一種船舶電站控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及控制器領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶電站控制器，本實用新型涉及保證船舶電站正常運行的各發(fā)電機(jī)的控制問題。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶電站是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分，是產(chǎn)生連續(xù)供應(yīng)全船電能的設(shè)備。船舶電站是由原動機(jī)、發(fā)電機(jī)和附屬設(shè)備(組合成發(fā)電機(jī)組)及配電板組成。目前運行中的船舶電站大多屬于上世紀(jì)八十年代和九十年代制造，其發(fā)電機(jī)組很多采用的是國外的控制器。由于長時間運行大部分已經(jīng)失效，并且隨著控制器的更新?lián)Q代，導(dǎo)致無法購買同樣型號的控制器。
[0003]上述的控制器全部采用硬件電路設(shè)計，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)試繁瑣。對不同類型的發(fā)電機(jī)適應(yīng)性較差，無法滿足實際應(yīng)用中的多種需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種船舶電站控制器，本實用新型采用了電能計量芯片和單片機(jī)相結(jié)合的方案，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，詳見下文描述:
[0005]一種船舶電站控制器，包括:電量信號采集及變換模塊，所述電量信號采集及變換模塊連接數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；
[0006]所述電量信號采集及變換模塊包括:兩片電能計量芯片，電能計量芯片用于檢測狀態(tài)信息，將狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳輸至所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；
[0007]所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊包括:單片機(jī)，所述單片機(jī)接收狀態(tài)信息，輸出決定發(fā)電機(jī)組工作的控制信號。
[0008]其中，所述狀態(tài)信息包括:兩組電源的電壓、電流、頻率、發(fā)電機(jī)組的有功功率和無功功率、電站系統(tǒng)電壓以及發(fā)電機(jī)組電壓之間的相位角。
[0009]所述船舶電站控制器還包括:分別與所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊電連接的D/A變換模塊、放大及控制輸出模塊。
[0010]其中，所述電能計量芯片的型號為ATT7022。
[0011]所述單片機(jī)的型號為XC2287。
[0012]所述D/A變換模塊的型號為TLV5610。
[0013]本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:該船舶電站控制器采用電量計量芯片和單片機(jī)組合完全取代了以前控制器復(fù)雜的電子線路，提高了控制器的適應(yīng)性和調(diào)試的靈活性，操作簡單。本實用新型的控制器已經(jīng)在幾十艘船舶上進(jìn)行了驗證，為船舶公司解決了買不到原國外產(chǎn)品的難題，同時大大降低了制造成本。
【附圖說明】
[0014]圖1為一種船舶電站控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0016]1:電量信號采集及變換模塊；2:數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；
[0017]3:D/A變換模塊；4:放大及控制輸出模塊；
[0018]41:開關(guān)量；42:模擬量；
[0019]1:電流；V:電壓。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]一種船舶電站控制器，參見圖1，該船舶電站控制器采用電能計量芯片和單片機(jī)相結(jié)合的方案，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該船舶電站控制器共分四大部分:電量信號采集及變換模塊1、數(shù)據(jù)處理及輸出模塊2、D/A變換模塊3、放大及控制輸出模塊4。其中，電量信號采集及變換模塊I依次通過數(shù)據(jù)處理及輸出模塊2分別與D/A變換模塊3、放大及控制輸出模塊4相連；D/A變換模塊3連接放大及控制輸出模塊4。
[0022]其中，電量信號采集及變換模塊I包括:兩片電能計量芯片及相關(guān)電路。電站系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組兩部分電源，通過變壓器(本實用新型實施例以1000:1為例進(jìn)行說明，具體變壓器的取值根據(jù)實際工作中的需要進(jìn)行設(shè)定)和電流互感器(BYQSZ)分別接到電能計量芯片上。電能計量芯片用于檢測狀態(tài)信息，該狀態(tài)信息包括:兩組電源的電壓V、電流1、頻率、發(fā)電機(jī)組的有功功率和無功功率、電站系統(tǒng)電壓以及和/或發(fā)電機(jī)組電壓之間的相位角。電量信號采集及變換模塊I將上述狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳輸至數(shù)據(jù)處理及輸出模塊2。
[0023]具體實現(xiàn)時，該電能計量芯片的型號可以為ATT7022。
[0024]其中，數(shù)據(jù)處理及輸出模塊2包括:單片機(jī)及相關(guān)電路。單片機(jī)接收狀態(tài)信息，輸出決定發(fā)電機(jī)組工作的控制信號。該控制信號分為開關(guān)量41和模擬量42兩部分。
