一种船舶电力推进系统的试验系统的制作方法
专利名称：一种船舶电力推进系统的试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舶电力推进系统的试验系统。
技术背景船舶电力推进系统主要由发电机组、变压器、滤波器、变频器、电动机、 螺旋浆及控制系统构成，相对于传统的船舶推进系统，电力推进系统具有许多 优点，例如推进系统设备配制灵活，利于优化机舱，提高船舱空间利用率等， 因此，船舶电力推进系统代表着船舶推进系统的未来发展方向。由于基于超级电容混合动力船舶电力推进系统相对于目前其他推进方式 具有超级电容相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成；基于超级电容的混合动力系统具有无排放，无污染，利于环保；基于超级电容的混合动 力系统噪音小，可以提高船舶内舱舒适度，等等优点，更由于开发船舶电力推 进系统，必须以高效，便捷的实验及开发手段为支撑，为此，在模拟仿真船舶电力推进系统的运行状况下，建成基于超级电容混合动力的船舶电力推进系统的试验系统，实现为船舶电力推进系统开发提供集成技术和关键技术研究的平台，这是本申请人致力研究的内容之一。发明内容本发明的目的在于提供一种能为提高船舶内舱舒适度、利于环保、并可以在 短时间内完成充电的船舶电力推进系统开发提供集成技术和关键技术研究平台 的试验系统。本发明所提供的一种船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于它包括 控制系统、分别与该控制系统相连的推进系统和负载系统，以及向所述控制系 统、推进系统和负载系统进行供电的供电系统，其中供电系统，包括柴油机 发电机、与之连接的控制屏，以及超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，包括依次连接的推进交流发电机、变频器和滤波器，将 真实系统进行比例縮放，用于船舶推进动力；负载系统，包括电机磁场励磁电 源、直流电动机、分别与该直流电动机相连的磁粉制动器和电阻箱，用f模拟 船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、 监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机 界面和输入/输出接口，其中监控管理计算机，用于对试验系统中的推进、负 载设备进行状态监测，其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机 通过网络实现通讯；现场底层控制装置，用于完成对现场各种试验设备进行控 制；负载控制及仿真计算机，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿真， 仿真计算用计算机通过网络与所述监控管理计算机进行通讯；人机界面，用于 为操作者提供人机操作界面；输入/输出接口，用于与负载系统进行连接。在上述的船舶电力推进系统的试验系统中，人机界面包括触摸式操作终 端，软件操作界面。在上述的船舶电力推进系统的试验系统中，现场底层控制装置是由具有网 络通讯功能的PLC完成。由于采用了上述的技术解决方案，本发明中的供电系统采用超级电容装 置，相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成，并且本发明具有无排 放，无污染，利于环保，同时本发明噪音小，可以提高船舶内舱舒适度。本发 明实现了船舶电力推进试验系统的控制与监测管理，使得开发船舶电力推进系 统能得到高效，便捷的实验手段的支撑，为船舶电力推进系统开发建成集成技 术和关键技术研究平台。
图1是本发明船舶电力推进系统的试验系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种船舶电力推进系统的试验系统，包括控制 系统3、分别与该控制系统3相连的推进系统2和负载系统4，以及向所述控 制系统3、推进系统2和负载系统4进行供电的供电系统。供电系统l，包括柴油机发电机ll、与之连接的控制屏12，以及超级电容 供电装置13，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统2，包括依次连接的推进交流发电机G 21、变频器22和滤波器 23，将真实系统进行比例縮放，用于船舶推进动力；负载系统4，包括两个电机磁场励磁电源41、 42、直流电动机43、分别与 该直流电动机43相连的磁粉制动器CZ 45和电阻箱44，用于模拟船舶推进螺 旋桨负载；以及控制系统3，包括依次连接的负载控制及仿真计算机31、监控管理计算机 32、现场底层控制装置33，以及与该现场底层控制装置33相连的人机界面34 和输入/输出接口 35，其中监控管理计算机32，用于对试验系统中的推进、负载设备进行状态监测， 其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机31通过网络实现通讯；现场底层控制装置33，用于完成对现场各种试验设备进行控制，采用中央 处理装置CPU来实现；负载控制及仿真计算机31，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿 真，仿真计算结果用计算机通过网络与所述监控管理计算机32进行通讯；人机界面34，用于为操作者提供人机操作界面；输入/输出(I/O)接口，用于与负载系统进行连接。人机界面34包括触摸式操作终端，软件操作界面。现场底层控制装置是由具有网络通讯功能的PLC (可编程控制器)完成。本发明试验系统最大的特点是第一，采用半实物仿真技术，即利用计算机 可控制的负责可以模拟各种船舶运行工况，实现对船舶电力推进系统仿真；第二 ，供电系统采用基于超级电容的混合动力。