[发明专利]一种船舶供电控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶供电控制装置，更确切地说，涉及船舶区域配电结构的一种供电 控制装置。

背景技术

保证船舶重要负荷的供电持续性，是保证船舶电力系统在出现故障的情况下仍能维持 重要负荷正常供电的重要条件之一，传统的船舶电力系统所采用的配电网络结构无法保证 重要负荷的供电持续性。随着船舶电力系统的容量越来越大、自动化程度的不断提高，传 统的供配电方式已不能满足要求，为此国外提出了“船舶综合电力系统”的概念，即采用 区域配电的方式，将全船电力系统分为若干个相对独立的区域，通过左右舷向区域供电， 以保证船舶重要负荷的供电持续。

区域配电已成为船舶电力系统的发展方向，其中供电控制装置是保证重要负荷持续供 电的必要装置之一。关于区域配电模式下供电控制装置的功能及实现方法，尚无相关的文 献介绍，亦未搜索到相关的专利文件。

发明内容

本发明的目的是为解决未来船舶区域配电方式中保证重要负荷供电持续性的问题，提 供了一种应用微处理器的可通讯的船舶供电控制方法，可及时地发现供电线路中存在的问 题并发出报警，实现对重要负载及其三路供电路径和相应断路器的实时监控。

本发明的技术方案是采用船舶供电控制装置，该船舶供电控制装置包括微处理器和电 源模块，船舶供电区域配电板的模拟量输入经过信号调理器和微处理器的模拟量输入端与 微处理器内部集成的A/D转换器直接相连，断路器和重要负荷的开关量输入经过第一光电 隔离器与微处理器的开关量输入端直接相连，输出的开关量由微处理器经过第二光电隔离 器输出；存储器、CAN总线通信模块、电源模块及指示灯分别与微处理器相连，CAN总 线通信模块连接上位监控机；电源模块分别与所述微处理器、信号调理器、A/D转换器、 第一光电隔离器、第二光电隔离器、指示灯和CAN总线通信模块相连且采用双路电源以 或的方式供电，微处理器的信号发送引脚接CAN总线通信模块中的光耦U701的2脚、 光耦U701的1脚经电阻R703接+3.3V；光耦U701的第5脚接+5V电源的地、第7脚接 CAN总线收发器的1脚、第8脚接+5V；CAN总线收发器的第2脚接+5V电源的地、第 3脚接+5V、第6脚接CAN总线的CAN+端、第7脚接CAN总线的CAN-端、第8脚接 +5V的地；CAN+与CAN-端间接电阻R704；CAN总线收发器的4脚经电阻R702接光耦 U700的2脚；光耦U700的第1、8、5脚分别接+5V、+3.3V、+3.3V电源的地；光耦U700 的7脚接电阻R701的一端，电阻R701的另一端经CAN总线通信模块的RX端与微处理 器的接收端相连、同时经电阻R700接数字地，其特征是采用如下步骤：

1)将第二光电隔离器的输出端与断路器分合控制线圈相连，将断路器的主触头与重 要负载的三相交流电源输入端相连接，将断路器辅助触头与第一光电隔离器的输入端相连 接，将重要负载的开关量故障信号输出端与第一光电隔离器的输入端相连接，将各区域配 电板的电源状态检测的输出端与信号调理器相连接；检测区域配电板电源的两路线电压， 并检测其相应的断路器状态；

2)当重要负载故障时，微处理器经第一光电隔离器检测到其故障信息，经第二光电 隔离器断开与重要负载相连的处于闭合状态的断路器，并禁止合上与重要负载相连的其它 断路器，同时微处理器将故障信息经CAN总线通信模块反馈给上位监控机；

3)当某一区域配电板的供电电源出现故障时，微处理器经信号调理器和A/D转换器 检测到其故障信号并经第二光电隔离器断开相应的断路器切断该故障电源，经信号调理器 和A/D转换器检测相邻区域的电源状态，经第一光电隔离器检测相应断路器的状态，根据 检测结果经第二光电隔离器将正常的供电电源的相应断路器合上实现对重要负载的持续 供电；同时微处理器将故障信息、断路器控制信息经CAN总线通信模块反馈给上位监控 机；

4)当某一区域配电板的供电电源相应的断路器出现故障时，微处理器经第一光电隔 离器检测到该故障信号，根据经信号调理器和A/D转换器检测到的其它供电电源状态和经 第一光电隔离器检测到的相应的断路器状态，经第二光电隔离器控制相关的断路器动作， 同时微处理器将相关信息经CAN总线通信模块反馈给上位监控机；