[发明专利]舰船应急电源控制装置、方法及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种舰船应急电源控制装置，其特征在于，包括强电部分、弱电部分以及舰船电力部分；

所述强电部分和舰船电力部分分别与交流负载电连接；

所述强电部分包括蓄电池、逆变器以及主开关；所述主开关包括保护电路；

所述弱电部分包括嵌入式智能控制板和传感器；

所述传感器能够检测蓄电池、逆变器以及主开关的状态信号并输入嵌入式智能控制板，所述嵌入式智能控制板能够将控制信号输出至逆变器和主开关。

2.根据权利要求1所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，所述嵌入式智能控制板包括数字信号处理器DSP、缓冲电路、光藕驱动以及I/O接口；

所述传感器检测得到的蓄电池、逆变器以及主开关的状态信号能够通过I/O接口输入嵌入式智能控制板，数字信号处理器DSP能够输出控制信号；所述控制信号依次经过I/O接口、缓冲电路以及光藕驱动传输至逆变器和主开关。

3.根据权利要求2所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，所述数字信号处理器DSP包括事件管理器、可编程复用GPIO口、高速A/D转换器、CAN总线接口、锁相环时钟模块、看门狗定时模块以及外部中断，能够通过设置的算法实现电能自动转换控制。

4.根据权利要求3所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，所述缓冲电路和光藕驱动能够放大数字信号处理器DSP输出的控制信号，并且能够实现强电部分和弱电部分的隔离。

5.根据权利要求1所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，所述传感器包括电压传感器、电流传感器、电量传感器、温度传感器以及位置传感器；所述传感器能够检测蓄电池的电压、电流以及电量作为第一信号，检测逆变器的电压、电流以及温度作为第二信号，检测主开关的电流、电量以及位置作为第三信号，并将第一信号、第二信号以及第三信号作为状态信号输入至数字信号处理器DSP。

6.根据权利要求1所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，所述逆变器采用五电平逆变。

7.一种舰船应急电源控制方法，利用权利要求1至6中任一项所述的舰船应急电源控制装置，其特征在于，包括：

逆变器步骤：使用H桥级联五电平逆变电路拓扑结构和不等幅PWM波控制策略，电路拓扑结构增加为五电平逆变，将具有独立直流电源的全桥逆变器级联，分别对每一级进行PWM控制；

PWM控制步骤：根据正弦波频率、幅值以及半周期脉冲数，计算PWM波各脉冲宽度和间隔，并根据计算得到的PWM波各脉冲宽度和间隔控制逆变电路开关器件的通断，得到SPWM波形；

特定谐波PWM消除步骤：在计算PWM波脉冲宽度和间隔时，通过对满足狄利克雷充分条件的预期相电压输出波形展开为三角级数，并通过采用1/4周期对称的波形进行简化，消除特定频率的低次谐波；

其中所述PWM是指脉冲宽度调制技术；SPWM波形是指脉冲宽度按正弦规律变化从而和正弦波等效的脉冲宽度调制波形。

8.根据权利要求7所述的舰船应急电源控制方法，其特征在于，还包括：

保护步骤：设定功率器件过流、功率器件驱动信号欠压以及功率器件过热情况下的传感器参数作为预警参数，嵌入式智能控制板接收传感器检测的蓄电池、逆变器以及主开关的状态信号后，与预警参数进行对比，当状态信号达到预警参数时，嵌入式智能控制板发出控制信号，控制保护电路工作。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7或8所述的舰船应急电源控制方法的步骤。