需要说明的是以上仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上 述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可 以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改 或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于它包括控制系统、分别与该控制系统相连的推进系统和负载系统，以及向所述控制系统、推进系统和负载系统进行供电的供电系统，其中供电系统，包括柴油机发电机、与之连接的控制屏，以及超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，包括依次连接的推进交流发电机、变频器和滤波器，将真实系统进行比例缩放，用于船舶推进动力；负载系统，包括电机磁场励磁电源、直流电动机、分别与该直流电动机相连的磁粉制动器和电阻箱，用于模拟船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机界面和输入/输出接口，其中监控管理计算机，用于对试验系统中的推进、负载设备进行状态监测，其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机通过网络实现通讯；现场底层控制装置，用于完成对现场各种试验设备进行控制；负载控制及仿真计算机，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿真，仿真计算用计算机通过网络与所述监控管理计算机进行通讯；人机界面，用于为操作者提供人机操作界面；输入/输出接口，用于与负载系统进行连接。
2. 根据权利要求1所述的船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于 所述人机界面包括触摸式操作终端，软件操作界面。
3. 根据权利要求1所述的船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于 所述现场底层控制装置是由具有网络通讯功能的PLC完成。
全文摘要
一种船舶电力推进系统的试验系统，包括控制系统、推进系统、负载系统和供电系统，其中供电系统，包括柴油机发电机和超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，将真实系统进行比例缩放，用于船舶推进动力；负载系统，用于模拟船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机界面和输入/输出接口。由于本发明的供电系统采用超级电容装置，相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成，并且本发明具有无排放，无污染，利于环保，同时本发明噪音小，可以提高船舶内舱舒适度。本发明为船舶电力推进系统开发建成集成技术和关键技术研究平台。
文档编号G09B9/02GK101221699SQ20071003625
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月8日 优先权日2007年1月8日
发明者唐丽婵, 劲 李, 李木生, 王振滨, 王永达, 亮 齐 申请人:上海电气集团股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种船舶电力推进系统的试验系统。
技术背景船舶电力推进系统主要由发电机组、变压器、滤波器、变频器、电动机、 螺旋浆及控制系统构成，相对于传统的船舶推进系统，电力推进系统具有许多 优点，例如推进系统设备配制灵活，利于优化机舱，提高船舱空间利用率等， 因此，船舶电力推进系统代表着船舶推进系统的未来发展方向。由于基于超级电容混合动力船舶电力推进系统相对于目前其他推进方式 具有超级电容相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成；基于超级电容的混合动力系统具有无排放，无污染，利于环保；基于超级电容的混合动 力系统噪音小，可以提高船舶内舱舒适度，等等优点，更由于开发船舶电力推 进系统，必须以高效，便捷的实验及开发手段为支撑，为此，在模拟仿真船舶电力推进系统的运行状况下，建成基于超级电容混合动力的船舶电力推进系统的试验系统，实现为船舶电力推进系统开发提供集成技术和关键技术研究的平台，这是本申请人致力研究的内容之一。发明内容本发明的目的在于提供一种能为提高船舶内舱舒适度、利于环保、并可以在 短时间内完成充电的船舶电力推进系统开发提供集成技术和关键技术研究平台 的试验系统。本发明所提供的一种船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于它包括 控制系统、分别与该控制系统相连的推进系统和负载系统，以及向所述控制系 统、推进系统和负载系统进行供电的供电系统，其中供电系统，包括柴油机 发电机、与之连接的控制屏，以及超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，包括依次连接的推进交流发电机、变频器和滤波器，将 真实系统进行比例縮放，用于船舶推进动力；负载系统，包括电机磁场励磁电 源、直流电动机、分别与该直流电动机相连的磁粉制动器和电阻箱，用f模拟 船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、 监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机 界面和输入/输出接口，其中监控管理计算机，用于对试验系统中的推进、负 载设备进行状态监测，其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机 通过网络实现通讯；现场底层控制装置，用于完成对现场各种试验设备进行控 制；负载控制及仿真计算机，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿真， 仿真计算用计算机通过网络与所述监控管理计算机进行通讯；人机界面，用于 为操作者提供人机操作界面；输入/输出接口，用于与负载系统进行连接。在上述的船舶电力推进系统的试验系统中，人机界面包括触摸式操作终 端，软件操作界面。在上述的船舶电力推进系统的试验系统中，现场底层控制装置是由具有网 络通讯功能的PLC完成。由于采用了上述的技术解决方案，本发明中的供电系统采用超级电容装 置，相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成，并且本发明具有无排 放，无污染，利于环保，同时本发明噪音小，可以提高船舶内舱舒适度。本发 明实现了船舶电力推进试验系统的控制与监测管理，使得开发船舶电力推进系 统能得到高效，便捷的实验手段的支撑，为船舶电力推进系统开发建成集成技 术和关键技术研究平台。
