一种自动充放电装置的制作方法

1.本发明涉及充放电监控技术领域，尤其涉及一种自动充放电装置。


背景技术：

2.目前船舶行业中，充放电板是必备的电气设备，在船舶航行过程中，如果交流供电正常，那么通过降压整流，产生直流24v电源，供船上设备使用，同时对蓄电池进行充电。一旦交流供电出现故障，自动接通蓄电池供电，当交流恢复供电时，自动切断蓄电池。
3.船用充放电板的降压整流过程时充放电板电路中十分重要的环节，并且使用非常频繁，控制和监视充电电源的工作情况对船舶配电系统非常重要，但目前即便工作人员每天都进行检测，但检测不是实时的，无法确保诊断出充放电板的故障，应急供电的可靠性低。
4.并且目前一般配置专用的蓄电单元存放蓄电池，蓄电池在日常运行、维护时会产生氢气，如果氢气积累浓度过大易发生爆炸，但目前蓄电单元内缺乏有效的自动监控设备，氢气浓度高时不能快速排出氢气，致使蓄电单元内存在严重的安全隐患。
5.中国实用新型专利公开号cn212726528u公开了一种船用充放电板和船舶配电系统，其中，船用充放板包括：壳体、电路板以及充电机，电路板上设置有船用充放电电路。
6.由此可见，所述船用充放电板和船舶配电系统存在以下问题：没有实时的监测船用充放电板的电压电流情况，依赖充放电板中的单个回路，使电路使用寿命缩短，且对蓄电单元没有完备的监测和保障系统。


技术实现要素：

7.为此，本发明提供一种自动充放电装置，用以克服现有技术中无法针对充放电电路中对应部件的电压电流情况对电路中实际产生的故障的位置进行精准判定导致的电路使用效率低的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供一种自动充放电装置，包括：
9.负载，用以在电路中接收电能；
10.充放电单元，其与电源相连，用以将电源输出的电能分别输送至所述负载和蓄电单元；所述充放电单元包括供电模块、充电模块以及主控板，主控板在装置运行时，根据装置中对应部件的运行状态判定所述供电模块和/或充电模块是否出现故障，若主控板判定供电模块出现故障，主控板控制供电模块停止运行并控制充电模块对负载进行供电，若主控板判定充电模块出现故障，主控板控制充电模块停止运行并控制供电模块对负载进行供电，若主控板判定供电模块和充电模块同时出现故障，主控板控制蓄电单元对负载供电；
11.所述蓄电单元，其与所述充放电单元相连，用以存储充放电单元输出的电能；
12.析氢传感器，其分别与所述蓄电单元和所述充放电单元相连，用以检测装置中的氢气浓度并将信息上传至所述主控板。
13.进一步地，所述充放电单元包括：
14.所述供电模块，其设置在所述负载和所述电源之间，用以将电源输出的交流电转化为负载可用的直流电；所述供电模块所处的支路上设有第一接触器且第一接触器位于供电模块与所述负载之间，所述充电模块所处的支路上设有第二接触器且第二接触器位于充电模块与负载之间，第一接触器和第二接触器均与主控板相连且第一接触器和第二接触器相互联动，若主控板控制第一接触器断开，则第二接触器闭合，若主控板控制第一接触器闭合，则第二接触器断开；在所述充电模块和所述第二接触器之间还设有第三接触器；
15.所述充电模块，其设置在所述负载和所述电源之间且充电模块与所述供电模块并联设置，用以对所述蓄电单元进行充电；
16.所述主控板，其外接在所述供电模块和所述负载之间的干路上，用以根据装置中对应部件的运行状态分别将装置中对应部件的运行参数或运行状态调节至对应值；所述主控板另外通过通讯线路与所述供电模块和充电模块相连以进行通信；
17.显示器，其与所述主控板相连，用以将主控板采集到的装置运行数据和报警信息通过电子屏幕的方式直观地显示出来且设置装置运行参数并通过主控板控制装置；
18.电容器，其设置在所述负载和所述主控板之间，用以在所述供电模块和/或充电模块故障时对主控板进行供电，当主控板切换所述第一接触器、第二接触器和第三接触器的开闭状态时，电容器放电以对负载供电，当主控板完成对各接触器的开闭状态的切换时，所述蓄电单元对所述电容器充电；所述电容器与所述主控板之间设置有第二熔断器。
19.进一步地，在供电模块输入端和输出端均设有电路保护装置，在供电模块输出直流电之前，所述主控板控制供电模块中的供电微处理器对电压和电流进行反馈采样并接收供电微处理器的采样结果，主控板通过供电微处理器控制供电谐振控制器以改变供电dc/dc变换器的电压变换值；当所述电源将交流电输送至所述供电模块时，供电模块对交流电进行整流滤波，将交流电转化为直流电、通过供电模块内的供电dc/dc变换器以将直流电的电压调节至对应值并在调节后对直流电进行平滑滤波，平滑滤波后输出对应电压的直流电；
20.在充电模块输入端和输出端均设有电路保护装置，在充电模块输出直流电之前，所述主控板控制充电模块中的充电微处理器对电压和电流进行反馈采样并接充电收微处理器的采样结果，主控板通过充电微处理器控制充电谐振控制器以改变充电dc/dc变换器的电压变换值；当所述电源将交流电输送至所述充电模块时，充电模块对交流电进行整流滤波，将交流电转化为直流电、通过充电模块内的充电dc/dc变换器以将直流电的电压调节至对应值并在调节后对直流电进行平滑滤波，平滑滤波后输出对应电压的直流电。
