Application of BDS in intelligent charging device of electric boat
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摘要: 海上电动船已被普遍应用于海洋科考活动，但其电能的补给多依赖于岸基充电设备和人工回收，补电效率低下. 文中设计了一种以海洋能为能源的电动船智能充电装置，可利用风能、潮流能多能互补模式为水面电动船提供便捷充电. 利用北斗卫星导航系统(BDS)的导航与通信功能实现充电装置的定位，并引导电动船到达充电装置所在海域. 此外，岸基终端通过BDS实现装置工作状态的信息反馈，以获得电动船实时充电状态. 该装置可提高海上电动船电能的补给效率且能量来源清洁.
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关键词:
- 北斗卫星导航系统(BDS) /
- 海上充电装置 /
- 海洋能 /
- 监控系统
Abstract: Marine electric ships have been widely used in marine scientific research activities, but their power supply mostly depends on shore-based charging equipment and manual recovery, which results in the low power supply efficiency. An intelligent charging device for electric boat powered by marine energy is designed, which can provide convenient charging for a surface electric boat by utilizing the complementary mode of wind energy and tidal current energy. The navigation and communication functions of the BeiDou Navigation Satellite System (BDS) are used to realize the positioning of the charging device and the real-time communication with the electric ship to guide it to the sea area where the charging device is located. The shore-based terminal realizes the information feedback of the working state of the device through BDS to obtain the real-time charging state of the electric ship. The device can improve the power supply efficiency of the electric boat with clean power source. -
图 1 电动船智能停泊充电装置总体结构图
注：1. 漂浮平台；2. 浮筒；3. 系泊装置；4. 潮流能发电机；5. 风力 发电机；6. 电能变压稳压装置；7. 蓄电池；8. 无人船固定装 置；9. 充电装置；10. 引导雷达；11. 信号接受发送装置；12. BDS 卫星用户机
表 1 BDS卫星用户机性能参数表
标题 指标 参数 RDSS主要指标 单次通信能力 120个汉字/420个BCD码 首次捕获时间 $\leqslant 2\;\mathrm{s}$ 报文频度 $ 1 \;\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n} $ 定位精度 10 m RNSS主要指标 失锁重捕时间 $\leqslant 1\;\mathrm{s}$ 定位精度 5 m 首次定位时间 冷启动$\leqslant 60\;\mathrm{s}$
热启动$\leqslant 5\;\mathrm{s}$电源特性 工作电压 12 v 
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表 2 BDS卫星RDSS短报文数据传输协议
名称 占用字节/bit 说明 备注 系统状态 10 系统状态监测 放大100倍 ID 15 系统ID 电流 25～40 发电电流 放大10倍 电压 25～40 发电电压 放大10倍 充电量 20～35 充电装置充电量 放大10倍 电动船固定情况 20 是否被装置固定 放大10倍 控制指令 50～80 用户控制指令 放大100倍
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图(13) / 表(2)
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