[发明专利]用于休闲船只的电力推进系统及用于管理该系统的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于船、尤其是游船的电力推进系统。

本发明也涉及一种用于管理用于船的电力推进系统的方法。

背景技术

电力推进在船中变得十分普遍，并且目前为止有许多用于诸多类型的船的电力推进设计。

例如，在具有几十兆瓦量级推进功率的大型游轮上，电力推进是广泛接受的选择，因为它具有诸多优点诸如：低的噪音和震动等级且因而给乘客更大的舒适感、较小尺寸的推进设备、较便宜的维护、较好管理的船载电力设施、柴油马达在恒定速率下能以较低油耗及废弃物排放工作的事实，以及更多优点。另外，最近电力推进也通过柴油-电力驱动系统在货船中和巨型游艇中得以推广。

一些驱动系统的生产者已经开发了用于游船（诸如具有长度从20至30米及几百千瓦量级功率的游艇等）的柴油-电力方案。在这个领域中，现有技术包括最新系统之一的西门子推进系统。在图3中示出了以上常规推进系统之一的流程图，在其中你可以看见具有220KW功率的第一柴油马达D’，其借助于适当的传动装置使发电机G’旋转，发电机G’将能量给予直流电分配装置。具有300KW功率的第二柴油马达借助于适当的传动装置使一对发电机G’（每一个具有140KW功率）旋转，发电机G’朝相同的直流电分配装置给予能量。以上分配装置因此能够将电能分配至船载电器U’以及两个电动马达M’（每一个具有200KW功率），电动马达M’通过适当的传动装置使两个推动器推进器移动。显然，在描述的流程图中省略了用于使交流电转换成直流电的电流变换器。另外，马达和发电机的数量及它们的功率仅作为举例给出。以上描述的电力推进系统十分可靠，并且它允许在一般尺寸的游艇领域中使用对于较大的轮船已知晓的电力推进的优势。

尽管如此，以上描述的西门子电力推进系统也具有本发明希望克服的特定局限。首先，以上描述的柴油-电力推进系统，尽管由于较低噪音及柴油马达性能的改善其能减少对环境的影响，但是它不能完全消除废弃物排放，因为既要推进又要用于将能量分配至船载电器，柴油马达不得不工作，这意味着噪音和废弃物排放。而且，柴油马达和发电机的工作性能曲线是这样的：在西门子推进系统中，仅当由推进所需的功率和船载电器所需的功率在特定比例时，它们才具有有利的能量平衡。实际上，在那种情形下，通常需增加柴油马达的数量，从而能够划分产生的功率，并保持使用仅是确实一直需要的柴油马达。不同的是，在用于推进的功率和用于船载电器的功率之间极大比例失调的情况下，以上方案将不是有利的。

鉴于以上局限，建议寻找用于一般尺寸的游船的电力推进系统，其将更可靠，具有对环境更低的影响以及更有利的能量平衡。

显然，具有较低环境影响的这样的系统的可用性，将促进在该应用领域中它们的市场的增加。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于船的电力推进设备，其能克服以上提及的现有技术的局限。

具体地说，本发明的目的在于提出一种用于船的电力推进设备，其允许在不需要内燃发动机的情况下航行和使用船载电器，并且极大地减少了噪音及废弃物排放。

本发明的再一个目的在于提出一种具有极大多功能性和可靠性的电力推进设备。

本发明的另一个目的在于提出一种相对于现有技术具有相关优势的（尤其在游船中使用的）电力推进设备，所述优势涉及废弃物排放的减少、无噪音、多功能性、能量产出优化。

本发明的另一个目的在于提出一种用于管理用于船的电力推进设备的方法，其使得可以以可靠和有利的方式管理来自多个能量源的电力向推进装置和船载电器的分配。

以上及更多的目的通过用于船尤其是游船的电力推进设备来获得，所述电力推进设备包括：至少一个电力推进单元，其包括适于使船推力装置旋转的电动马达；电力分配装置，其适于向所述至少一个推进单元及船辅助用电器供电；发电机装置；以及电池，所述电池电力地置于所述发电机装置和所述电力分配装置之间，使得所述电池用于向所述电力分配装置供电，同时所述发电机装置用于向所述电池再充电。

通过将所述电池置于所述发电机和所述船推力装置之间，使得可以在没有废弃物排放的情况下航行和调动，并且使得可以在它们最好的状态下管理未直接连接至电负载的发电机装置，从而能够持续寻求最大效率。

有利地，所述发电机装置包括至少一个发电机单元，所述至少一个发电机单元包括机械地联接至发电机的内燃发动机，具体地说，所述内燃发动机是每个气缸具有四个阀的直喷共轨系统柴油发动机。来源于自动推进领域的这类发动机是小尺寸、十分轻型的并且具有良好的性能，而且它们又适合其中寻求推进系统最大效率的船只。