21.进一步地，所述主控板中还包括：
22.第一电压表，其与所述供电模块输出端相连，用以检测供电模块输出端电压值；
23.第二电压表，其与所述充电模块输出端相连，用以检测充电模块输出端电压值；
24.所述主控板中设有预设电压v0，当装置运行时，所述主控板控制第一电压表检测所述供电模块输出的电压值va并控制所述第二电压表检测所述充电模块输出的电压值vb，主控板分别将va和vb与v0进行比对以根据比对结果判定装置运行是否正常并在判定装置非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；
25.当所述供电模块和充电模块同时运行时，
26.若va＝v0且vb＝v0，所述主控板判定装置运行正常，
27.若va＝v0且vb≠v0，所述主控板初步判定装置非正常运行、判定充电模块故障并根据预设电压v0调节所述充电dc/dc变换器输出的电压；若vb＞v0，主控板控制充电dc/dc变换器降低输出电压，若vb＜v0，主控板控制充电dc/dc变换器增加输出电压，
28.若va≠v0且vb＝v0，主控板初步判定装置非正常运行、判定供电模块故障并根据预设电压v0调节所述供电dc/dc变换器输出的电压；若va＞v0，主控板控制供电dc/dc变换器降低输出电压，若va＜v0，主控板控制供电dc/dc变换器增加输出电压，
29.若va≠v0且vb≠v0，主控板初步判定装置非正常运行、判定供电模块和充电模块均发生故障、将va和vb进行比对以确定具体故障位置；
30.当所述供电模块单独运行时，若va＝v0，所述主控板判定装置运行正常，若va≠v0，主控板初步判定装置非正常运行、判定供电模块故障并根据预设电压v0调节所述供电dc/dc变换器输出的电压；若va＞v0，主控板控制供电dc/dc变换器降低输出电压，若va＜v0，主控板控制供电dc/dc变换器增加输出电压；
31.当所述充电模块单独运行时，若vb＝v0，所述主控板判定装置运行正常，若vb≠v0，主控板初步判定装置非正常运行、判定充电模块故障并根据预设电压v0调节所述充电dc/dc变换器输出的电压；若vb＞v0，主控板控制充电dc/dc变换器降低输出电压，若vb＜v0，主控板控制充电dc/dc变换器增加输出电压。
32.进一步地，当所述主控板完成对所述供电模块的dc/dc变换器输出的电压的调节时，主控板控制所述第一电压表检测调节后的供电模块输出的电压值va’并将测得的数据传输至主控板，主控板将va’与v0进行比对并根据比对结果判定所述供电整流滤波器、供电dc/dc变换器以及供电平滑滤波器运行是否正常；
33.若va’≠v0，所述主控板判定所述供电整流滤波器故障、供电dc/dc变换器故障以及供电平滑滤波器故障，并通过提示灯警示；
34.若va’＝v0，所述主控板判定判定所述供电整流滤波器、供电dc/dc变换器以及供电平滑滤波器运行正常，供电模块中的其他部件存在故障，并通过提示灯警示，故障的原因包括所述供电模块中的所述供电微处理器故障、供电微处理器与主控板之间的通讯连接故障以及供电模块中的所述供电谐振控制器故障；
35.当所述主控板完成对所述充电模块的dc/dc变换器输出的电压的调节时，主控板控制所述第一电压表检测调节后的充电模块输出的电压值vb’并将测得的数据传输至主控板，主控板将vb’与v0进行比对并根据比对结果判定所述充电整流滤波器、充电dc/dc变换器以及充电平滑滤波器运行是否正常；
36.若vb’≠v0，所述主控板判定所述充电整流滤波器故障、充电dc/dc变换器故障以及充电平滑滤波器故障，并通过提示灯警示；
37.若vb’＝v0，所述主控板判定判定所述充电整流滤波器、充电dc/dc变换器以及充电平滑滤波器运行正常，充电模块中的其他部件存在故障，并通过提示灯警示，故障的原因包括所述充电模块中的所述充电微处理器故障、充电微处理器与主控板之间的通讯连接故障以及充电模块中的所述充电谐振控制器故障；
38.进一步地，所述主控板中设有预设电压差值
△
v0，当va≠v0且vb≠v0时，主控板初步判定装置非正常运行、判定供电模块和充电模块均发生故障时，主控板计算供电模块和充电模块的电压差值
△
v以确定具体故障位置，设定
△
v＝|va-vb|；
39.若
△
v≤
△
v0，所述主控板判定所述供电模块与充电模块的电压差值在可允许的误差范围内，并判定所述电源提供的交流电电压异常，同时主控板通过提示灯警示电源电压故障；
40.若
△
v＞
△
v0，所述主控板初步判定所述供电模块和/或充电模块故障并比较供电模块与充电模块的电流以对供电模块和充电模块中的部件进行进一步排查。
41.进一步地，所述主控板中还包括：
42.第一电流表，其与所述供电模块输出端相连，用以检测供电模块电流值；
43.第二电流表，其与所述充电模块输出端相连，用以检测充电模块电流值；
44.当装置运行时，主控板控制所述第一电流表检测所述供电模块输出的电流值ia并控制所述第二电流表检测充电模块输出的电流值ib并将测得的数据传输至主控板，主控板将ia和ib进行以根据比对结果判定装置运行是否正常并在判定装置非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；
