一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，涉及燈標船供電領域。
【背景技術】
[0002]目前，用于燈標船上的電源主要有一次性電池(組)、太陽能供電裝置、風力供電裝置、波浪供電裝置和海水電池(組)等小型分布式電源系統。現階段國內燈標船主要使用太陽能給航標燈供電源，也有少量采用風能和波浪能發電等提供電源。近年來太陽能供電裝置主要由太陽能電池板、蓄電池(組)和充放電控制器組成，因受到使用環境等因素的制約，多用在全年光照時間較長水域為航標燈供電。風能和波浪能供電裝置主要有發電裝置、蓄電池(組)和充放電控制器組成，但因受自然條件等方面限制，僅在近海水域的燈標船上有所應用，且多與太陽能供電系統配套使用。海水電池組雖然供電能量高，但需要海水提供能量，因而僅適用航海標志燈。在內河航道，限于內陸自然條件的制約，多采用一次性電池組對航標燈供電，其最大缺點是使用壽命短，通常在2個月左右就需更換，特別在秋冬或梅雨季節，夜長晝短，更換周期將大為縮短。
[0003]近年來，隨著航標向信息化和智能化技術的發展，要求使用功能越來越強大，智能型供電設備的需求量越來越大，特別對航道系統所用的自動收放錨索航標船等新型燈標船的出現，更是將燈標船電量需求推上了一個新高度。現階段正在推出一種新的型燈標船，主要采用太陽能供電，通過加大太陽能電池板的數量和蓄電池(組)的容量來滿足電量需求，若遇長時間大霧或陰雨天氣等光照不佳情況時，因電源電量不足而致航標燈失效現象仍時有發生。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，適用于內河航道航標船，能在陽光不佳、風速和流速不高的環境中自主續航，延長電源使用壽命。
[0005]本發明所采用的技術方案是:
一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，包括柴油發電機、充放電控制板、充電模塊、主控板，柴油發電機通過第一輸出電纜連接充放電控制板的充電輸入端口，充放電控制板的充電輸出端口通過充電電纜連接充電模塊的輸入端口，充電模塊的輸出端口通過第二輸出電纜連接充放電控制板的電源輸入端口，主控板的電源端口連接充放電控制板的放電輸出端口。主控板連接充電模塊，主控板連接柴油發電機的啟停裝置，主控板連接通訊天線。
[0006]所述主控板設有電池容量測量模塊、電池容量檢測端口，該端口通過測量線路連接充電模塊。
[0007]所述主控板設有通訊模塊、通訊端口，該端口連接通訊天線。
[0008]所述主控板設有電源模塊、發電機控制端口，該端口通過第一控制電纜連接柴油發電機的啟停裝置。
[0009]所述主控板上設有電源轉換模塊，用于將將24VDC輸入電壓轉換成電池容量測量模塊、通訊模塊所需的電壓。
[0010]所述柴油發電機設有數字式油箱液位傳感器、數字式溫度傳感器、數字式轉速傳感器、數字式交流電電壓傳感器、電流傳感器，所述數字式油箱液位傳感器、數字式溫度傳感器、數字式轉速傳感器、數字式交流電電壓傳感器、電流傳感器通過第二控制電纜連接主控板上的監測端口，該監測端口與設置在主控板上的發電機狀態數據采集模塊連接。
[0011 ] 所述充放電控制板的電源輸入端口與放電輸出端口之間設有穩壓電路。
[0012]所述充放電控制板設有穩壓器、AC/DC轉換模塊、限流模塊。
[0013]所述充電模塊為蓄電池單元或者蓄電池組。
[0014]本發明一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，可自主啟動柴油發電機對蓄電池充電，從而實現自主續航；通過監測柴油發電機狀態，該系統可自主發送油液不足報警信息和故障報警信息，提醒用戶對設備進行檢修。柴油發電機可充電次數多，續航能力長。無線通訊方式提醒用戶對設備進行檢修。
