介绍
我们最近联系了克罗地亚SCHRACK TECHNIK Ltd的董事 Josip Zdenković ，他提交了一篇有关在 Matsko 号船上使用 Victron Energy 设备的综合技术文章，如上图所示。
以下是 Josip 亲口撰写的关于他们项目的详细文章（译自克罗地亚语）。项目协助者是 SCHRACK TECHNIK 公司的 Josip Radin，他是该项目的同事。
设计简介：安静的车载能源，节省燃料
Matsko 的投资公司 (Fuego Ltd.) 的目标是在船上安装交流电源，而无需使用发电机或岸电。Fuego 拥有安装线路所需的所有必要技能，这对该项目大有裨益。基于此信息，SCHRACK TECHNIK 能够开发解决方案并提供系统组件。所有新的必要组件均由 Victron Energy 制造和供应。
最初，船上的电力由船上发电机或岸上电源提供。这导致发电机必须在停泊时在大自然中安静的地方使用，因为显然没有岸上电源。这在晚上尤其不受欢迎，因为人们想在某个安静隐蔽的海湾享受一个宁静的夜晚。虽然整个晚上和夜晚都不需要空调，但发电机需要为冰箱和一些照明供电。虽然电力消耗相对较小，但发电机整夜“嗡嗡作响”总是令人恼火。此外，众所周知，当发电机以这种方式运行时，它基本上处于负载不足的状态，即远低于额定负载，因此不幸的是，它不是以燃油效率高的方式运行的。
发电机燃料消耗在空转（即轻载）时约为 4 升/小时，满载时约为 6 升/小时。因此，我们的想法是在晚上和早上完全关闭发电机，并使用“安静能源”为冰箱和照明供电。然后，如果船只在白天航行，主发动机将运行，两个发电机都将工作，然后您可以为任何额外的电池充电。
这可以实现两个目标：当发电机运行时，它们在更高负载的区域中工作，因此燃料的效率更高，能量产生得更高效。现在，船上的任何人都可以享受宁静的睡眠，因为当船只停泊时，船上会为船只的夜间维护提供“安静的能源”。但同样明显的是，通过关注海上和停泊在连接到岸上电源的码头时的能源消耗，这种方法可以不使用发电机，而是使用安静的低成本岸上能源为电池充电，以便为第二天的航行做好准备，从而进一步降低总体功耗。
所有这些目标都可以通过添加合适的电池组来储存能量，以供日后使用来实现。这种对船上宁静的渴望也降低了系统的整体运营成本。
摩托游艇 Matsko
初始设备状态
下图 2 是船舶的现有安装示意图。船舶安装通过隔离变压器、开关和主保险丝连接到岸上。
船上的负载由发电机或岸上网络供电。在项目中，安全关键船舶系统的电力系统根本没有显示出来，因为它必须保持完全独立的系统。红色箭头标记了本文讨论的安装新部分的插入点。
图 2 – 船舶的简化电气安装
厂用电源技术解决方案
新系统配有 24 V DC 电池组，880 Ah，C20 额定，使用 8 个互连电池。见图 3。
从电池到母线的电缆连接必须长度相同，以平衡电池各个并联支路的电阻。在配电箱的负极处安装了 BMV 电池监视器的测量分流器。BMV 电池监视器显示屏由连接到测量分流器的电池本身的负极端子和电池组的正极供电，如图 3 所示。电池组并联支路的所有正极都通过正母线上的“熔断保险丝”连接。正母线连接到主电池开关。使用此开关，所有系统都可以与电池断开（电池监视器除外，它始终处于开启状态）。电池通过三相 Skylla 充电器充电；充电电流为 100 A。电池充电器本身关心的是电池的状况，能否实现电池当前充电状态的最佳充电电流。从电池通过三个 Phoenix 型独立逆变器，获得三相系统。该逆变器系统可提供 3 x 3000 VA、400V、50 Hz 额定功率。逆变器系统和电池充电器具有控制输入来管理其工作。下面的红色箭头显示了能量的方向，从输入到电池组，通过充电器，从电池组通过逆变器到输出。该逆变器系统可提供 3 x 3000 VA、400V、50 Hz 额定功率。逆变器系统和电池充电器具有控制输入来管理其工作。下面的红色箭头显示了能量的方向，从输入到电池组，通过充电器，再从电池组通过逆变器到输出。该逆变器系统可提供 3 x 3000 VA、400V、50 Hz 额定功率。逆变器系统和电池充电器具有控制输入来管理其工作。下面的红色箭头显示了能量的方向，从输入到电池组，通过充电器，再从电池组通过逆变器到输出。
图3-摩托艇辅助电力系统
系统描述：AC部分
下图 4 显示了交流部分的接线，即系统如何插入交流装置。开关 S 1-0-2；电源开关，用于选择船舶的交流输入，可由岸上电源或逆变器系统供电。图 4 解释了开关 S1-0-2 的位置。充电器连接到船舶装置的正常负载。充电器有自己的输入保险丝，因此在这样的装置中无需安装新的保险丝。逆变器内置过载保护，因此在考虑连接点和船舶装置中现有的保护/断路装置时，不需要任何额外的特殊保护开关/断路器。
图 4 – Matsko 摩托艇辅助电源系统交流部分接线
图 4a – 菲尼克斯连接
- 用于实现三相系统的控制端子（见图7）
- 交流输出：相线、零线和地线
- 电池连接
- 电池连接