45.当ia＝ib时，所述主控板判定所述装置非正常运行、供电模块或充电模块故障，并对
△
v0a和
△
v0b进行比较进一步判定故障的电子元件，所述主控板计算所述供电模块电压与预设电压差值
△
v0a，设定
△
v0a＝|v0-va|,主控板计算所述充电模块电压与预设电压差值
△
v0b，设定
△
v0b＝|v0-vb|,若
△
v0a＜
△
v0b，主控板判定供电模块故障、并判定供电模块中的电阻元件故障，主控板通过提示灯警示电阻元件故障，若
△
v0a＞
△
v0b，主控板判定充电模块故障、并判定充电模块中的电阻元件故障，主控板通过提示灯警示电阻元件故障，若
△
v0a＝
△
v0b，主控板判定供电模块和充电模块均故障、并判定供电模块和充电模块中的电阻元件均故障，主控板通过提示灯警示电阻元件故障；
46.当ia＞ib时，若va＞vb，所述主控板判定所述供电模块和充电模块中的电阻元件没有损坏，并判定装置中的线路发生故障，主控板通过提示灯警示线路故障；若va＜vb，所述主控板判定所述供电模块和充电模块中的电阻元件均故障，主控板通过提示灯警示电阻元件故障；
47.当ia＜ib时，若va＞vb，所述主控板判定所述供电模块和充电模块中的电阻元件均故障，主控板通过提示灯警示电阻元件故障；若va＜vb，所述主控板判定所述供电模块和充电模块中的电阻元件没有损坏，并判定装置中的线路发生故障，主控板通过提示灯警示线路故障。
48.进一步地，当所述蓄电池储电量充足时，所述主控板通过调节所述第一接触器、第二接触器和第三接触器的开闭状态以使所述供电模块和充电模块轮流供电，主控板中设有供电模块工作周期fa和充电模块工作周期fb，当所述主控板控制所述供电模块进行单独供电时，主控板控制第一接触器闭合、第二接触器断开、第三接触器断开以使供电模块对装置内的部件进行单独供电，当所述供电模块的单独供电总时长达到fa时，主控板依次切换第一接触器、第二接触器以及第三接触器的开闭状态以使充电模块对装置内的部件进行单独供电，当所述充电模块的单独供电总时长达到fb时，主控板依次切换第一接触器、第二接触器以及第三接触器的开闭状态以使供电模块对装置内的部件进行单独供电；
49.所述主控板中设有周期比值α，设定α＝fa/fb，主控板在装置运行时根据所述供电模块和充电模块的运行状态和故障频率对fa和fb的比值α进行调节，当供电模块故障频率高于充电模块故障频率时，主控板调节周期比值α以减少供电模块的使用频率，当充电模块
故障频率高与供电模块故障频率时，主控板调节周期比值α以减少对充电模块的使用频率，当供电模块和充电模块故障频率相同时，主控板通过控制周期比值α使供电模块和充电模块的使用频率相等。
50.进一步地，当装置运行时，所述主控板计算所述供电模块电压与预设电压差值
△
v0a和所述充电模块电压与预设电压差值
△
v0b的差值
△
vab，设定
△
vab＝|
△
v0a
‑△
v0b|，主控板中还设有第一预设电压差值
△
vab1、第二预设电压差值
△
vab2、第一预设周期比值α1、第二预设周期比值α2、第三预设周期比值α3，其中，
△
vab1＜
△
vab2，1＜α1＜α2＜α3＜1.5；
51.当
△
v0a＜
△
v0b时，所述主控板增加所述供电模块的使用频率，若
△
vab≤
△
vab1，主控板将周期比值设置为α1，若
△
vab1＜
△
vab≤
△
vab2，主控板将周期比值设置为α2，若
△
vab＞
△
vab2，主控板将周期比值设置为α3；
52.当
△
v0a＞
△
v0b时，所述主控板将周期比值设置为1；
53.当
△
v0a＞
△
v0b时，所述主控板增加所述充电模块的使用频率，若
△
vab≤
△
vab1，主控板将周期比值设置为1/α1，若
△
vab1＜
△
vab≤
△
vab2，主控板将周期比值设置为1/α2，若
△
vab＞
△
vab2，主控板将周期比值设置为1/α3。
54.进一步地，所述蓄电单元包括蓄电池、温度计和舱内通风机，蓄电池用以储存电能，舱内通风机用以为蓄电池室通风、降温；所述主控板与舱内通风机相连，用以控制舱内通风机的开启与关闭，主控板还与温度计相连，当温度计测得的温度超过预设温度上限或析氢传感器测得的氢气浓度超过预设氢气浓度上限时，主控板通过控制舱内通风机开启，当温度计测得的温度降低到预设温度下限或析氢传感器测得的氢气浓度降低到预设氢气浓度下限时，主控板通过控制舱内通风机关闭；
55.所述舱内通风机上设置有联锁触头，其与所述蓄电池相连，蓄电池在充电状态时，联锁触头控制自动开启舱内通风机。
56.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明实时的监测船用充放电单元的电压、电流和电阻情况，当电路发生故障时能发出声光报警，并且充放电单元中的配备两路整流模块，在对负载供电时，若供电模块出现故障，充电模块自动与蓄电单元并联对负载供电，若供电模块和充电模块同时出现故障时，蓄电单元对负载供电并发出声光报警信号，在转换过程中供电均不间断，并且两条回路交替使用，增加了电路使用寿命。本发明对蓄电单元具有完备的监测和保障系统，充放电装置能监测蓄电单元氢气浓度，当舱室含氢量超过设定值时，充放电装置发出报警并停止位蓄电池充电，并且蓄电池在充电状态时，联锁触头能自动开启舱内通风机，以保证蓄电单元处于适宜的工作温度。
