[实用新型]一种基于车客渡船的超级电容能量管理系统

说明书

本实用新型涉及一种基于车客渡船的超级电容能量管理系统，所述车客渡船上设置有直流母线；其特征在于：包括超级电容器组、超级电容管理模块CMS、能耗制动单元、处理器、双向DC/DC转换器、断路器、电压检测模块、电流检测模块和CAN总线；本实用新型中由于超级电容本身结构特点，其具有大电流快速充放电及功率密度大的优点，可以有效吸收渡船制动能量，提高能量利用效率，降低电网波动，本实用新型的管理系统具有使用寿命长、维护方便的特点，可以有效降低维护成本；另外，本实用新型中的能量管理系统可以通过上位机实时监控设备运行情况并下达指令，提高了操作效率，同时提高了安全性。

技术领域

本实用新型涉及超级电容技术领域，尤其涉及一种基于车客渡船的超级电容能量管理系统。

背景技术

超级电容器是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。凭借这些优势，超级电容器被广泛的应用到各个领域中。

近年来，尽管公路桥梁和江底隧道等过江通道有了迅速发展，南北交通状况得到很大改善，但长江车客渡船由于具有特殊的优点和特性，仍然是南北交通中不可或缺的重要交通手段，承担着日益繁重的运输任务；由于车客渡船运行路程较短，推进电机需要频繁大尺度起制动，不仅使船舶电网产生较大波动，并且造成了能量的浪费，因此，需要一种能量管理系统来解决渡船能量浪费严重的情况。

如中国专利201721853828.7所公开的一种超级电容管理系统及船舶，所述超级电容管理系统包括：超级电容系统、多个从机和主机。超级电容系统包括多个并联的超级电容分支串联模组。多个从机分别安装在每一个超级电容模组上。主机和从机均包括ZigBee通讯模块，主机和从机之间能够通过ZigBee通讯模块交互信息，主机控制器被配置为基于与超级电容模组有关的信息对超级电容系统进行控制和保护。根据本实用新型的超级电容管理系统，主机和从机之间的拓扑结构为无线Mesh网络，这种通讯方式取消了各个超级电容模组间的通讯线缆，消除了通讯联线及其接插件带来的故障隐患，同时也消除了主机和从机之间由安装位置给信息交互带来的影响，确保运行的可靠性和安全性。

上述专利中主要涉及的是通讯的控制及稳定性的保护，未公开相关能量的管理控制技术。

如中国专利201610455104.0所公开的一种本实用新型公开并提供了模组化负载直通式的超级电容均衡管理系统。它包括主控单元、外部DC/DC、主功率母线、低压供电母线、CAN总线、N个均衡单元及与之对应的N个超级电容模组，所述均衡单元分别包括模组均衡电路、DC/DC、MCU，MCU分别连接所述DC/DC和所述模组均衡电路及所述CAN总线，MCU控制超级电容模组中的各个超级电容实施充放电进行超级电容模组内均衡管理。主控单元通过所述CAN总线与各所述均衡单元中的MCU连接，控制各均衡单元间的充放电实施各超级电容模组间的均衡管理。各超级电容模组、各均衡单元中的DC/DC及外部DC/DC均连接低压供电母线，低压供电母线可连接至负载。

上述专利主要涉及的是以模组化的管理来实现超级电容的能量均衡，但未基于船舶上超级电容的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于车客渡船的超级电容能量管理系统，能够解决一般的渡轮由于车客渡船运行路程较短，推进电机需要频繁大尺度起制动，不仅造成船舶电网产生较大波动，并且造成了能量的浪费的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种基于车客渡船的超级电容能量管理系统，所述车客渡船上设置有直流母线；其创新点在于：包括超级电容器组、超级电容管理模块CMS、能耗制动单元、处理器、双向DC/DC转换器、断路器、电压检测模块、电流检测模块、CAN总线和上位机；

所述CAN总线的一端连接在一上位机上；处理器通过CAN总线与上位机相连，向上位机传送数据并接受上位机指令；