系统描述：直流部分
下面的图 5 和图 6 显示了电池组直流部分的接线和细节。
图 5 – 电池组和保险丝盒的详细信息
图 6 – 连接电池组的细节 – 将逆变器和充电器连接到配电箱。
系统控制单元描述
下图 7 显示了控制部分的接线。
逆变器通过控制连接相互连接以实现三相系统（图 7 中的蓝色电缆）。
自主式 Phoenix 逆变器和充电器不同时运行。当逆变器控制输入处于闭合状态时，逆变器在输出端提供电压。当此控制输入处于打开状态时，逆变器不提供输出电压。L1 主单元上的控制输入控制此三相系统中所有 3 个逆变器的运行。
当充电器 Skylla 控制输入处于关闭状态时，电池不会充电。当此控制输入处于打开位置时，充电器正在充电。充电器可以始终在电源输入端有交流电，但只有当充电器控制输入允许时，才会释放输出电压，从而释放用于给电池充电的电能。
控制开关 1-0-2 位于充电器外壳上，可以选择逆变器是否工作（此时无充电器）或仅充电器工作（不操作逆变器）。此外，只有当电池监视器的继电器触点处于闭合状态时，逆变器才能工作。继电器的开关状态与电池充电有关。如果电池状况良好，则逆变器正常运行。如果电池过度放电，则电池监视器继电器触点将打开，这也会禁用逆变器。通过这种方式，可以保护电池组免受深度放电，从而延长使用寿命。充电器设置为始终以电池当前充电状态的最大可能值开始充电。
每个逆变器都有一个可编程继电器输出，可用于警报/预警条件，例如当电池主开关关闭逆变器操作时，系统将很快达到电压水平。此触点可用于在逆变器系统进行电池自我保护关闭之前发出信号，使船舶再次通过发电机工作。
图 7 – 管理工作充电器和逆变器
系统描述 – 组件位置
图8显示了主要组件的位置。
1：逆变器第一相 L1
2：逆变器第二相 L2
3：逆变器第三相 L3（主机）
4：电池充电器 Skylla
5：DC“-”母线箱
6：DC“+”母线箱
7：电源开关 1-0-2
8：隔离变压器
9：现有输入箱，用于控制岸上电源并检查相序
电池位于设备所在区域的地板下。该空间通风良好，并防止滴水。红色箭头显示由于疏忽大意，水可能会溅到电池上。在这种情况下，问题得到了立即解决，因此没有造成损坏。很明显，电池的位置选择极其重要。必须同样小心谨慎，以确保逆变器和充电器通风良好。
图 9. 电池安装细节（谨慎选择位置以防止电池从上方滴落）
操作系统
下图 10 显示了管理的主要部件的位置：电源开关和控制开关。能源开关选择岸上网络或船上逆变器是否为船上负载提供交流电压。控制开关用于选择逆变器或充电器是否处于运行状态。
下面列出的是典型情况。
航行中的海上船舶：能源开关设置为“2-网络”或“0-打开”。现有安装确保船上发电机工作时，不能有岸上电源电压连接（航行时当然不存在）。控制开关必须为 0 或 2，以便电池充电器运行并使用发电机产生的能量对电池充电。
海上静止的船舶：能源开关处于位置 1- 逆变器运行，控制开关处于位置 1 逆变器运行。整艘船的装置从“安静”的电源获取电力，船只由电池供电。
船舶在港内有岸电时：能源开关置于2岸电位置，控制开关置于0或2，电池充电器运行并对电池充电。
图 10：两个主要元素。
逆变器和充电器面板上的小黑色开关（图 11 中红色箭头所示）必须处于“开启”位置，以确保它们正常工作。船舶在海上或港口时无需改变此位置，因此它们可以一直处于开启位置。
图 11 – 交换器和充电器开关的位置
如果船舶在冬季停航，则需要关闭所有设备。因此，建议断开“正极”侧的主电池开关，并将面板上的黑色小开关移至关闭位置，如上图 11 所示。
图 12 -“+”侧电池开关的位置
在冬季，请确保在电池组充满电后关闭主电池开关。这对于保持电池寿命很重要。此外，至少每两个月需要对电池充满电一次，以提供预期的使用寿命。除了每两个月充满电一次外，电池无需维护！充满电状态显示电池监视器上的控制电压。它始终处于开启状态！充电后，如果电池组不释放任何能量，电压必须为 26V。特别需要强调的是，电池触点的维护也非常重要。如果由于导电的海水导致电池极短路，则可能导致电池不可逆转的损坏。端子上的任何腐蚀都必须通过定期维护处理，涂抹凡士林油脂。建议定期检查整个电池组的状况，尤其是每六个月一次，查看系统的所有电气连接，并在必要时拧紧它们。
下图 13 显示了现有装置中完整的船舶辅助电力系统集成。在此图中，您可以清楚地看到与显示初始状态的图 2 相比的差异。
图 13. 显示系统集成辅助补给舰到舰现有安装。
结论
我们希望我们已经激起了您的兴趣，并且这个简单而完整的三阶段解决方案的描述已经展示了通过对现有安装进行“外科手术”干预可以实现什么。当然，这个系统可能并不完全适用于您自己的情况，但希望这可以为您开启新的想法和思维之路。
在撰写本文时，我们还觉得有必要解释一下隔离变压器是什么，以便将船上的装置接地，RCD 起什么作用，什么是电化学腐蚀和电解腐蚀——好吧，这些需要等到下次我们才能分别更全面地介绍这些主题，因为这些因素在这样的安装中也是一个重要的考虑因素。