57.进一步地，所述主控板若判定供电模块出现故障，主控板控制供电模块停止运行并控制充电模块对负载进行供电，若主控板判定充电模块出现故障，主控板控制充电模块停止运行并控制供电模块对负载进行供电，若主控板判定供电模块和充电模块同时出现故障，主控板控制蓄电单元对负载供电，本发明通过通讯线路将充放电单元中的主控板分别与供电模块和充电模块相连，实现主控板自动智能控制装置的功能，提高了装置发生故障的容错率，减少了因电路故障导致的装置运行停止的情况发生。
58.进一步地，本发明设置析氢传感器，通过析氢传感器实时检测装置内的氢气浓度，并通过中控板监测氢气浓度，在氢气浓度异常时及时发出警报，在氢气泄露的初期及时发
现，避免船舱发生爆炸或发生火灾，提高了船舱运行的安全性。本发明提供的析氢传感器为防爆析氢传感器，本发明通过防爆析氢传感器，实现氢气浓度信号的输出与控制，防爆析氢传感器开机自动检测各个传感器以及元器件的工作状态，并且具有防高浓度气体冲击的自动保护功能，具有恢复出厂设置，防止误操作，具有独立气室结构，传感器更换便捷，无须现场标定。
59.进一步地，本发明通过主控板统一控制第一接触器、第二接触器和第三接触器，以实现对电路流向的快速切换，且第一接触器和第二接触器的联动机制更加快了切换的速度，进一步提高了装置的工作效率，为船舱的安全运行提供了可靠的保障。
60.进一步地，所述充放电单元中设有电容器，本发明通过电容器在所述供电模块和/或充电模块故障时，为控制第一接触器、第二接触器和第三节接触器的主控板供电，并在切换过程中通过电容器放电为负载供电，使装置内设备运行不间断，进一步提高了装置设备安全性，为船的运行提供了可靠的后勤保障。
61.进一步地，所述蓄电单元中设有舱内通风机、温度计和析氢传感器，当温度计测得的温度超过预设温度上限或析氢传感器测得的氢气浓度超过预设氢气浓度上限时，主控板通过控制舱内通风机开启，当温度计测得的温度降低到预设温度下限或析氢传感器测得的氢气浓度降低到预设氢气浓度下限时，主控板通过控制舱内通风机关闭；所述舱内通风机上设置有联锁触头，其与所述蓄电池相连，蓄电池在充电状态时，联锁触头控制自动开启舱内通风机，进一步提高了装置的安全性和可使用性，为船的运行提供了可靠的后勤保障。
62.进一步地，装置中的充放电单元设有完备的故障自测系统，通过主控板及时地将装置运行状态、模块运行参数和装置故障信息反馈到显示器中，并且可人工通过显示器调整设备运行参数，为船舱地安全运行提供了有力保障，并且降低了对工人经验技术的要求，进一步地提高了船在运行过程中的可操作性。
63.进一步地，现有技术中单靠一个整流模块对电流进行转换和降压或频繁使用供电模块以对设备供电，本发明通过主控板对供电模块和充电模块的使用时长进行周期性轮换，使供电模块和充电模块轮流为设备供电，使供电模块与充电模块轮流休息以降低供电模块与充电模块中整流元件的故障率，提高了充放电单元的整流效率，进一步提高了装置整体的使用效率，为船的运行提供了可靠的后勤保障。
附图说明
64.图1为本发明所述自动充放电装置的结构框图；
65.图2为本发明所述供电模块的系统流程图；
66.图3为本发明所述充电模块的系统流程图。
具体实施方式
67.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
68.下面参阅附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
69.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示
的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
70.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.请参阅图1所示，其为本发明所述自动充放电装置的结构框图，本发明提供一种自动充放电装置，包括：
72.负载1，用以在电路中接收电能；所述负载1与充放电单元之间设有第二分流器10和第三断路器11；
73.充放电单元3，其与电源6相连，用以将电源6输出的电能分别输送至所述负载1和蓄电单元2；所述充放电单元3包括供电模块31、充电模块32以及主控板34，主控板34在装置运行时，根据装置中对应部件的运行状态判定所述供电模块31和/或充电模块32是否出现故障，若主控板34判定供电模块31出现故障，主控板34控制供电模块31停止运行并控制充电模块32对负载1进行供电，若主控板34判定充电模块32出现故障，主控板34控制充电模块32停止运行并控制供电模块31对负载1进行供电，若主控板34判定供电模块31和充电模块32同时出现故障，主控板34控制蓄电单元2对负载1供电；所述充放电单元3与所述电源6之间设置有第一断路器7和第一滤波器8；
