[实用新型]一种船舶风光水柴互补电力系统

说明书

本实用新型公开了一种船舶风光水柴互补电力系统。包括DC/DC变换器、控制器、逆变器、断路器、直流母排、交流母排及风光水发电装置。本系统将波浪能、风能、太阳能、燃料电池和超级电容输出的电能收集并连接至直流母排，通过逆变器将直流母排与连接柴油发电机的交流母排并网。控制器根据风能、太阳能和波浪能能量的大小来调节DC/DC变换器的电流大小，实现风光水柴各能源的互补以减少柴油发电机的输出，并且在风光水能源充足时可停止柴油发电机的运行。本系统将绿色能源发出的电能并入船舶电网来减少柴油的消耗，达到节能减排的目的。

技术领域

本实用新型涉及船舶新能源领域，具体是一种船舶风光水柴互补电力系统。

背景技术

随着海上运输越来越繁忙，船舶运输的重要性日益凸显。船舶具有运输量大，成本低等优点。船舶运行时需要消耗大量燃油，大型船舶每小时的燃油消耗量为1吨以上，柴油机排放的尾气含有大量氮氧化物和硫化物，这些气体对环境的危害很大。大量的柴油机尾气排放是全球变暖和温室效应的主要原因。海上风力资源、太阳能资源和波浪能资源丰富较容易获取，并且这些能源绿色环保。如果合理利用海上的风能和太阳能以及波浪能进行发电来减少船舶柴油机对柴油的消耗将大大减少船舶运营成本并且减少船舶尾气对环境的危害，达到节能减排的目的。

中国发明专利申请公开说明书CN101630851A公开了一种船舶用风光互补发电控制装置。该装置将风力发电和光伏发电以互补的形式连接直流负载和蓄电池以达到利用风能和太阳能的目的。但是该装置未能将风能和光伏产生的直流电源逆变为交流电向交流设备供电，故本装置只能对船舶上的直流负载进行供电，无法对大型交流负载供电，对减少船舶柴油发电机的柴油消耗和减少船舶尾气排放的能力极其有限有限。

中国实用新型专利授权公开说明书CN204733109U公开了一种船舶用风能光能互补供电系统。该供电系统使用太阳能电板和风力发电机对蓄电池进行充电，并将蓄电池的输出进行逆变对部分生活用交流设备供电。但是本系统只提供220V交流电，只能供应照明用电等生活用电。而且本系统未能将光伏和风能发电机发出的电能与船舶柴油发电机进行并车。然而只有将绿色能源发电装置与柴油发电机进行并车才能大幅度地减少船舶柴油的消耗。而该公开说明书中描述的系统并无将逆变器输出的交流电与柴油发电机进行并车的功能，只能在船舶停泊时使用该系统以停止柴油发电机达到减少油耗的目的。并且该系统只有风力发电和光伏发电进行互补在一定程度上受天气影响较大，应该增加互补能源的种类，最大化地节省柴油机的油耗，比如燃料电池、波浪能等。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种船舶风光水柴互补电力系统，以解决船舶节能减排问题，减少船舶柴油消耗和尾气排放。

为了实现上述的目的，本实用新型采用如下技术方案时：

本实用新型公开了一种船舶风光水柴互补电力系统。所述船舶风光水柴互补电力系统包括DC/DC变换器、控制器、逆变器、断路器、直流母排、交流母排、波浪能发电装置、风力发电装置、太阳能发电装置、超级电容、燃料电池、逆变开关、联络开关、同期装置。该船舶风光水柴互补电力系统将波浪能、风能、太阳能、燃料电池和超级电容输出的电能连接至直流母排，通过逆变器将直流电源与交流母排并网。控制器根据风能、太阳能和波浪能能量的大小来调节对应的DC/DC变换器的电流大小并且调节在网的柴油发电机的转速与电压，实现风光水各能源的互补并减少柴油发电机的输出。本系统将风能、太阳能和波浪能发电装置发出的电能与船舶交流电网进行并网，以减少柴油的消耗，达到节能减排的目的。

现在的船舶对柴油的消耗量很大，而且排出的尾气严重污染环境。大型船舶航行时每小时要烧掉一吨以上的柴油，船舶耗油量大从环境污染的角度和船舶运营的角度考虑都是大问题。本实用新型利用海上风力资源、太阳能和波浪能资源，将风力、太阳能和波浪能发电装置发出的电能并入船舶交流电网，从而减少柴油发电机的输出以达到减少船舶柴油消耗并减少船舶对环境的污染，同时减少船舶运营成本。

附图说明