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1、(10)申请公布号 CN 102811007 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 1 1 0 0 7 A *CN102811007A* (21)申请号 201110143463.X (22)申请日 2011.05.31 H02P 7/06(2006.01) H02P 7/28(2006.01) B63H 21/17(2006.01) (71)申请人天津津重重工机器设备制造有限公 司 地址 300350 天津市津南区咸水沽镇海河工 业园聚兴道1号 (72)发明人王绍伟 张学治 (74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有 限公司 12107 代理人闫俊芬 (54。
2、) 发明名称 一种设有启动速度阈值的太阳能游艇 (57) 摘要 本发明公开了一种设有启动速度阈值的太阳 能游艇，包括通过电路依次相连的电源、电机开关 电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，设有： 用于感应调速踏板行程的传感器；用于采集传感 器信号的并与所述的启动速度阈值进行比较的电 压比较电路；用于采集电压比较电路输出信号并 向所述的电机开关电路输出控制信号的调速控制 器。本发明可调速的太阳能游艇可以改变螺旋桨 驱动电机工作电流的占空比，来实现太阳能游艇 速度的改变，以适应不同场合和用户的需要，另外 调速踏板的行程达到设定值后才会启动螺旋桨的 驱动电机，可避免不必要的频繁启动电机。 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种设有启动速度阈值的太阳能游艇，包括通过电路依次相连的电源、电机开关电 路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，其特征在于，设有： 用于感应调速踏板行程的传感器； 用于采集传感器信号的并与所述的启动速度阈值进行比较的电压比较电路； 用于采集电压比较电路输出信号并向所述的电机开关电路输出控制信号的调速控制 器。 2.如权利要求1所述的设有启动速度阈值的太阳能游艇，其特征在于，所述的调速控 制器中设有电压检测电路和脉宽调制电路。
4、，所述的传感器、电压比较电路、电压检测电路、 脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相连，其中脉宽调制电路的 输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。 3.如权利要求2所述的设有启动速度阈值的太阳能游艇，其特征在于，所述的电源为 相互串联的太阳能光伏板和蓄电池。 权 利 要 求 书CN 102811007 A 1/3页 3 一种设有启动速度阈值的太阳能游艇 技术领域 0001 本发明涉及一种游艇或游船，尤其涉及一种以太阳能电池为动力的游艇。 背景技术 0002 太阳能是清洁的能源，常用的太阳能光伏板(太阳能电池板)由太阳能电池组件 经过串并联然后封装形成。太阳能电池板利用光电效。
5、应直接将太阳的光能转化为电能后， 输出直流电，也可存入蓄电池中，需要时再释放出来。 0003 太阳能发电系统中，为了控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负 载供电，可以采用太阳能控制器(太阳能充放电控制器)。为了充分利用太阳能，发挥其优 势，很多交通工具采用了太阳能为动力，例如现有在水面游览和娱乐用的游艇，有些以太阳 能为动力，并以蓄电池作为辅助和补充，工作电流的走向为依次通过太阳能光伏板、充电开 关电路、蓄电池、电机开关电路和驱动电机，驱动电机带动螺旋桨。另外为了便于控制，充电 开关电路以及电机开关电路还具有控制信号输入端，通过控制信号来控制蓄电池充放电以 及电机的工作。 0004。
6、 在蓄电池充放电的控制过程中可以采用现有的太阳能控制器，其集成了充电开关 电路以及主控制器，主控制器(可以采用集成芯片、单片机或具有类似功能的电路)检测蓄 电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时充电开关电路开启，利用太阳能光伏板向 蓄电池充电，以存储电能。 0005 但现有的小型游艇一般都是定速的，发动后其速度是固定的，无法根据需要调节 速度，使用不便。 发明内容 0006 本发明提供一种通过调节电机输出而改变速度的游艇，另外只有调速踏板的行程 达到设定值后才会启动螺旋桨的驱动电机，避免电机不必要的频繁启动，进一步保护了电 机。 0007 一种设有启动速度阈值的太阳能游艇，包括通过电路依次。