74.所述蓄电单元2，其与所述充放电单元3相连，用以存储充放电单元3输出的电能；
75.析氢传感器4，其分别与所述蓄电单元2和所述充放电单元3相连，用以检测装置中的氢气浓度并将信息上传至所述主控板34；
76.应急照明装置5，其与所述充放电单元3相连，用以在充放电单元3失电时提供应急照明，并输出应急放电指示信号到充放电单元3，应急照明装置5与充放电单元3之间设有第四断路器52和第三熔断器51。
77.在船舶航行过程中，如果交流供电正常，通过充放电单元3供船上负载1使用，同时充放电单元3对蓄电单元2进行充电，一旦交流供电出现故障，自动接通蓄电单元2供电，并开启应急照明装置5提供照明，当交流恢复供电时，自动切断蓄电单元2。同时析氢传感器4监测船舱内的氢气浓度，如果氢气积累浓度过大，及时通过主控板34进行报警
78.当装置运行时，所述主控板34若判定供电模块31出现故障，主控板34控制供电模块31停止运行并控制充电模块32对负载进行供电，若主控板34判定充电模块32出现故障，主控板34控制充电模块32停止运行并控制供电模块31对负载1进行供电，若主控板34判定供电模块31和充电模块32同时出现故障，主控板34控制蓄电单元2对负载1供电，本发明通过通讯线路将充放电单元3中的主控板34分别与供电模块31和充电模块32相连，实现主控板34自动智能控制装置的功能，提高了船舱发生故障的容错率，减少了因电路故障导致的船舱运行停止的情况发生。
79.本发明通过析氢传感器4实时检测装置内的氢气浓度，并通过主控板34监测氢气浓度，在氢气浓度异常时及时发出警报，在氢气泄露的初期及时发现，避免船舱发生爆炸或
发生火灾，提高了装置运行的安全性。本发明提供的析氢传感器4为防爆析氢传感器，本发明通过防爆析氢传感器，实现氢气浓度信号的输出与控制，防爆析氢传感器开机自动检测各个传感器以及元器件的工作状态，并且具有防高浓度气体冲击的自动保护功能，具有恢复出厂设置，防止误操作，具有独立气室结构，传感器更换便捷，无须现场标定；
80.具体而言，所述充放电单元3包括：
81.所述供电模块31，其设置在所述负载1和所述电源6之间，用以将电源6输出的交流电转化为负载1可用的直流电；所述供电模块31所处的支路上设有第一接触器311且第一接触器311位于供电模块31与所述负载1之间，所述充电模块32所处的支路上设有第二接触器322且第二接触器322位于充电模块32与负载1之间，第一接触器311和第二接触器322均与主控板34相连且第一接触器311和第二接触器322相互联动，若主控板34控制第一接触器311断开，则第二接触器322闭合，若主控板34控制第一接触器311闭合，则第二接触器322断开；在所述充电模块32和所述第二接触器322之间还设有第三接触器321；
82.所述充电模块32，其设置在所述负载1和所述电源6之间且充电模块32与所述供电模块31并联设置，用以对所述蓄电单元2进行充电；
83.所述主控板34，其外接在所述供电模块31和所述负载1之间的干路上，用以根据装置中对应部件的运行状态分别将装置中对应部件的运行参数或运行状态调节至对应值；所述主控板34另外通过通讯线路与所述供电模块31和充电模块32相连以进行通信；所述主控板34与所述供电模块31之间设置有dc/dc模块341，第二断路器342和第二滤波器343；
84.显示器33，其与所述主控板34相连，用以将主控板34采集到的装置运行数据和报警信息等通过电子屏幕的方式直观地显示出来且设置装置运行参数并通过主控板34控制装置；
85.电容器35，其设置在所述负载1和所述主控板34之间，用以在所述供电模块31和/或充电模块32故障时对主控板34进行供电，当主控板34切换所述第一接触器311、第二接触器322和第三接触器321的开闭状态时，电容器35放电以对负载1供电，当主控板34完成对各接触器的开闭状态的切换时，所述蓄电单元对所述电容器35充电；所述电容器35与所述主控板34之间设置有第二熔断器351。本发明通过设置电容器35使装置内设备运行不间断，进一步提高了装置安全性，为船的运行提供了可靠的后勤保障。
86.供电模块31和充电模块32提供直流电源为负载1供电，主控板34采集及供电模块31和充电模块32的电压和电流，进行分析处理后，通过通信线路控制供电模块31和充电模块32的输出参数，通过控制装置内的接触器为蓄电单元2充电或为负载1供电，实现充电供电回路的通断，以及对过流及短路等情况进行保护。
87.本发明通过主控板34统一控制第一接触器311、第二接触器322和第三接触器321，以实现对电路流向的快速切换，且第一接触器311和第二接触器322的联动机制更加快了切换的速度，进一步提高了装置的工作效率，为船的安全运行提供了可靠的保障。
88.请参阅图2所示，其为本发明所述供电模块的系统流程图，在供电模块31输入端和输出端均设有电路保护装置，在供电模块31输出直流电之前，所述主控板34控制供电模块31中的供电微处理器对电压和电流进行反馈采样并接收供电微处理器的采样结果，主控板34通过供电微处理器控制供电谐振控制器以改变供电dc/dc变换器的电压变换值；当所述电源6将交流电输送至所述供电模块31时，供电模块31对交流电进行整流滤波，将交流电转
