[发明专利]直流组网船舶混动实验室的能量控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，包括：

整流配电柜，连接于柴油发电机组和第一直流母线之间，以及连接于厂区电网和所述第一直流母线之间；

斩波柜，连接于锂电池组和所述第一直流母线之间，以及连接于超级电容器和所述第一直流母线之间；

逆变电源柜，连接于所述第一直流母线与推进电机之间，以及连接于所述第一直流母线与第二直流母线之间；其中，所述第二直流母线用于向用电负载供电；

状态采集模块，与所述柴油发电机组、所述锂电池组、所述超级电容器、所述推进电机、所述第一直流母线和所述第二直流母线连接，用于采集其运行信息；

PLC主控制器，包括信号采集输入端和控制输出端，所述信号采集输入端与所述状态采集模块电连接；所述控制输出端与所述整流配电柜、所述斩波柜和所述逆变电源柜的控制端连接，对所述柴油发电机组、所述锂电池组和所述推进电机进行能量控制。

2.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，所述PLC主控制器采用冗余PLC架构。

3.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，还包括：模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块；

其中，所述模拟量输入模块和所述数字量输入模块均与所述PLC主控制器的输入端电连接，用于将所述状态采集模块输出的模拟量和数字量与所述PLC主控制器进行匹配；

所述模拟量输出模块和所述数字量输出模块均与所述PLC主控制器的输出端电连接，用于将所述PLC主控制器输出的信号转换为与被控设备匹配的模拟量和数字量。

4.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，所述PLC主控制器与被控设备之间通过以下通信接口中的至少一种进行通信：以太网通信接口模块、CAN通信接口模块和工业现场总线协议通信接口模块。

5.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，还包括：

人机界面交互装置，与所述PLC主控制器电连接；所述人机界面交互装置用于根据所述PLC主控制器的信号进行工程生产管理系统控制操作、参数设置、运行状态和报警显示功能中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，所述状态采集模块包括：机组管理单元，所述机组管理单元配置于所述柴油发电机组；

和/或，所述状态采集模块包括：电池管理系统，所述电池管理系统配置于所述锂电池组。

7.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，还包括变压器；所述整流配电柜通过所述变压器与厂区电网电连接。

8.根据权利要求7所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，所述逆变电源柜和所述第二直流母线通过变压器电连接；

以及，所述厂区电网通过所述变压器与所述第二直流母线电连接，所述厂区电网还用于模拟应急发电机组。

9.根据权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统，其特征在于，还包括：

第三直流母线，连接于所述第二直流母线和控制电之间；不间断电源与所述第二直流母线电连接。

10.一种如权利要求1所述的直流组网船舶混动实验室的能量控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

采集所述柴油发电机组、所述锂电池组、所述超级电容器、所述推进电机、所述厂区电网、所述第一直流母线和所述第二直流母线的运行信息；

根据所述运行信息，控制所述控制系统运行在以下模式中的至少一种：纯电模式切换为其余模式、单柴发混动模式切换为其余模式、双柴发混动模式切换为其余模式、单柴发模式切换为其余模式和双柴发模式切换为其余模式。