[发明专利]一种船用燃料电池单元的控制方法及混合电力推进系统

说明书

本发明实施例公开了一种船用燃料电池单元的控制方法及混合电力推进系统，方法包括：能量综合管理模块根据模式选择信号以及速度信号触发模式控制或者非模式控制；在模式控制下，船舶工作模式包括停泊模式、进出港模式、航行模式或半速模式中的至少一种；能量综合管理模块在非模式控制时，根据蓄电池单元的荷电状态控制燃料电池单元中燃料电池的启动数量以及燃料电池的输出功率；能量综合管理模块在模式控制时，根据模式选择信号对应的船舶工作模式或速度信号对应的船舶工作模式控制燃料电池的启动数量以及燃料电池的输出功率。本发明实施例提供的技术方案，结合船舶的实际的工况对燃料电池制定适宜的能量分配策略，实现有效的节能减排。

技术领域

本发明实施例涉及船舶电源技术领域，尤其涉及一种船用燃料电池单元的控制方法及混合电力推进系统。

背景技术

船舶作为海上主要的交通工具，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。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燃料电池单元以及一锂离子电池单元，该燃料电池单元与该锂离子电池单元并联连接。

其中，锂离子电池单元分别通过各自的燃料电池单元对其进行充放电管理。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。该供电策略不能根据船舶实际的工况对燃料电池制定适宜的能量分配，从而导致能耗较高，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船用燃料电池单元的控制方法及混合电力推进系统，以结合船舶的实际的工况对燃料电池制定适宜的能量分配策略，实现有效的节能减排。

第一方面，本发明实施例提供了一种船用燃料电池单元的控制方法，船上包括多个所述燃料电池单元和多个蓄电池单元，每个所述燃料电池单元均与能量综合管理模块连接；所述控制方法包括：

所述能量综合管理模块根据模式选择信号以及速度信号触发模式控制或者非模式控制；其中在模式控制下，所述船舶工作模式包括停泊模式、进出港模式、航行模式或半速模式中的至少一种；

所述能量综合管理模块在所述非模式控制时，根据所述蓄电池单元的荷电状态控制所述燃料电池单元中燃料电池的启动数量以及所述燃料电池的输出功率；

所述能量综合管理模块在所述模式控制时，根据所述模式选择信号对应的船舶工作模式或所述速度信号对应的船舶工作模式控制所述燃料电池单元中燃料电池的启动数量以及所述燃料电池的输出功率。

可选的，所述能量综合管理模块根据模式选择信号以及速度信号触发模式控制或者非模式控制，包括：

判断是否接收到模式选择信号；若接收到，则触发模式控制；若没有接收到，

则判断是否接收到速度信号，若接收到，则触发模式控制，若没有接收到，则触发非模式控制。

可选的，所述能量综合管理模块在所述非模式控制时，根据所述蓄电池单元的荷电状态控制所述燃料电池单元中燃料电池的启动数量以及所述燃料电池的输出功率，包括：

获取所述蓄电池单元的荷电状态；

若所述蓄电池单元的荷电状态小于第一设定荷电状态阈值，则控制所述燃料电池以大于第一设定功率阈值的输出功率全部启动，并根据所述蓄电池单元的荷电状态调节所述燃料电池的输出功率；