化为直流电、通过供电模块31内的供电dc/dc变换器以将直流电的电压调节至对应值并在调节后对直流电进行平滑滤波，平滑滤波后输出对应电压的直流电；
89.请参阅图3所示，其为本发明所述充电模块的系统流程图，在充电模块32输入端和输出端均设有电路保护装置，在充电模块32输出直流电之前，所述主控板34控制充电模块32中的充电微处理器对电压和电流进行反馈采样并接充电收微处理器的采样结果，主控板34通过充电微处理器控制充电谐振控制器以改变充电dc/dc变换器的电压变换值；当所述电源6将交流电输送至所述充电模块32时，充电模块32对交流电进行整流滤波，将交流电转化为直流电、通过充电模块32内的充电dc/dc变换器以将直流电的电压调节至对应值并在调节后对直流电进行平滑滤波，平滑滤波后输出对应电压的直流电；
90.所述供电模块31或充电模块32的输出电压为可调节的，调节范围为24-30v，通过主控板34可设置固定输出电压值，并且供电模块和充电模块中设置有过温保护器，用以将供电电压、电流以及模块故障类型等报警信息上传至显示器33；显示器33中设有指示模块电源状态、工作状态、故障状态的指示灯，用以将充放电模块输入电源过压、欠压，输出过压、欠压、过流、短路，模块过热等故障显示出来。
91.所述蓄电单元2包括蓄电池21、温度计和舱内通风机22，蓄电池21用以储存电能，舱内通风机22用以为蓄电池室2通风、降温；所述主控板34与舱内通风机22相连，用以控制舱内通风机22的开启与关闭，主控板34还与温度计相连，当温度计测得的温度超过预设温度上限或析氢传感器4测得的氢气浓度超过预设氢气浓度上限时，主控板34通过控制舱内通风机22开启，当温度计测得的温度降低到预设温度下限或析氢传感器4测得的氢气浓度降低到预设氢气浓度下限时，主控板34通过控制舱内通风机22关闭；
92.所述舱内通风机22上设置有联锁触头，其与所述蓄电池21相连，蓄电池21在充电状态时，联锁触头控制自动开启舱内通风机22；
93.所述蓄电池21与所述充放电单元3之间设置有第一分流器23和第一熔断器24。
94.请继续参阅图1所示，当蓄电池21储电量不足时，主控板34控制第一接触器311闭合、第二接触器322断开、第三接触器321闭合，交流电从电源6流出后，经过第一断路器7和第一滤波器8后进入并联回路，再经过第一整流回路的供电模块32和第一接触器311后，通过dc/dc模块341、第二断路器342和第二滤波器343后为主控板34供电，通过第二熔断器351为电容器35供电，通过第二分流器10和第三断路器11后为负载1供电，通过第四断路器52和第三熔断器51后为应急照明装置5充电，同时经过第二整流回路的充电模块32和第三接触器321后，通过第一分流器23和第一熔断器24后为蓄电池21充电；
95.当蓄电池21储电量充足时，
96.第一整流回路，主控板34控制第一接触器311闭合、第二接触器322断开、第三接触器321断开，交流电从220v电源6流出后，经过第一断路器7和第一滤波器8后进入并联回路，再经过供电模块31和第一接触器311后，通过dc/dc模块341、第二断路器342和第二滤波器343后为主控板34供电，通过第二熔断器351为电容器35供电，通过第二分流器10和第三断路器11后为负载1供电，通过第四断路器52和第三熔断器51后为应急照明装置5充电；
97.第二整流回路，主控板34控制第一接触器311断开、第二接触器322闭合、第三接触器321闭合，交流电从220v电源6流出后，经过第一断路器7和第一滤波器8后进入并联回路，再经过充电模块32、第二接触器322和第三接触器321后，通过dc/dc模块341、第二断路器
342和第二滤波器343后为主控板34供电，通过第二熔断器351为电容器35供电，通过第二分流器10和第三断路器11后为负载1供电，通过第四断路器52和第三熔断器51后为应急照明装置5充电；
98.当电源6断电时，由蓄电池21为负载1供电，先由电容器35为主控板34供电，主控板34控制第一接触器311断开、第二接触器322闭合、第三接触器321断开，交流电从蓄电池21流出后，经过第一熔断器24、第一分流器23、第二接触器322后，通过dc/dc模块341、第二断路器342和第二滤波器343后为主控板34供电，通过第二熔断器351为电容器35供电，通过第二分流器10和第三断路器11后为负载1供电，同时应急照明装置5提供为船提供应急照明。
99.所述主控板34中还包括：
100.第一电压表，其与所述供电模块31输出端相连，用以检测供电模块31输出端电压值的
101.第二电压表，其与所述充电模块32输出端相连，用以检测充电模块32输出端电压值的
102.所述主控板34中设有预设电压v0，当装置运行时，所述第一电压表检测所述供电模块31输出的电压值va并将测得的数据传输至主控板34，同时所述第二电压表检测所述充电模块32输出的电压值vb并将测得的数据传输至主控板34，主控板34分别将va和vb分别与v0进行比对以根据比对结果判定装置运行是否正常并在判定装置非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；
