摘要:船舶备用电源对船舶的整体安全举足轻重，但自动化控制做的还很不够，完全靠“人”来完成监控和使用很容易出问题。此方案解决了前面技术背景下提到的问题，实现了在用电瓶组和备用电瓶组的电压监测，备用电瓶组欠压自动充电功能。充电自动化、精确化，智能化。消除了“人”的主观化影响和不安全因素。技术上克服了船舶船岸电无规律切换对自动控制的影响。通过对船舶24V备用电源系统的技术创新，实现船舶的24V备用电源的自动充电功能；低压报警功能；自动选择时间充电功能；主动选择充电的起止点等功能，该创新是提升船舶安全性能的重要保障，也是延长设备使用寿命的有力保证。
关键词 船舶 蓄电池 电压监测 充电
一、港作船舶24V备用电源工作方式及存在问题
现有的船舶24V备用电源系统是船舶主机、舵桨、通导设备、动力系统、逃生照明等设备重要的保障，对船舶运行和船舶安全的作用举足轻重。船舶备用电源（蓄电池组）在船舶主电源（发电机供给）故障的情况下要能无缝衔接。
我港船舶备用电源为两组蓄电池，一组在用，一组备用。在用电瓶组的电压监测和备用电瓶组的充电一直采用人工完成。该充电模式存在一些问题：
1、有可能在操作者出现失误的情况下，蓄电池电压不足，丧失备用功能。
2、操作完全凭个人主观判断。个人经验、认知不同出现充电不及时、充电时间不足、充电时间过长等问题。造成蓄电池寿命下降、电能浪费，充电设备无效消耗。
3、充电时间过长，浪费电能，同时也消耗充电设备和蓄电池。
4、每次充电，充电时间、起始充电电压不一致。无规律性。
5、后甲板充电间和电瓶间夏季白天最高温度可以达到摄氏50度，不适合充电。
此项技术创新，可以实现更科学、更便捷、更智能的电瓶充电，消除人的负面因素。
二、监测与欠压自动充电工作原理及组件介绍
将时间控制器的工作时段设定为18点至次日2点（气温相对较低），在此时段内时间控制器的常开触点（SK）闭合。电压监测模块持续监控备用蓄电池组电压值，当监控电压低于某设定值，如22伏，电压监测模块常开触点（JC）闭合。
当满足以上两点条件的情况下，接触器KA2得电，接通充电机主电路开始充电，同时副触点触发KT2计时器的启动触点。时间继电器KT1触点KT1（断电延时）闭合，可以消除时控开关、电压监测开关、充电期间船舶船岸电切换等变化对充电的影响。
KT2是一个带记忆功能的计时器，开始计时8小时（持续充电时间）。当到达时间预设时间后，KT2延时触点1打开，切断接触器KA2和继电器KT1；KT2延时触点2闭合，接通时间继电器KT3（通电延时），KT3延时触点KT3延时30秒闭合，将KT2电路复位，同时KT2触点将KT3继电器切断。整个电路复位，等待初始条件的再次触发。
电路设置一低压报警灯，如备用电瓶组充电开始5分钟后依然未能复位监测模块，继电器KT4会接通一个低压警示灯。（可以设置在后甲板或机舱内，因为不需要即刻发现和处理，不需要声响和闪烁）。
另外，船舶备用电源在用电瓶组的电压安全，由集控室电瓶电压报警电路实现监控。低于设定值会触发报警，如21伏。值班人员可以及时手动转换为另一组电瓶组。与自动充电延时开关并联一空开，用于自动充电功能失效情况下的手动充电。整个充电过程不会受到船舶换电等用电变化的影响，每次起始充电电压基本一致，充电开始时间在温度相对不高的夜间，充电时间持续基本在8小时附近，保证电瓶充满，也不会浪费电能。
三、技术的创造性与先进性：
实现了在用电瓶组和备用电瓶组的电压监测，备用电瓶组欠压自动充电功能。解决了每次充电，充电时间、起始充电电压不一致，无规律性问题。后甲板充电间和电瓶间夏季最高期间不适合充电问题。
充电自动化、精确化，智能化。消除了“人”的主观化影响和不安全因素。技术上克服了船舶船岸电无规律切换对自动控制的影响。
四、技术的成熟程度，适用范围和安全性：
目前此技术已经有一个简单的模型在锦港十号船投入应用，状态良好。此技术在港口行业具有一定的推广价值，也可以应用到其他领域。提高了船舶备用电源的稳定性、安全性，间接提高了船舶的安全性。
五、电路原理图：
论文作者:穆青松,索国雷
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
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