專利名稱：帶有過流保護的太陽能游艇的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種游艇或游船，尤其涉及一種以太陽能電池為動力的游艇。
背景技術：
太陽能是清潔的能源，常用的太陽能光伏板(太陽能電池板)由太陽能電池組件經過串并聯然后封裝形成。太陽能電池板利用光電效應直接將太陽的光能轉化為電能后， 輸出直流電，也可存入蓄電池中，需要時再釋放出來。太陽能發電系統中，為了控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給負載供電，可以采用太陽能控制器(太陽能充放電控制器)。為了充分利用太陽能，發揮其優勢，很多交通工具采用了太陽能為動力，例如現有在水面游覽和娛樂用的游艇，有些以太陽能為動力，并以蓄電池作為輔助和補充，工作電流的走向為依次通過太陽能光伏板、充電開關電路、蓄電池、電機開關電路和驅動電機，驅動電機帶動螺旋槳。另外為了便于控制，充電開關電路以及電機開關電路還具有控制信號輸入端，通過控制信號來控制蓄電池充放電以及電機的工作。在蓄電池充放電的控制過程中可以采用現有的太陽能控制器，其集成了充電開關電路以及主控制器，主控制器(可以采用集成芯片、單片機或具有類似功能的電路)檢測蓄電池輸出電壓，當蓄電池輸出電壓低于設定值時充電開關電路開啟，利用太陽能光伏板向蓄電池充電，以存儲電能。游艇在水中進行時，螺旋槳偶爾會被水草或雜物纏繞，電機轉動阻力增加造成工作電流加大、電機發熱，甚至燒毀電機。因此需要對電機提供額外的保護。
實用新型內容本實用新型提供一種利用過流保護電路為螺旋槳驅動電機提供保護的太陽能游艇，在螺旋槳驅動電機工作電流過大時，降低電機輸出功率，甚至關閉電機。—種帶有過流保護的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機開關電路和用于驅動螺旋槳的直流串勵電機，設有用于采集直流串勵電機工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉換為電壓信號并進行比較的電壓轉換比較電路；用于采集電壓轉換比較電路輸出信號并向所述的電機開關電路輸出控制信號的調速控制器。 所述的電流采樣電路采集直流串勵電機工作電流，電壓轉換比較電路將電流信號轉換為電壓信號并與設定值相比較，當螺旋槳被水草或雜物纏繞，電機轉動阻力增加造成工作電流加大，當對應的電壓信號高于設定值時，調速控制器通過電機開關電路降低直流串勵電機輸出功率，直至關閉。 所述的調速控制器中設有電壓檢測電路和脈寬調制電路，所述的電流采樣電路、電壓轉換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調制電路和電機開關電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連，其中脈寬調制電路的輸出端接入電機開關電路的控制信號輸入端。所述的電源為相互串聯的太陽能光伏板和蓄電池。所述的電機開關電路可以用MOS開關管，通過改變MOS開關管控制信號的脈寬來控制MOS開關管開啟或關閉的時間，繼而實現對工作電流的控制。本實用新型太陽能游艇當螺旋槳被水草或雜物纏繞時，可以通過電機開關電路降低直流串勵電機輸出功率，直至關閉。還可以根據需要進行翻轉，為螺旋槳驅動電機提供了額外的保護。
圖1為本實用新型太陽能游艇的電路框圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型太陽能游艇，包括通過電路依次相連的太陽能光伏板、充電開關電路、蓄電池、蓄電池輸出開關電路、電機開關電路和用于驅動螺旋槳的直流串勵電機。圖中的各方框間的實線表示直流串勵電機的工作電流路徑，虛線表示信號電流路徑。設有用于采集蓄電池的輸出電壓并向充電開關電路以及蓄電池輸出開關電路輸出控制信號的充放電控制器。充放電控制器檢測蓄電池輸出電壓，當蓄電池輸出電壓低于設定值時充電開關電路開啟，利用太陽能光伏板向蓄電池充電，當輸出蓄電池輸出電壓達到設定值時停止充電， 防止過充。充放電控制器檢測蓄電池輸出電壓的同時也向蓄電池輸出開關電路輸出控制信號，當蓄電池輸出電壓低于設定值時為了保護蓄電池，關閉蓄電池輸出開關電路，防止蓄電池的過放。充電開關電路、蓄電池輸出開關電路以及電機開關電路可以用MOS開關管，通過改變MOS開關管控制信號實現受控電路的導通。本實用新型太陽能游艇的螺旋槳以及船舵等機械傳動和控制部分可以采用現有技術。本實用新型太陽能游艇的電路部分還設有用于采集直流串勵電機工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉換為電壓信號并進行比較的電壓轉換比較電路；用于采集電壓轉換比較電路輸出信號并向電機開關電路輸出控制信號的調速控制器。調速控制器中設有電壓檢測電路和脈寬調制電路，電流采樣電路、電壓轉換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調制電路和電機開關電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連， 其中脈寬調制電路的輸出端接入電機開關電路的控制信號輸入端。[0029] 工作時電流采樣電路采集直流串勵電機工作電流，電壓轉換比較電路將電流信號轉換為電壓信號并與設定值相比較，當螺旋槳被水草或雜物纏繞，電機轉動阻力增加造成工作電流加大，當對應的電壓信號高于設定值時，電壓檢測電路接收到相應的信號并向脈寬調制電路輸入，脈寬調制電路通過電機開關電路改變直流串勵電機工作電流的占空比， 借此降低直流串勵電機輸出功率，直至關閉。
權利要求1.一種帶有過流保護的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機開關電路和用于驅動螺旋槳的直流串勵電機，其特征在于，設有用于采集直流串勵電機工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉換為電壓信號并進行比較的電壓轉換比較電路；用于采集電壓轉換比較電路輸出信號并向所述的電機開關電路輸出控制信號的調速控制器。
2.如權利要求1所述的帶有過流保護的太陽能游艇，其特征在于，所述的調速控制器中設有電壓檢測電路和脈寬調制電路，所述的電流采樣電路、電壓轉換比較電路、電壓檢測電路、脈寬調制電路和電機開關電路通過各自的輸入端、輸出端依次相連，其中脈寬調制電路的輸出端接入電機開關電路的控制信號輸入端。
3.如權利要求2所述的帶有過流保護的太陽能游艇，其特征在于，所述的電源為相互串聯的太陽能光伏板和蓄電池。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有過流保護的太陽能游艇，包括通過電路依次相連的電源、電機開關電路和用于驅動螺旋槳的直流串勵電機，設有用于采集直流串勵電機工作電流的電流采樣電路；用于將電流采樣電路輸出的電流信號轉換為電壓信號并進行比較的電壓轉換比較電路；用于采集電壓轉換比較電路輸出信號并向所述的電機開關電路輸出控制信號的調速控制器。本實用新型太陽能游艇當螺旋槳被水草或雜物纏繞時，可以通過電機開關電路降低直流串勵電機輸出功率，直至關閉。還可以根據需要進行翻轉，為螺旋槳驅動電機提供了額外的保護。
文檔編號B63H21/17GK202152109SQ20112017945
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者張學治, 王紹偉 申請人:天津津重重工機器設備制造有限公司