103.当所述供电模块31和充电模块32同时运行时，
104.若va＝v0且vb＝v0，所述主控板34判定装置运行正常，
105.若va＝v0且vb≠v0，所述主控板34初步判定装置非正常运行、判定充电模块32故障并根据预设电压v0调节所述充电dc/dc变换器输出的电压；若vb＞v0，主控板34控制充电dc/dc变换器降低输出电压，若vb＜v0，主控板34控制充电dc/dc变换器增加输出电压，
106.若va≠v0且vb＝v0，主控板34初步判定装置非正常运行、判定供电模块31故障并根据预设电压v0调节所述供电dc/dc变换器输出的电压；若va＞v0，主控板34控制供电dc/dc变换器降低输出电压，若va＜v0，主控板34控制供电dc/dc变换器增加输出电压，
107.若va≠v0且vb≠v0，主控板34初步判定装置非正常运行、判定供电模块31和充电模块32均发生故障、将va和vb进行比对以确定具体故障位置；
108.当所述供电模块31单独运行时，若va＝v0，所述主控板34判定装置运行正常，若va≠v0，主控板34初步判定装置非正常运行、判定供电模块31故障并根据预设电压v0调节所述供电dc/dc变换器输出的电压；若va＞v0，主控板34控制供电dc/dc变换器降低输出电压，若va＜v0，主控板34控制供电dc/dc变换器增加输出电压；
109.当所述充电模块32单独运行时，若vb＝v0，所述主控板34判定装置运行正常，若vb≠v0，主控板34初步判定装置非正常运行、判定充电模块32故障并根据预设电压v0调节所述充电dc/dc变换器输出的电压；若vb＞v0，主控板34控制充电dc/dc变换器降低输出电压，若vb＜v0，主控板34控制充电dc/dc变换器增加输出电压。
110.当所述主控板34完成对所述供电模块31的dc/dc变换器输出的电压的调节时，主控板34控制所述第一电压表检测调节后的供电模块31输出的电压值va’并将测得的数据传输至主控板34，主控板34将va’与v0进行比对并根据比对结果判定所述供电整流滤波器、供
电dc/dc变换器以及供电平滑滤波器运行是否正常；
111.若va’≠v0，所述主控板34判定所述供电整流滤波器故障、供电dc/dc变换器故障以及供电平滑滤波器故障，并通过提示灯警示；
112.若va’＝v0，所述主控板34判定判定所述供电整流滤波器、供电dc/dc变换器以及供电平滑滤波器运行正常，供电模块31中的其他部件存在故障，并通过提示灯警示，故障的原因包括所述供电模块31中的所述供电微处理器故障、供电微处理器与主控板34之间的通讯连接故障以及供电模块31中的所述供电谐振控制器故障；
113.当所述主控板34完成对所述充电模块32的dc/dc变换器输出的电压的调节时，主控板34控制所述第一电压表检测调节后的充电模块32输出的电压值vb’并将测得的数据传输至主控板34，主控板34将vb’与v0进行比对并根据比对结果判定所述充电整流滤波器、充电dc/dc变换器以及充电平滑滤波器运行是否正常；
114.若vb’≠v0，所述主控板34判定所述充电整流滤波器故障、充电dc/dc变换器故障以及充电平滑滤波器故障，并通过提示灯警示；
115.若vb’＝v0，所述主控板34判定判定所述充电整流滤波器、充电dc/dc变换器以及充电平滑滤波器运行正常，充电模块32中的其他部件存在故障，并通过提示灯警示，故障的原因包括所述充电模块32中的所述充电微处理器故障、充电微处理器与主控板34之间的通讯连接故障以及充电模块32中的所述充电谐振控制器故障；
116.所述主控板34中设有预设电压差值
△
v0，当va≠v0且vb≠v0时，主控板34初步判定装置非正常运行、判定供电模块31和充电模块32均发生故障时，主控板34计算供电模块31和充电模块32的电压差值
△
v以确定具体故障位置，设定
△
v＝|va-vb|；
117.若
△
v≤
△
v0，所述主控板34判定所述供电模块31与充电模块32的电压差值在可允许的误差范围内，并判定所述电源提供的交流电电压异常，同时主控板34通过提示灯警示电源电压故障；
118.若
△
v＞
△
v0，所述主控板34初步判定所述供电模块31和/或充电模块32故障并比较供电模块31与充电模块32的电流以对供电模块31和充电模块32中的部件进行进一步排查。
119.所述主控板34中还包括：
120.第一电流表，其与所述供电模块31输出端相连，用以检测供电模块31电流值；
121.第二电流表，其与所述充电模块32输出端相连，用以检测充电模块32电流值；
122.当装置运行时，主控板34控制所述第一电流表检测所述供电模块31输出的电流值ia并控制所述第二电流表检测充电模块32输出的电流值ib并将测得的数据传输至主控板34，主控板34将ia和ib进行以根据比对结果判定装置运行是否正常并在判定装置非正常运行时对装置中出现故障的位置进行初步判定；
123.当ia＝ib时，所述主控板34判定所述装置非正常运行、供电模块31或充电模块32故障，并对
△
v0a和
△
v0b进行比较进一步判定故障的电子元件，所述主控板34计算所述供电模块31电压与预设电压差值
△
v0a，设定
