[实用新型]电动船混合主电源系统

说明书

本实用新型公开了一种电动船混合主电源系统，由超级电容器组和主锂离子电池组组成混合主电源，由DC/DC接口变换器和超级电容器组组合为集成储能装置，电动船混合主电源系统分为三种结构，分别为直流母线直流电力推进主电源系统、直流母线交流电力推进主电源系统、交流母线交流电力推进主电源系统；本实用新型采用具有功率密度高、充电时间短、瞬间输出功率大、可吸收再生能量等特点的超级电容器和锂离子电池组成混合主电源，利用各自的特性实行优势互补，从而减轻锂离子电池负担，延长其使用寿命和起到稳定船舶电网的作用。

技术领域

本实用新型涉及一种电动船混合主电源系统，属于舰船电源装置技术领域。

背景技术

主电源由蓄电池组成的船舶，通常称为电动船，当前被认为是船舶实现节能环保的措施之一。在CCS《钢质内河船舶建造规范》(2016版第3篇第3章第1节)中，规定主电源装置可采用蓄电池组，但对其系统的结构未进一步提出要求。目前，对电动船的主电源设计尚处在探索阶段。船舶在航行中受到多种因素的影响，电力主推进负载会出现瞬间峰值功率。电化学蓄电池具有能量密度高、放电时间长、输出电流平稳等特点，但功率密度较低，不能满足负载瞬间最大功率的需求，从而引起电网电压波动和闪变，造成电气设备不能正常工作，严重时可能使电网瓦解。为了克服这一弊端，采用具有功率密度高、充电时间短、瞬间输出功率大、可吸收再生能量等特点的超级电容器和性能优越的锂离子电池组成混合主电源(锂离子电池+超级电容器)，利用各自的特性实行优势互补，起到稳定船舶电网的作用。

本实用新型针对内河电动船不同的电力主推进系统，提供了电动船主电源系统结构以及主电源系统中的主备电池组热备用的控制电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动船混合主电源系统，采用具有功率密度高、充电时间短、瞬间输出功率大、可吸收再生能量等特点的超级电容器和锂离子电池组成混合主电源，利用各自的特性实行优势互补，从而减轻电池负担，延长其使用寿命和起到稳定船舶电网的作用。解决现有技术的电动船采用电化学蓄电池，功率密度较低，不能满足负载瞬间最大功率的需求，引起电网电压波动和闪变，造成电气设备不能正常工作，以及可能使电网瓦解的技术问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种电动船混合主电源系统，由超级电容器组4和主锂离子电池组2组成混合主电源，由DC/DC接口变换器6和超级电容器组4组合为集成储能装置，电动船混合主电源系统分为三种结构，其中：

直流母线直流电力推进主电源系统，包括直流母线1、主锂离子电池组2、后备锂离子电池组3、电池管理系统BMS 34、超级电容器组4、充电装置5、DC/DC接口变换器6、DC/DC功率变换器7、DC/AC逆变器8、驱动控制保护电路10、直流主推进电动机12、直流负载13、交流负载14；所述主锂离子电池组2、后备锂离子电池组3与直流母线1相连，所述充电装置5分别与主锂离子电池组2、后备锂离子电池组3相连，为主锂离子电池组2、后备锂离子电池组3充电，所述电池管理系统BMS 34分别与主锂离子电池组2、后备锂离子电池组3相连，所述DC/DC接口变换器6的一端与直流母线1相连，DC/DC接口变换器6的另一端与超级电容器组4相连，所述DC/DC功率变换器7的输入端与直流母线1相连，DC/DC功率变换器7的输出端与直流主推进电动机12相连，所述驱动控制保护电路10分别与DC/DC接口变换器6、DC/DC功率变换器7相连，所述直流负载13与直流母线1相连，所述DC/AC逆变器8的一端与直流母线1相连，DC/AC逆变器8的另一端与交流负载14相连；