有緩沖功能的供電控制器裝置，如圖1所示，包括接觸器、負(fù)載設(shè)備和主控制器，所述接觸器一端與儲(chǔ)能系統(tǒng)相連，另一端與所述負(fù)載設(shè)備相連，所述主控制器用于控制接觸器的閉合和斷開(kāi)，所述接觸器和負(fù)載設(shè)備之間還連接有緩沖電阻；所述主控制器控制接觸器閉合后，所述緩沖電阻能夠使得負(fù)載設(shè)備的電壓能夠平穩(wěn)上升。
如圖1所示，接觸器K1是用于連通儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)載設(shè)備的。當(dāng)合閘開(kāi)關(guān)K2是閉合狀態(tài)時(shí)，就是所謂的“硬合閘”過(guò)程(即現(xiàn)有技術(shù))，當(dāng)接觸器K1合閘時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)供電側(cè)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流(因?yàn)橄聮斓呢?fù)載呈無(wú)源電容特性)。
在本裝置中，接觸器K1就是讓正式供電之前通過(guò)該開(kāi)關(guān)的接入，串入了一個(gè)緩沖電阻Ri。Ri為大功率的緩沖電阻，其功率和阻值取決與負(fù)載設(shè)備的多少和儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓高低。在接觸器K1閉合進(jìn)行供電的初始狀態(tài)，該緩沖電阻Ri被接入，用以向負(fù)載設(shè)備提供緩沖電流，使得負(fù)載端的電壓上升有個(gè)斜坡，即能夠平穩(wěn)上升。
緩沖電阻兩端還并聯(lián)有一個(gè)合閘開(kāi)關(guān)K2，合閘開(kāi)關(guān)K2為完成緩沖啟動(dòng)后的正式啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。很顯然當(dāng)接觸器K1合閘后，合閘開(kāi)關(guān)K2再合閘，是等同于上電過(guò)程的結(jié)束，即系統(tǒng)啟動(dòng)完畢。
所述主控制器還與電壓監(jiān)測(cè)模塊相連，所述電壓監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)負(fù)載設(shè)備的電壓。在本裝置中，負(fù)載設(shè)備的緩沖上升電壓的讀取是很重要的，其目的是為了對(duì)下掛的負(fù)載設(shè)備的輸入端的完好性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，要是上升電壓的幅度突然變緩或更本無(wú)法在單位時(shí)間內(nèi)達(dá)到先期設(shè)定值，此時(shí)，系統(tǒng)將停滯后面的操作，返回到初始狀態(tài)，并報(bào)告故障。也就是說(shuō)，當(dāng)所述主控制器收到的電壓監(jiān)測(cè)模塊的結(jié)果為負(fù)載設(shè)備的電壓在接觸器閉合后緩慢上升，且在單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)了預(yù)設(shè)值，表明負(fù)載設(shè)備沒(méi)有故障，則控制合閘開(kāi)關(guān)K2進(jìn)行閉合，從容完成系統(tǒng)的啟動(dòng)。上述的啟動(dòng)過(guò)程可以視作為帶有檢測(cè)功能的“軟啟動(dòng)”。
本實(shí)施方式中的負(fù)載設(shè)備通常都是帶容性輸入負(fù)載的設(shè)備，如船舶的電力推進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝置、船載供電系統(tǒng)等。
所述主控制器還通過(guò)內(nèi)置網(wǎng)線與負(fù)載設(shè)備相連，其中內(nèi)置網(wǎng)線可以是CAN總線形式或其它總類的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)負(fù)載設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，主控制器監(jiān)測(cè)到上升電壓的幅值會(huì)發(fā)生變化，會(huì)因?yàn)橛械脑O(shè)備發(fā)生短路的現(xiàn)象或漏電的現(xiàn)象，此時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)給出的電壓基本是無(wú)法上升的，當(dāng)主控制器發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后，可以通過(guò)內(nèi)置網(wǎng)線從網(wǎng)絡(luò)端口讀取負(fù)載設(shè)備的狀態(tài)碼，并在主控制器端口做出故障報(bào)警，系統(tǒng)將被迫延緩啟動(dòng)。
本實(shí)用新型的主控制器主要有三大塊功能，分別是：完成輸出信號(hào)，即對(duì)接觸器K1和合閘開(kāi)關(guān)K2進(jìn)行時(shí)序操作；實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電壓變化的讀取和分析；通過(guò)通訊端口對(duì)負(fù)載設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行讀取。
本實(shí)用新型的整個(gè)工作過(guò)程如下：
當(dāng)主控制器接收到外部系統(tǒng)“啟動(dòng)信號(hào)”后，在主控制器的操作下，先閉合接觸器K1，在單位時(shí)間段內(nèi)緩沖電阻Ri被接入，負(fù)載設(shè)備的電壓趨于緩慢上升，其上升過(guò)程有電壓監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)電壓上升趨勢(shì)OK，而且電壓上升到臨近實(shí)際輸入值時(shí)，合閘開(kāi)關(guān)K2被合閘，系統(tǒng)完成了一次正常操作。
當(dāng)負(fù)載設(shè)備有異常狀態(tài)時(shí)，也就是完成接觸器K1合閘后，電壓監(jiān)測(cè)模塊在單位時(shí)間內(nèi)得不到緩慢升值的電壓，此時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)主控制器的內(nèi)置網(wǎng)線，通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)負(fù)載設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行讀取，確定負(fù)載設(shè)備中具體哪個(gè)設(shè)備處于故障中。完成確定后主控制器關(guān)閉后續(xù)的作業(yè)，報(bào)告信息。
不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型裝置的使用可以使得新能源船舶或新能源汽車的供電保護(hù)斷路器裝置的容量大為減小，因?yàn)?，在合閘瞬間，不會(huì)產(chǎn)生很大的功率負(fù)載、不會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，當(dāng)負(fù)載設(shè)備發(fā)生意外損壞時(shí)，本裝置是有讀取故障代碼的功能，因此可以幫助操作維護(hù)者迅速解決問(wèn)題。