[实用新型]船舶电动推进系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶动力系统，尤其是涉及基于动力电池的船舶电动推进系统。

背景技术

常规船舶大多使用内燃机作为动力装置，内燃机所使用的化石燃料对环境的影响是众所周知的，包括燃油的泄漏、燃油的不完全燃烧，以及其燃烧后产生的氮氧化物、硫化物等废气。世界船舶数量巨大，并且还在不断增加，船舶运行中排放的废弃物对环境的污染日趋严重。对于船舶引起的污染，越来越多的国际组织、国家和地区已经认识到问题的严重性，并积极采取各种措施以减少船舶废弃物的排放。

电动推进装置因为其采用电力能源，使用中没有废气排放，绿色无污染，受到各国政府的重视，是未来交通动力的重要发展方向，电动汽车、电动船舶不断涌现，但其电力能源的利用效率有待提高。

实用新型内容

为了解决内燃机类船舶推进系统的废气排放对环境造成污染，而现有电动船舶电能利用率低的问题，本实用新型提供基于动力电池的船舶电动推进系统。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是，

船舶电动推进系统，由充电单元、动力电池、电能变换单元、推进电机顺次连接，还包括电池管理系统和推进监控系统，电池管理系统分别与充电单元和动力电池相连接，推进监控系统分别与电能变换单元和推进电机相连接。

所述电池管理系统包括一中央处理器，

中央处理器与充电单元相连接；

中央处理器与动力电池上的电压采样电路、电流采样电路和电池温度采样电路相连接；

中央处理器上还连接有环境温度采样电路、人机交互设备、外部数据存储单元和安全保护电路。

电池管理系统对动力电池进行合理有效的管理和控制，维持电池良好的运行性能，监控电池的充、放电状态，以延长电池使用寿命，同时对电池进行实时的或定期自动检测、诊断和维护，最大限度地保证电池的可靠运行。

所述推进监控系统包括可编程逻辑控制器，

可编程逻辑控制器与电能变换单元相连接；

可编程逻辑控制器通过传感器组与推进电机相连接；

可编程逻辑控制器上还连接有工业控制计算机。

推进监控系统主要完成船舶推进与操纵控制、电能综合管理、运行状态实时监测功能，实现电力推进系统高可靠性和高安全性的自动化、智能化控制。

本实用新型的有益效果是，船舶电动推进系统采用电池提供动力，从根本上消除了内燃机排放废气对环境造成的污染，且运行安静，没有噪声污染；电池管理系统对电池进行有效管理，维持电池良好的运行性能，推进监控系统实现推进系统实现智能化控制，对全船电力能源统一分配管理，充分利用推进器的制动回馈能量，提高电能利用率。

附图说明

图1是本实用新型船舶电动推进系统的结构示意图；

图2是电池管理系统的结构示意图；

图3是推进监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如下实施例中，采用锂离子动力电池作为整个推进系统的动力提供中心。船舶电动推进系统由电源系统和推进系统两部分组成，其基本结构如图1所示。电源系统由电池管理系统、充电单元以及动力电池组成，推进系统则由推进监控系统、电能变换单元和推进电机组成。

电池管理系统对动力电池进行合理有效的管理和控制，维持电池良好的运行性能，监控电池的充、放电状态，以延长电池使用寿命，同时对电池进行实时的或定期自动检测、诊断和维护，最大限度地保证电池的可靠运行。电池管理系统还具备数据采集、荷电状态的估算、电气控制、温度管理、安全管理、数据通信等功能。图2为电池管理系统的硬件整体示意框图，其中可以使用DSP2407作为中央处理器。

推进监控系统主要完成船舶推进与操纵控制、电能综合管理、运行状态实时监测功能，实现电力推进系统高可靠性和高安全性的自动化、智能化控制，其结构示意图如图3所示。使用工业控制计算机作为系统上位机，可编程逻辑控制器(PLC)作为系统下位机，两者之间通过以太网完成数据交换。

推进监控系统对推进电机的操纵主要由电能变换单元来实现，它将PLC发出的电机控制信号进行必要的转换，来实现直流无刷电机正常的启动、正转、倒转和调速。

推进监控系统对电机运行参数的监测主要通过传感器组实现，它们将推进电机的转速、电压、电流、温度、功率、转子位置等运行参数通过传感器组读出，送至PLC内部进行处理。