[实用新型]一种基于飞轮储能装置光伏电站的船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶，更具体地说，涉及一种基于光伏电站供电的船舶。

背景技术

由于燃油成本因素的影响及排放带来的环保压力，绿色清洁能源日益受到 重视，船舶绿色能源一直船舶市场研究的热点，光伏电站作为一种将免费的太 阳光能转换为电能的能量转换型式日渐受到船界的关注，尤其对于大型船舶， 面积大，航行时间长，光伏电站大有用武之地。

发明内容

本发明旨在提供一种清洁、稳定的船用光伏电站，从而提高船舶的用电性 能。

为了达到上述目的，本发明一种基于飞轮储能装置光伏电站的船舶，包括 布置在油船、散货船、集装箱船开敞甲板上的多组光伏板，所述光伏板通过直 流汇流箱输出直流电力，经过直流开关柜送至并网逆变器；所述并网逆变器输 出交流电力，经交流配电箱向主电网送出与主电网电制相同的电力；所述交流 配电箱还连接了飞轮储能装置；所述直流汇流箱、直流开关柜、并网逆变器、 飞轮储能装置设置于船体机舱中。

设有飞轮储能装置的船舶光伏电站，由安装于船上的光伏板、汇流装置、 并网逆变器、飞轮储能装置组成。光伏板将太阳光能转换为直流电能，多个光 伏板串联后再并联经过汇流装置输出，送入并网逆变器，并网逆变器将直流电 能逆变为与船舶主电网电制相同的交流电力，并与船舶主电网并网。

本发明优点在于：使用光伏电站电力，降低柴油发电机的燃油消耗，同时 光伏电站由于飞轮的作用受光照强度波动影响小，输出平稳。

附图说明

图1是设有飞轮储能装置的船舶光伏电站原理示意图。

图2是光伏板连接示意图。

图3是光伏板布置示意图。

具体实施方式

本发明在船舶上提供设有飞轮储能装置的船舶光伏电站，包括安装于船上 的光伏板、汇流装置、并网逆变器、飞轮储能装置及相关控制器。光伏板是将 太阳光能转换为直流电能的原件，多个光伏板通过串联成一路，再将同样的多 路光伏板并联，与汇流装置连接，即可输出直流电力；汇流装置是将多路光伏 板的直流电力汇合后集中输出的装置，并设有防止多路光伏板由于异常因素导 致的电压不平衡引起的电流回流；并网逆变器用于将直流电力逆变成交流电力， 并将其调整为与主电网电制相同的电力，且自动检测并网所需的主电网各个物 理量，实现自动并网；飞轮储能装置用于将电能转换并存储为飞轮旋转机械能， 需要时将存储的机械能转为电能通过，输出至主电网，起到在光强度发生突变 时稳定光伏电站输出、减小波动的作用。

具体如图1所示，设有飞轮储能装置的船舶光伏电站原理示意图。其中光 伏板1按照逆变器可以接受的电压等级，每10个或20个，也可根据实际情况 选择适当数量串联为一路，多路光伏板1再通过汇流装置2将电流汇流后输出 至并网逆变器3，并网逆变器与主电网相连，飞轮储能装置4与主电网相连，其 内置整流模块、电机、飞轮、逆变模块，在光照强度高并且稳定的情况下，光 伏电站与主电网并网后，交流电力通过储能飞轮的整流模块驱动飞轮电机旋转 带动飞轮，电能转换为机械能存储，在遇到光照强度突然降低时，控制系统检 测到光伏板输出减小，即起动储能飞轮逆变过程，飞轮带动电机发电通过内置 逆变模块输出至主电网，弥补了由于光伏板能力下降的不足。飞轮储能装置可 以选用北京奇峰聚能科技有限公司QFFL5系列、QFFL20系列储能飞轮，装置 容量为光伏电站容量的15-30％进行选取。

图1中，集控室的主配电板代表了主电网负载。

图2为光伏板连接示意图，其中光伏板1串联后再并联，接入汇流装置2， 汇流装置内部每路的二极管，防止每路光伏板间由于电压不平衡造成的电流回 流，直流电力通过汇流装置汇集后输出，通过保护装置送入并网逆变器。

图3为光伏板布置示意图，其中光伏板1布置在油船、散货船、集装箱船 上开敞甲板处，如图3布置在30万吨原油船的C甲板处，采用水平安装，尽可 能布置高度较高的位置，防止上浪损坏光伏板，要考虑安装、维护、逃生空间。

飞轮储能装置为专业厂家开发的成熟产品。设有飞轮储能装置，在太阳光 照强度高且稳定时，将光伏板产生的电能经逆变器转换交流电力驱动飞轮旋转， 电能转换为机械能，完成能量的存储；在光照发生波动时，飞轮储能装置将存 储的机械能释放为电力并通过其逆变器模块送入主电网，补充由于光强波动带 来的光伏能力下降，稳定了光伏电站的输出能力，保证船舶电网的稳定运行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本 发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。