[发明专利]柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统。

背景技术

船舶电力推进方式具有操纵性能好、节能环保的显著优点，可以降低船舶的废气排放，减少船舶的燃料能源消耗，同时可以获得较好的动力特性。中国专利201010300192.X公开了一种包括柴油机-发电机组、配电系统、推进电动机及推进器的电力推进系统；中国专利200810034693.0公开了一种电力推进船舶的控制装置及其控制方法。上述专利中，其电力推进船舶的主动力电源均为常规的柴油机-发电机组(简称柴油发电机组)。这种柴油发电机组供电的电力推进系统可以有限降低但不能根本消除船舶的废气排放。

为了实现电力推进船舶的废气零排放，发展以清洁能源为主动力电源的绿色船舶具有重要意义。中国专利200710036259.1公开了一种基于超级电容混合动力的船舶电力推进系统，其供电系统包括与推进控制系统相连的超级电容组以及电池堆；中国专利200820155772.2公开了一种用于船舶电力推进系统的供电系统，其供电系统包括与推进控制系统相连的超级电容组以及电池堆。上述专利中以蓄电池和超级电容作为船舶电力推进系统的主动力电源，取消了常规的柴油发电机组，使得船舶自身可实现废气的零排放。但是，作为船舶主电源的超级电容和蓄电池需经岸上充电储能，在航行中一旦超级电容和蓄电池的储能用尽或自身发生故障，则会导致船舶失去动力，会造成严重的船舶航行安全事故；其次，船舶正常航行中一般不会产生可回收的电力推进系统的制动动能，因此超级电容在系统中的意义并不大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，

柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统，包括船舶控制系统、电源系统、配电板和电力推进系统，船舶控制系统中设置有电源管理控制器和推进操纵控制器，电源系统通过配电板与电力推进系统连接，电源系统和配电板分别与电源管理控制器连接，电力推进系统连接于推进操纵控制器。

进一步，所述电源系统中设置有岸电接电箱、柴油发电机组和动力电池组；电力推进系统中设置有变频器，变频器与推进电机连接，推进电机连接于推进器；配电板中设置有汇流排，汇流排上设置有主开关和负荷开关，主开关连接于发电机组，负荷开关连接于变频器；

动力电池组通过充放电控制器分别与主开关和所述电源管理控制器连接，柴油发电机组设置有电机控制器，电机控制器连接于电源管理控制器。

进一步，所述船舶控制系统中还设置有驾驶台操作单元、机舱操作单元和参数设定与故障报警单元，驾驶台操作单元和机舱操作单元分别连接有显示屏和车钟，参数设定与故障报警单元连接有显示器和报警器，电源管理控制器、推进操作控制器、驾驶台操作单元、机舱操作单元、参数设定与故障报警单元通过现场总线连接。

本发明的有益效果是，柴油发电机组和动力电池混合供电可由四种不同的工作模式：纯电池供电模式、纯柴电供电模式、混合供电模式、停泊充电模式。在停泊充电模式下，由岸电对动力电池进行充电，储存电能；在纯电池供电模式下，船舶以经济航速航行；在纯柴电供电模式下，船舶可以大功率全速航行，且柴油发电机组的剩余功率可为电池充电；在混合供电模式下，可根据船舶航行状态以及电力推进系统的运行状态，自动决定由动力电池供电、柴油发电机组供电、或由动力电池和柴油发电机组共同为船舶供电；可实现船舶的节能减排，同时也将产生较显著的节支效果，而柴油发电机组和动力电池混合供电方式，保证了船舶的航行安全，提高了船舶的续航性能。

附图说明

图1是本发明提出的柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进系统由电源系统100、配电板300、电力推进系统400和船舶控制系统500组成。

电源系统100包括了岸电接电箱101，柴油发电机组111和121，动力电池组131和充放电控制器132。

岸电接电箱101为船舶接入岸电，通过主开关301连接到汇流排310上，可在船舶停航靠泊状态下为船舶提供电力，向动力电池组121充电储能。