[发明专利]一种柴电混合动力游览船电力系统的拓扑系统

说明书

本发明涉及一种柴电混合动力游览船电力系统的拓扑系统。包括上位机监控系统、推进监控系统、整船控制系统、推进调速手柄系统、柴油发电机及控制、岸电充电系统、锂电池组、BMS（锂电池能量管理系统）、能量控制和调度柜、逆变系统、变频驱动系统、推进电机、轴系和齿轮箱。本发明实现了柴储混合能源游览船电力系统的电力调度及能量分配，提高电力系统动总效率、态响应用能力及稳定性。

技术领域

本发明涉及一种柴电混合动力游览船电力系统的拓扑系统。

背景技术

随着环保要求的不断提高，传统的以燃油为能源的游览船舶不能满足环境要求，很多景区已严禁仅采用柴油机驱动的游览船运行，采用太阳能和蓄电池的纯太阳能游览船舶越来越受到重视。但是现阶段，由于太阳能能量密度低、不稳定性以及游览船空间有限，纯太阳能游览船电力系统容量有限，续航能力不足，使得游览船舶应用受到限制，严重影响旅游景区经济发展。

近年来，动力锂电池在能量密度、充点电性能以及成组技术都有了极大的进步，已在电动汽车大量应用。采用动力锂电池组作为游览船舶主动力能源，结合柴油发电机组，既能把船舶的环保性能和经济性能有机结合，又能提高船续航能力和船舶电力系统可靠性，充分体现出柴储混合能源电动游览船的优势。

然而，柴储混合能源游览船的用电系统一般包括主动力用电（即电机+推进螺旋桨）和辅助设备用电，其采用三相380V交流电压供电；生活用电（如空调负载、家庭影院、照明用电等），其三相交流380V及单相交流220V电压供电。由于电力推进系统在复杂工况运行时对船舶供电系统稳定性要求非常高，如何配置锂电池组的组数以及参数，采用何种电压平台以及如何合理配电设计，都将对游览船舶各种性能产生较大影响，因此，如何构成基于柴储混合能源的游览船舶供电系统，进而提高电力系统的总效率和稳定性，亟需解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴电混合动力游览船电力系统的拓扑系统，该系统实现了柴储混合能源游览船电力系统的电力调度及能量分配，提高电力系统动总效率、动态响应能力及稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种柴电混合动力游览船电力系统的拓扑系统，包括整船控制系统、上位机监控系统、推进监控系统、推进调速手柄系统、柴油发电机控制系统、柴油发电机、岸电充电系统、锂电池组、锂电池能量管理系统、能量控制和调度柜、逆变系统、变频驱动系统、推进电机、轴系和齿轮箱系统；

所述整船控制系统分别与上位机监控系统、推进监控系统、推进调速手柄系统、柴油发电机控制系统、岸电充电系统、锂电池能量管理系统、能量控制和调度柜、逆变系统、变频驱动系统连接，以获得整船各项数据信息，并通过所述上位机监控系统、推进监控系统实时显示；

所述能量控制和调度柜还分别与所述柴油发电机控制系统、岸电充电系统、逆变系统、变频驱动系统、锂电池组连接；所述推进调速手柄系统、柴油发电机控制系统、锂电池能量管理系统、变频驱动系统分别用于控制所述轴系和齿轮箱系统、柴油发电机、锂电池组、推进电机的工作状态，所述推进电机还经所述轴系和齿轮箱系统驱动螺旋桨；

所述锂电池组为四组锂电池，即包括第一至第四锂电池组；所述推进电机包括左推进电机和右推进电机；

所述柴油发电机、第一锂电池组、第二锂电池组、能量控制和调度柜、左推进电机、轴系和齿轮箱系统、推进调速手柄系统构成第一柴储混合能源游览船电力系统的拓扑结构；其中，第一锂电池组作为船舶动力用电，第二锂电池组能够作为船舶动力用电或生活用电，柴油发电机能够为第一锂电池组及第二锂电池组充电、直接供给船舶推进系统或供给生活用电；

所述柴油发电机、第三锂电池组、第四锂电池组、能量控制和调度柜、右推进电机、轴系和齿轮箱系统、推进调速手柄系统构成第二柴储混合能源游览船电力系统的拓扑结构；其中，第三锂电池组作为船舶动力用电，第四锂电池组能够作为船舶动力用电或生活用电，柴油发电机能够为第三锂电池组及第四锂电池组充电、直接供给船舶推进系统或供给生活用电；