一种集成式电动船舶大功率充电控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及大功率充电技术领域，尤其涉及一种集成式电动船舶大功率充电控制系统。


背景技术：

2.当前，电动船舶因其能够大幅降低船舶污染物气体排放，甚至可以实现零排放的特质，而被市场广泛认可。随着国际船舶排放法规的不断完善，以及船舶动力电池、混合动力技术的不断成熟，电动船舶市场的认可度也在不断提升，电动船舶已然成为了未来船舶行业发展的重点。除了减少排放，电动船舶在运行成本上也明显低于柴油和lng燃料船舶，并且电动船舶的结构简单，转动部件少，同时也降低了维护成本。
3.现有的电动船舶的岸电充电系统能够输出的充电功率是固定的，且岸电充电系统在岸边分布较少，为了保证电动船舶在航行过程中的稳定性，电动船舶需要花费较大的时间去进行充电，导致了电动船舶使用的便利性降低。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决原有的岸电充电系统充电功率固定，进而导致充电效率低的技术问题；提供一种集成式电动船舶大功率充电控制系统，对应不同类型的电动船舶，充电控制系统输出不同的充电功率，提高了充电效率。
5.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括控制模块、若干充电接口、若干充电模块、数据采集模块和开关模块，所述若干充电模块通过开关模块与若干充电接口相连接，所述充电模块与开关模块之间通过热插拔组件相连接，所述数据采集模块和开关模块均与控制模块相连接，所述数据采集模块与充电接口相连接，其中：
6.所述数据采集模块采集与充电接口相连接的电动船舶的bms数据并上传至控制模块； 所述控制模块根据电动船舶bms数据获取电动船舶的需求功率，并根据电动船舶的需求功率制定适配功率方案，通过控制开关模块的开合，实现不同的充电功率的输出。
7.本实用新型根据电动船舶的充电所需功率确定适配功率方案，根据适配功率方案控制开关模块的开合，实现不同的充电功率的输出，提高了充电效率，同时也降低了能量的损耗。
8.作为优选，所述的热插拔组件包括设置在开关模块外围的金属芯柱和设置在充电模块上的插接套，所述插接套为一端封闭的空心圆柱型结构，所述插接套封闭的一端的中心设有导电接触座，所述接触座与充电模块内部的电能输出引脚相电连接，所述金属芯柱的一端与开关模块内部的导线电连接，所述金属芯柱的另一端与导电接触座相抵接。
9.在进行充电模块的安装过程中，只需将模块上的插接套与开关模块上的金属芯柱相连接即可完成模块的安装，安装简便，后续维修只需将故障的模块拆卸下来换上新的模块即可，简单快捷。
10.作为优选，还包括外部供电装置和充电模块管理模块，所述外部供电装置与充电模块相连接，所述充电模块管理分别与控制模块和充电模块相连接。 作为优选，所述的外部供电装置包括交流电网、风力发电装置和光伏发电装置中的至少一种。
11.外部供电装置用于为充电模块供电，外部供电装置包括交流电网、风力发电装置和光伏发电装置中的至少一种，可以保证充电模块供电的稳定性。
12.作为优选，所述的充电模块管理模块包括剩余电量监测模块和温度监测模块，所述剩余电量检测模块用于监测充电模块的剩余电量，所述温度监测模块用于在外部供电装置向充电模块充电时监测充电模块的温度。
13.当剩余电量监测模块监测到充电模块的剩余电量小于设定值时，控制外部供电装置为其充电，保证充电模块可输出功率的持续性以及稳定性。
14.作为优选，还包括用于将电动船舶的充电枪锁止在充电接口中的锁止模块，所述锁止模块包括设置在充电枪上的锁止槽、设置在充电接口内的锁止组件和设置在充电接口上的锁止口，所述锁止组件包括t型推杆、环形磁铁a、环形磁铁b和弹簧，所述环形磁铁a与环形磁铁b的磁性相反，所述环形磁铁b安装在锁止口上，所述环形磁铁a安装在t型推杆横杆与竖杆相连接的一侧，所述环形磁铁a与环形磁铁b通过弹簧相连接。
15.充电接口和电动船舶的充电枪之间通过锁止模块进行锁止，防止充电过程中充电接口与充电枪松动，导致充电不稳定。
16.作为优选，还包括冷却模块，所述冷却模块与控制模块相连接，所述冷却模块用于在充电模块的温度高于设定阈值时对充电模块进行冷却。
