[发明专利]一种混合电力推进系统

说明书

本发明实施例公开了一种混合电力推进系统，包括：供电模块，包括燃料电池单元和蓄电池单元，供电模块用于向直流母线供电；变换器模块，包括第一DC/DC变换器单元和第二DC/DC变换器单元，燃料电池单元经过第一DC/DC变换器单元与直流母线连接；蓄电池单元经过第二DC/DC变换器单元与直流母线连接；能量综合管理模块，能量综合管理模块与供电模块和变换器模块连接，能量综合管理模块用于控制变换器模块的导通状态，能量综合管理模块还用于根据模式信号或速度信号调配燃料电池单元和蓄电池单元的能量输出。本发明实施例提供的技术方案提高了电力系统的稳定性，保证了船舶上器件的使用特性和使用寿命，提高了节能减排的效果。

技术领域

本发明实施例涉及船舶电源技术领域，尤其涉及一种混合电力推进系统。

背景技术

船舶作为海上主要的交通工具，现有技术通常根据船舶的吨位、用途采用柴油机、蒸汽轮机或燃气轮机作为主动力源，而柴油机、蒸汽轮机和燃气轮机都是采用燃烧的方式产生能源，这一过程伴随着大量的污染物排出，且能源转换效率不高。为此，对船舶的供电系统以及供电策略的研究提出了更高的要求。

针对上述问题，目前提出了一种混合动力电源系统，包括多个相互串联的电源模块，每一该电源模块包括一氢燃料电池单元以及一锂离子电池单元，该氢燃料电池单元包括两个以上相互串联的燃料电池单体，该锂离子电池单元包含一个或两个以上相互并联的锂离子电池单体，其中，该氢燃料电池单元与该锂离子电池单元并联连接，用于给该锂离子电池单元充电。放电初期，锂离子电池单元作为主要的电源对外输出，随着锂离子电池单元放电深度的增大，氢燃料电池单元输出电流逐渐增大，最后，氢燃料电池单元对外输出，锂离子电池不再对外输出，当该电源模块输出不足以维持输出电流时，该电源模块切断对外输出，此时，控制氢燃料电池单元为锂离子电池单元充电，当充电后该电源模块的输出可以满足输出电流时，该电源模块导通继续对外输出，锂离子电池单元与氢燃料电池单元同时向外供电，当对外供电电流低于氢燃料电池单元最大输出电流时，随着放电的进行，氢燃料电池单元一方面向锂离子电池单元充电，另一方面对外供电。氢燃料电池具有无污染、低噪声和高效率的特点，从而解决了污染物排出，且能源转换效率不高的问题。但是，最后氢燃料电池单元对外输出，锂离子电池不再对外输出，当电源模块输出不足以维持输出电流时，该电源模块切断对外输出，会造成电力系统的不稳定，影响船舶上器件的使用特性和使用寿命，不能达到有效的节能减排。

发明内容

本发明实施例提供了一种混合电力推进系统，以提高电力系统的稳定性，保证船舶上器件的使用特性和使用寿命，提高节能减排的效果。

本发明实施例提供了一种混合电力推进系统，包括：

供电模块，包括燃料电池单元和蓄电池单元，所述供电模块用于向直流母线供电；

变换器模块，包括第一DC/DC变换器单元和第二DC/DC变换器单元，所述第一DC/DC变换器单元的第一端与所述燃料电池单元连接；所述第一DC/DC 变换器单元的第二端与所述直流母线电连接；所述第二DC/DC变换器单元的第一端与所述蓄电池单元连接；所述第二DC/DC变换器单元的第二端与所述直流母线连接；

能量综合管理模块，所述能量综合管理模块与所述供电模块和所述变换器模块连接，所述能量综合管理模块用于控制所述变换器模块的导通状态，所述能量综合管理模块还用于根据模式信号或速度信号调配所述燃料电池单元和所述蓄电池单元的能量输出。

可选的，所述燃料电池单元包括燃料电池和燃料电池控制器，所述燃料电池控制器与所述能量综合管理模块连接，所述燃料电池控制器用于向所述能量综合管理模块传输所述燃料电池的状态信息，并根据所述能量综合管理模块回馈的指令信号控制所述燃料电池的能量输出；

所述蓄电池单元包括蓄电池和蓄电池控制器，所述蓄电池控制器与所述能量综合管理模块连接，所述蓄电池控制器用于向所述能量综合管理模块传输所述蓄电池的状态信息，并根据所述能量综合管理模块回馈的指令信号控制所述蓄电池的能量输出。