[实用新型]一种基于氢燃料电池混合动力船舶电力推进系统及水上载具

说明书

本实用新型公开了一种基于氢燃料电池混合动力船舶电力推进系统及水上载具，包括储能部、氢燃料电池部、配电部和驱动部，其中，储能部、氢燃料电池部、配电部和驱动部均连接至直流母排；储能部，包括储能装置以及与储能装置相连接的第三整流模块，其中，储能部通过第三整流模块连接直流母排。本实用新型解决了目前的新能源船舶续航力不足的问题；采用氢燃料电池，解决了船舶的二氧化碳排放的问题；实现了对船舶周期性负载波动的匹配，保证了航行的安全，使得船舶在恶劣海况下能够长期运行；保证了船舶供电的连续性；EMS能量管理模块能根据螺旋桨的负载变化调节电池反应堆、储能装置的输出电量，稳定直流母排的电压，保证推进系统的平稳。

技术领域

本实用新型涉及一种船舶电力推进系统，特别涉及一种基于氢燃料电池混合动力船舶电力推进系统及水上载具，属于船舶驱动系统技术领域。

背景技术

船舶作为水运及远距离或跨国的运输工具，在现代物流运输体系中的地位十分重要，随着节能减排的趋势发展，新能源船舶也随之出现。

目前新能源船舶一般采用锂电池、光伏、风能、LNG等新能源技术。锂电池技术由于能力密度和充电的限制，导致船舶无法配置足够的锂电池，其续航力受到极大的制约，只适合短距离航行；光伏系统、目前的技术是每平方米发电量为0.5kW,无法作为推进动力使用，只能作为辅助电源进行船舶电力来源的优化，而且风能和光伏系统还极大受到环境条件的限制，无法提供持续稳定的电源，导致其无法作为船舶的主要电源；LNG天然气可为船舶提供持续稳定的电源，但其不是清洁能源，会排放二氧化碳，无法满足碳排放要求；氢燃料电池作为驱动力不会产生二氧化碳排放。

但是，氢燃料电池无法满足船级社规范要求(如柴油机在空负荷状态下突然加上50％额定负荷，稳定后再加上余下的50％负荷时，其瞬时调速率不大于额定转速的10％；稳定调速率不大于额定转速的5％；稳定时间(即转速恢复到波动率为±1％范围的时间)不超过5s)；而且，单一的氢燃料电池驱动无法匹配船舶的周期性负载波动，无法使船舶在恶劣海况下长期稳定运行，无法保证航行安全，也会影响到船舶供电的连续性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种基于氢燃料电池混合动力船舶电力推进系统及水上载具，解决了船舶氢燃料电池推进系统无法匹配周期性负载波动等问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

本实用新型提供一种基于氢燃料电池混合动力船舶电力推进系统，包括储能部、氢燃料电池部、配电部和驱动部，其中，

所述储能部、所述氢燃料电池部、所述配电部和所述驱动部均连接至直流母排；

所述储能部，包括储能装置以及与所述储能装置相连接的第三整流模块，其中，

所述储能部通过所述第三整流模块连接所述直流母排；

所述氢燃料电池部，包括电池反应堆以及与所述电池反应堆相连接的第一整流模块，其中，

所述氢燃料电池部通过所述第一整流模块连接所述直流母排；

所述配电部，包括永磁发电机以及与所述永磁发电机相连接的第二整流模块，其中，

所述配电部通过所述第二整流模块连接所述直流母排；

所述驱动部，包括永磁电机以及与所述永磁电机相连接的第一逆变模块，其中，

所述驱动部通过所述第一逆变模块连接所述直流母排。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述直流母排通过第五熔断器连接有第二逆变模块，其中，

所述第二逆变模块通过隔离变压器连接至交流母排。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电池反应堆连接至所述氢燃料电池部的氢燃料控制器，其中，