[0015]本發明一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，在工作過程中，能在電池電量不足時自主啟動柴油發電機給電池充電；當柴油發電機油箱液位過低時，能自主發送油液不足報警信息，提醒用戶給柴油發電機加油；當柴油發電機工作時，能監測柴油發電機的工作狀態，發現異常時可自主發送柴油發電機的故障信息，提醒用戶對柴油發電機進行檢修；從而該分布式電源系統電量充足。柴油發電機油箱容量較大，滿箱可支持充電15-20次，正常情況下，續航能力可達一年以上。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明系統連接示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種燈標船用可自主續航的分布式電源系統，包括柴油發電機1、充放電控制板2、充電模塊3、主控板4。柴油發電機I通過第一輸出電纜8連接充放電控制板2的充電輸入端口，充放電控制板2的充電輸出端口通過充電電纜10連接充電模塊3的輸入端口，充電模塊3的輸出端口通過第二輸出電纜11連接充放電控制板2的電源輸入端口，主控板4的電源端口連接充放電控制板2的放電輸出端口 ；
主控板4連接充電模塊3，主控板4連接柴油發電機I的啟停裝置。柴油機的啟動一般有手動啟動和電啟動兩種形式，電啟動方式主要通過啟停裝置實現。啟停裝置一般包括小型電動機、離合器、油路開關閥、控制電路、控制板和小型電池組，控制面板上一般包括啟動和停止按鈕。按下啟動鍵后，控制電路控制小型電機啟動和離合器啟動柴油機，啟動柴油機后離合器自動脫開并熄滅小型電機；按下停止按鈕后，控制電路控制油路開關閥(串接在柴油機的進油路上)關閉柴油機進油，柴油機自動熄火。本發明的啟停裝置的組成與上文相同，但“啟動”和“停止”信號可通過主控板4獲取。
[0018]主控板4連接通訊天線5。
[0019]所述主控板4設有電池容量測量模塊、電池容量檢測端口，該端口通過測量線路9連接充電模塊3。
[0020]所述主控板4設有通訊模塊、通訊端口，該端口連接通訊天線5。
[0021 ] 所述主控板4設有電源模塊、發電機控制端口，該端口通過第一控制電纜6連接柴油發電機I的啟停裝置。
[0022]所述柴油發電機I設有數字式油箱液位傳感器、數字式溫度傳感器、數字式轉速傳感器、數字式交流電電壓傳感器、電流傳感器，所述數字式油箱液位傳感器、數字式溫度傳感器、數字式轉速傳感器、數字式交流電電壓傳感器、電流傳感器通過第二控制電纜7連接主控板4上的監測端口，該監測端口與發電機狀態數據采集模塊連接。
[0023]所述充放電控制板2的電源輸入端口與放電輸出端口之間設有穩壓電路。
[0024]所述充電模塊3為蓄電池單元或者蓄電池組。
[0025]其中，柴油發電機I采用電啟動風冷式微型發電機，額定輸出電壓220VAC，自帶數字式油箱液位傳感器、數字式溫度傳感器、數字式轉速傳感器、數字式交流電電壓傳感器和電流傳感器等。充放電控制板2主要包括穩壓器、AC/DC轉換模塊和限流模塊等。
[0026]由于發電機的輸出電壓不是很穩定，穩壓器的作用是對輸入電壓進行穩壓處理，控制AC/DC轉換模塊的交流輸入電壓區間和直流輸出電壓區間，保護電池組的安全。限流模塊的作用有二，一是限制充電電流上限，避免因發電機異常引起的充電電流過大，損毀電池組；二是限制放電電流，避免電池組的放電電流過大，造成電池組電壓瞬間降低、或過度發熱損毀電池組。可通過柴油發電機I的220VAC輸出對充電模塊3充電后由其對外供電，亦可由充放電控制板2直接通過充電模塊3對外提供電壓恒定的直流電。
[0027]主控板4由發電機狀態數據采集模塊、電池容量測量模塊、通訊模塊、電源模塊和中心控制單元等組成。
[0028]發電機狀態數據采集模塊包括:電路板，AD采集電路采用芯片型號TCL2543。發電機狀態數據包括油箱液位數據、溫度、轉速、輸出電壓和電流，發電機狀態數據采集模塊就是通過總線自動的采集安裝在發電機上的數字式傳感器獲得的。
[0029]電池容量測量模塊:電池剩余容量(或稱電池電量)測量主要通過測量電池電壓來確定電池電量是否充足的，通過測量電壓與標準電壓下限比較，確定電池電量是否充足，電池容量測量模塊的作用就是測量電池兩端的電壓。
[0030]通訊模塊:通訊模塊采用的是GSM通訊模塊，通過短消息的方式完成信息傳輸(型號JB35GB，通訊接