[实用新型]一种船用太阳能低压充放电系统

说明书

技术领域

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

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

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。

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：

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。

所述处理器为单片机。

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。

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。

附图说明

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。

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

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。

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。

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。

实施例

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1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)，即53.3度电， 全年天气良好、光照充足的天数按200天计，即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1元计 算，则每年给蓄电池充电的费用为351.8元。

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＝5.6kW(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，