7、相连的电源、电机开关 电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机，设有： 0008 用于感应调速踏板行程的传感器； 0009 用于采集传感器信号的并与所述的启动速度阈值进行比较的电压比较电路； 0010 用于采集电压比较电路输出信号并向所述的电机开关电路输出控制信号的调速 控制器。 0011 所述的传感器为霍尔传感器，用户脚踏调速踏板时，传感器感应调速踏板的运动， 只有调速踏板的行程达到一定距离时，即传感器发出的电压信号高于启动速度阈值(对应 预定的电压)时，电压比较电路才会输出信号，调速控制器收到该信号后，再向电机开关电 路发出控制信号，启动用于驱动螺旋桨的直流串励电机。 0012 所述的调速控制器。
8、中设有电压检测电路和脉宽调制电路，所述的传感器、电压比 说 明 书CN 102811007 A 2/3页 4 较电路、电压检测电路、脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相 连，其中脉宽调制电路的输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。电压检测电路检测 到电压比较电路的信号后，利用脉宽调制电路发出控制信号，改变直流串励电机工作电流 的占空比，实现螺旋桨转速的调节，即改变太阳能游艇的速度。 0013 所述的电源为相互串联的太阳能光伏板和蓄电池。所述的电机开关电路可以用 MOS开关管，通过改变MOS开关管控制信号的脉宽来控制MOS开关管开启或关闭的时间，继 而实现对工作电流的控制。。
9、 0014 本发明太阳能游艇可以改变螺旋桨驱动电机工作电流的占空比，来实现太阳能游 艇速度的改变，以适应不同场合和用户的需要，另外调速踏板的行程达到设定值后才会启 动螺旋桨的驱动电机，可避免不必要的频繁启动电机。 附图说明 0015 图1为本发明太阳能游艇的电路框图。 具体实施方式 0016 参见附图，本发明太阳能游艇，包括通过电路依次相连的太阳能光伏板、充电开关 电路、蓄电池、蓄电池输出开关电路、电机开关电路和用于驱动螺旋桨的直流串励电机。 0017 图中的各方框间的实线表示直流串励电机的工作电流路径，虚线表示信号电流路 径。 0018 设有用于采集蓄电池的输出电压并向充电开关电路以及蓄电池。
10、输出开关电路输 出控制信号的充放电控制器。 0019 设有调速踏板以及用于感应调速踏板行程的霍尔传感器，用于采集霍尔传感器信 号的并与启动速度阈值进行比较的电压比较电路，用于电压比较电路输出信号并向电机开 关电路输出控制信号的调速控制器。 0020 调速控制器中设有电压检测电路和脉宽调制电路，霍尔传感器、电压比较电路、电 压检测电路、脉宽调制电路和电机开关电路通过各自的输入端、输出端依次相连，其中脉宽 调制电路的输出端接入电机开关电路的控制信号输入端。 0021 充放电控制器检测蓄电池输出电压，当蓄电池输出电压低于设定值时充电开关电 路开启，利用太阳能光伏板向蓄电池充电，当输出蓄电池输出电压达。
11、到设定值时停止充电， 防止过充。 0022 充放电控制器检测蓄电池输出电压的同时也向蓄电池输出开关电路输出控制信 号，当蓄电池输出电压低于设定值时为了保护蓄电池，关闭蓄电池输出开关电路，防止蓄电 池的过放。 0023 充电开关电路、蓄电池输出开关电路以及电机开关电路可以用MOS开关管，通过 改变MOS开关管控制信号实现受控电路的导通。 0024 本发明太阳能游艇的螺旋桨以及船舵等机械传动和控制部分可以采用现有技术。 需要调速时，操作者踏下调速踏板，霍尔传感器可以感应调速踏板行程，并向调速控制器中 的电压比较电路输送电压信号，只有霍尔传感器发出的电压信号高于启动速度阈值(对应 预定的电压)时，电压比较电路才会输出信号，电压检测电路接收并识别该信号后将信号 说 明 书CN 102811007 A 3/3页 5 发送至脉宽调制电路，脉宽调制电路通过电机开关电路改变直流串励电机工作电流的占空 比，直流串励电机输出的变化影响螺旋桨的转速，即改变了太阳能游艇的速度。 说 明 书CN 102811007 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102811007 A 。