图1是本发明船舶电力推进系统的试验系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种船舶电力推进系统的试验系统，包括控制 系统3、分别与该控制系统3相连的推进系统2和负载系统4，以及向所述控 制系统3、推进系统2和负载系统4进行供电的供电系统。供电系统l，包括柴油机发电机ll、与之连接的控制屏12，以及超级电容 供电装置13，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统2，包括依次连接的推进交流发电机G 21、变频器22和滤波器 23，将真实系统进行比例縮放，用于船舶推进动力；负载系统4，包括两个电机磁场励磁电源41、 42、直流电动机43、分别与 该直流电动机43相连的磁粉制动器CZ 45和电阻箱44，用于模拟船舶推进螺 旋桨负载；以及控制系统3，包括依次连接的负载控制及仿真计算机31、监控管理计算机 32、现场底层控制装置33，以及与该现场底层控制装置33相连的人机界面34 和输入/输出接口 35，其中监控管理计算机32，用于对试验系统中的推进、负载设备进行状态监测， 其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机31通过网络实现通讯；现场底层控制装置33，用于完成对现场各种试验设备进行控制，采用中央 处理装置CPU来实现；负载控制及仿真计算机31，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿 真，仿真计算结果用计算机通过网络与所述监控管理计算机32进行通讯；人机界面34，用于为操作者提供人机操作界面；输入/输出(I/O)接口，用于与负载系统进行连接。人机界面34包括触摸式操作终端，软件操作界面。现场底层控制装置是由具有网络通讯功能的PLC (可编程控制器)完成。本发明试验系统最大的特点是第一，采用半实物仿真技术，即利用计算机 可控制的负责可以模拟各种船舶运行工况，实现对船舶电力推进系统仿真；第二 ，供电系统采用基于超级电容的混合动力。需要说明的是以上仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上 述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可 以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改 或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于它包括控制系统、分别与该控制系统相连的推进系统和负载系统，以及向所述控制系统、推进系统和负载系统进行供电的供电系统，其中供电系统，包括柴油机发电机、与之连接的控制屏，以及超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，包括依次连接的推进交流发电机、变频器和滤波器，将真实系统进行比例缩放，用于船舶推进动力；负载系统，包括电机磁场励磁电源、直流电动机、分别与该直流电动机相连的磁粉制动器和电阻箱，用于模拟船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机界面和输入/输出接口，其中监控管理计算机，用于对试验系统中的推进、负载设备进行状态监测，其底层控制主要通过总线与所述负载控制及仿真计算机通过网络实现通讯；现场底层控制装置，用于完成对现场各种试验设备进行控制；负载控制及仿真计算机，用于对负载系统完成各种工况运行的计算仿真，仿真计算用计算机通过网络与所述监控管理计算机进行通讯；人机界面，用于为操作者提供人机操作界面；输入/输出接口，用于与负载系统进行连接。
2. 根据权利要求1所述的船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于 所述人机界面包括触摸式操作终端，软件操作界面。
3. 根据权利要求1所述的船舶电力推进系统的试验系统，其特征在于 所述现场底层控制装置是由具有网络通讯功能的PLC完成。
全文摘要
一种船舶电力推进系统的试验系统，包括控制系统、推进系统、负载系统和供电系统，其中供电系统，包括柴油机发电机和超级电容供电装置，用于为本实验系统提供电力能源；推进系统，将真实系统进行比例缩放，用于船舶推进动力；负载系统，用于模拟船舶推进螺旋桨负载；以及控制系统，包括依次连接的负载控制及仿真计算机、监控管理计算机、现场底层控制装置，以及与该现场底层控制装置相连的人机界面和输入/输出接口。由于本发明的供电系统采用超级电容装置，相对于蓄电池其充电速度快，可以在短时间内完成，并且本发明具有无排放，无污染，利于环保，同时本发明噪音小，可以提高船舶内舱舒适度。本发明为船舶电力推进系统开发建成集成技术和关键技术研究平台。
文档编号G09B9/02GK101221699SQ20071003625
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月8日 优先权日2007年1月8日
发明者唐丽婵, 劲 李, 李木生, 王振滨, 王永达, 亮 齐 申请人:上海电气集团股份有限公司
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