[0025]開關(guān)量41由單片機(jī)端口產(chǎn)生，用于指示發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率是否已經(jīng)達(dá)到額定相電壓380V，頻率50Hz的要求以及是否短路等。
[0026]模擬量42由單片機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字量加載D/A變換模塊3產(chǎn)生，模擬量42包括:發(fā)電機(jī)組的最大電流、電壓、頻率、平均電流、功率及無功功率，電網(wǎng)上的電壓和頻率等，單片機(jī)將上述信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值，通過D/A變換模塊3輸出。通過這些信息實現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的開機(jī)、關(guān)機(jī)、并車以及功率分配等操作。
[0027]具體實現(xiàn)時，該單片機(jī)的型號可以為XC2287。
[0028]其中，D/A變換模塊3包括:D/A變換芯片及其相關(guān)電路。D/A變換芯片將單片機(jī)傳輸?shù)陌l(fā)電機(jī)組其中一相的數(shù)字量，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。
[0029]具體實現(xiàn)時，該D/A變換芯片的型號可以為TLV5610。
[0030]其中，放大及控制輸出模塊4是船舶電站控制器的輸出部分，輸出信號分為兩類。一類是開關(guān)量41，另一類是模擬量42。
[0031]本實用新型以測量發(fā)電機(jī)組的電壓為例說明本實用新型是如何實現(xiàn)的。圖1中的變壓器將發(fā)電機(jī)的電壓縮小22倍，以適應(yīng)電路中模擬器件的工作電壓，再經(jīng)過衰減電路加到電能計量芯片的電壓輸入端。電能計量芯片將測量到的值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過串行數(shù)據(jù)線發(fā)送給單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)變壓器的變比以及電量計量芯片的量程，將發(fā)送來的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成對應(yīng)電壓值的數(shù)字量傳送給D/A變換器，另外用單片機(jī)的某個引腳輸出表明狀態(tài)的開關(guān)量41。D/A變換器的參考基準(zhǔn)電壓是2.5V，設(shè)定對應(yīng)額定輸出時為2V。如果發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到額定值的85%，D/A變換器得到的數(shù)據(jù)應(yīng)該是1.7V所對應(yīng)的數(shù)字量。
[0032]本實用新型實施例對各器件的型號除做特殊說明的以外，其他器件的型號不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種船舶電站控制器，包括:電量信號采集及變換模塊，所述電量信號采集及變換模塊連接數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；其特征在于， 所述電量信號采集及變換模塊包括:兩片電能計量芯片，電能計量芯片用于檢測狀態(tài)信息，將狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳輸至所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊； 所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊包括:單片機(jī)，所述單片機(jī)接收狀態(tài)信息，輸出決定發(fā)電機(jī)組工作的控制信號； 其中，所述狀態(tài)信息包括:兩組電源的電壓、電流、頻率、發(fā)電機(jī)組的有功功率和無功功率、電站系統(tǒng)電壓以及發(fā)電機(jī)組電壓之間的相位角； 其中，所述船舶電站控制器還包括:分別與所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊電連接的D/A變換模塊、放大及控制輸出模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶電站控制器，其特征在于，所述電能計量芯片的型號為 ATT7022。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶電站控制器，其特征在于，所述單片機(jī)的型號為XC2287o4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶電站控制器，其特征在于，所述D/A變換模塊的型號為 TLV5610。
【專利摘要】本實用新型公開了一種船舶電站控制器，包括：電量信號采集及變換模塊，所述電量信號采集及變換模塊連接數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；所述電量信號采集及變換模塊包括：兩片電能計量芯片，電能計量芯片用于檢測電站系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)信息，將狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳輸至所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊；所述數(shù)據(jù)處理及輸出模塊包括：單片機(jī)，所述單片機(jī)接收狀態(tài)信息，輸出決定發(fā)電機(jī)組工作的控制信號。該船舶電站控制器采用電量計量芯片和單片機(jī)組合完全取代了以前控制器復(fù)雜的電子線路。提高了控制器的適應(yīng)性和調(diào)試的靈活性。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204719470
【申請?zhí)枴緾N201520334226
【發(fā)明人】趙斌, 于振生
【申請人】天津市斯萊頓電子有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月21日