△
v0a＝|v0-va|,主控板34计算所述充电模块32电压与预设电压差值
△
v0b，设定
△
v0b＝|v0-vb|,若
△
v0a＜
△
v0b，主控板34判定供电模块31故障、并判定供电模块31中的电阻元件故障，主控板34通过提示灯警示电阻元件故障，若
△
v0a＞
△
v0b，主控板34判定充电模块32故障、并判定充电模块32中的电阻元件故障，主
控板34通过提示灯警示电阻元件故障，若
△
v0a＝
△
v0b，主控板34判定供电模块31和充电模块32均故障、并判定供电模块31和充电模块32中的电阻元件均故障，主控板34通过提示灯警示电阻元件故障；
124.当ia＞ib时，若va＞vb，所述主控板34判定所述供电模块31和充电模块32中的电阻元件没有损坏，并判定装置中的线路发生故障，主控板34通过提示灯警示线路故障；若va＜vb，所述主控板34判定所述供电模块31和充电模块32中的电阻元件均故障，主控板34通过提示灯警示电阻元件故障；
125.当ia＜ib时，若va＞vb，所述主控板34判定所述供电模块31和充电模块32中的电阻元件均故障，主控板34通过提示灯警示电阻元件故障；若va＜vb，所述主控板34判定所述供电模块31和充电模块32中的电阻元件没有损坏，并判定装置中的线路发生故障，主控板34通过提示灯警示线路故障。
126.当所述蓄电池21储电量充足时，所述主控板34通过调节所述第一接触器、第二接触器和第三接触器的开闭状态以使所述供电模块31和充电模块32轮流供电，主控板34中设有供电模块31工作周期fa和充电模块32工作周期fb，当所述主控板34控制所述供电模块31进行单独供电时，主控板34控制第一接触器311闭合、第二接触器322断开、第三接触器321断开以使供电模块31对装置内的部件进行单独供电，当所述供电模块31的单独供电总时长达到fa时，主控板34依次切换第一接触器311、第二接触器322以及第三接触器321的开闭状态以使充电模块32对装置内的部件进行单独供电，当所述充电模块32的单独供电总时长达到fb时，主控板34依次切换第一接触器311、第二接触器322以及第三接触器321的开闭状态以使供电模块31对装置内的部件进行单独供电；
127.所述主控板34中设有周期比值α，设定α＝fa/fb，主控板34在装置运行时根据所述供电模块31和充电模块32的运行状态和故障频率对fa和fb的比值α进行调节，当供电模块31故障频率高于充电模块32故障频率时，主控板34调节周期比值α以减少供电模块31的使用频率，当充电模块32故障频率高与供电模块31故障频率时，主控板34调节周期比值α以减少对充电模块32的使用频率，当供电模块31和充电模块32故障频率相同时，主控板34通过控制周期比值α使供电模块31和充电模块32的使用频率相等；
128.当装置运行时，所述主控板34计算所述供电模块电压与预设电压差值
△
v0a和所述充电模块电压与预设电压差值
△
v0b的差值
△
vab，设定
△
vab＝|
△
v0a
‑△
v0b|，主控板34中还设有第一预设电压差值
△
vab1、第二预设电压差值
△
vab2、第一预设周期比值α1、第二预设周期比值α2、第三预设周期比值α3，其中，
△
vab1＜
△
vab2，1＜α1＜α2＜α3＜1.5；
129.当
△
v0a＜
△
v0b时，所述主控板34增加所述供电模块31的使用频率，若
△
vab≤
△
vab1，主控板34将周期比值设置为α1，若
△
vab1＜
△
vab≤
△
vab2，主控板34将周期比值设置为α2，若
△
vab＞
△
vab2，主控板34将周期比值设置为α3；
130.当
△
v0a＞
△
v0b时，所述主控板34将周期比值设置为1；
131.当
△
v0a＞
△
v0b时，所述主控板34增加所述充电模块32的使用频率，若
△
vab≤
△
vab1，主控板34将周期比值设置为1/α1，若
△
vab1＜
△
vab≤
△
vab2，主控板34将周期比值设置为1/α2，若
△
vab＞
△
vab2，主控板34将周期比值设置为1/α3。
132.现有技术中单靠一个整流模块对电流进行转换和降压或频繁使用供电模块31以对设备供电，本发明通过主控板34对供电模块31和充电模块32的使用时长进行周期性轮
换，使供电模块31和充电模块32轮流为设备供电，使供电模块31与充电模块32轮流休息以降低供电模块31与充电模块32中整流元件的故障率，提高了充放电单元的整流效率，进一步提高了装置整体的使用效率，为船的运行提供了可靠的后勤保障。
133.本发明装置中的充放电单元设有完备的故障自测系统，通过主控板34及时地将装置运行状态、模块运行参数和装置故障信息反馈到显示器中，并且可人工通过显示器调整设备运行参数，为船舱地安全运行提供了有力保障，并且降低了对工人经验技术的要求，进一步地提高了船在运行过程中的可操作性。
134.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
135.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。