17.当温度监测模块在外部供电装置为充电模块供电时，监测到充电模块的温度超过设定阈值时，控制冷却模块对充电模块进行降温处理。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1）根据电动船舶的充电所需功率确定适配功率方案，根据适配功率方案控制开关模块的开合，实现不同的充电功率的输出，提高了充电效率，同时也降低了能量的损耗；
20.2）充电接口和电动船舶的充电枪之间通过锁止模块进行锁止，防止充电过程中充电接口与充电枪松动，导致充电不稳定。
附图说明
21.图1是本实用新型的一种系统原理框图。
22.图2是本实用新型锁止模块的一种结构原理图。
23.图3是本实用新型插拔组件的一种结构原理图。
24.图中1、控制模块，2、充电接口，3、充电模块，4、数据采集模块，5、开关模块，6、外部供电装置，7、剩余电量监测模块，8、温度监测模块，9、冷却模块，10、ac/dc转换器，11、充电枪，12、锁止槽，13、锁止口，14、t型推杆，15、环形磁铁a，16、环形磁铁b，17、弹簧，21、金属芯柱，22、插接套，23、导电接触座。
具体实施方式
25.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
26.实施例：本实施例的一种集成式电动船舶大功率充电控制系统，如图1所示，包括
控制模块1、若干充电接口2、若干充电模块3、数据采集模块4、开关模块5、外部供电装置6和充电模块管理模块，充电模块管理模块包括剩余电量监测模块7、温度监测模块8和冷却模块9，外部供电装置为交流电网、风力发电装置和光伏发电装置中的一种。
27.外部供电装置通过ac/dc转换器10与若干充电模块相连接，若干充电模块通过开关模块与若干充电接口相连接，数据采集模块、开关模块、剩余电量监测模块、温度监测模块和冷却模块均与控制模块相连接，数据采集模块与充电接口相连接，剩余电量监测模块、温度监测模块和冷却模块均与充电模块相连接。
28.数据采集模块采集与充电接口相连接的电动船舶的bms数据并上传至控制模块，剩余电量监测模块实时采集充电模块的剩余电量并上传至控制模块，控制模块根据电动船舶bms数据获取电动船舶的需求功率，并根据电动船舶的需求功率和各充电模块的剩余电量制定适配功率方案，通过控制开关模块的开合，实现不同的充电功率的输出，提高了充电效率，同时也降低了能量的损耗。
29.当剩余电量监测模块监测到充电模块的剩余电量小于设定值时，控制外部供电装置为其充电，保证充电模块可输出功率的持续性以及稳定性。
30.当温度监测模块在外部供电装置为充电模块供电时，监测到充电模块的温度超过设定阈值时，控制冷却模块对充电模块进行降温处理。
31.充电接口和电动船舶的充电枪11之间通过锁止模块进行锁止，防止充电过程中充电接口与充电枪松动，导致充电不稳定。锁止模块如图2所示，包括设置在充电枪上的锁止槽12、设置在充电接口内的锁止组件和设置在充电接口上的锁止口13，当充电接口与充电枪相抵接时，锁止槽与锁止口相对应，锁止组件包括t型推杆14、环形磁铁a15、环形磁铁b16和弹簧17，环形磁铁a与环形磁铁b的磁性相反，环形磁铁b安装在锁止口上，环形磁铁a安装在t型推杆横杆与竖杆相连接的一侧，环形磁铁a与环形磁铁b通过弹簧相连接。
32.当给弹簧通电时，弹簧通电收缩，弹簧具有一定的弹力，当弹簧的弹力大于环形磁铁a与环形磁铁b之间的磁力时，t型推杆不动作，不发生锁止的行为；当弹簧的弹力小于环形磁铁a与环形磁铁b之间的磁力时，t型推杆动作，t型推杆从锁止口中进入到锁止槽中，发生锁止的行为。
33.如图3所示，充电模块与开关模块之间通过热插拔组件相连接，热插拔组件包括设置在开关模块外围的金属芯柱21和设置在充电模块上的插接套22，插接套为一端封闭的空心圆柱型结构，插接套封闭的一端的中心设有导电接触座23，接触座与充电模块内部的电能输出引脚相电连接，金属芯柱的一端与开关模块内部的导线电连接，金属芯柱的另一端与导电接触座相抵接。在进行充电模块的安装过程中，只需将模块上的插接套与开关模块上的金属芯柱相连接即可完成模块的安装，安装简便，后续维修只需将故障的模块拆卸下来换上新的模块即可，简单快捷。