[实用新型]以岸电为支撑的风电式混合动力自航甲板驳船

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自航甲板驳船，尤其是一种以岸电为支撑的风电式混合动力自航甲板驳船，属于工程船舶技术领域。

背景技术

全球经济持续发展，世界物资运输需要的船舶数量日益增多，船舶排放的废气对环境的污染日趋严重。环保型动力装置在保证燃料经济性的同时，也注重环境的影响。风力推进可以抵抗世界石油危机的影响，也符合环境要求的潮流。风能的产生是不连续的，仅仅依赖它作为船舶动力而不设置任何储能设备，船舶无法正常航行。利用储能设备可以把风能储存起来，在风能无法产生作用时，为船舶提供动力，使船舶可以在无风的夜间继续航行。

已有技术中，申请号为200720071072.0的“风能船”实用新型专利，是在船体上带有风向传感器的转向装置上设置多个风车，风车通过传动轴和变速箱连接到发电机上，发电机的输出轴再通过变速箱连接到螺旋桨上。该专利以风力作为船舶的唯一动力来源，在长时间无风或微弱风的情况下，将完全失去动力来源和生活用电来源，致使船舶在水面随波逐流，人员难以生存，导致各种事故和危险。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种以岸电为支撑的风电式混合动力自航甲板驳船。该驳船在离岸前已经对足够容量的蓄电池组充分充电，具备长时间对驳船工程作业、生活使用和动力推进系统提供电源的能力。同时，只要在有风作用的工况，风力发电机都会持续发电对船载蓄电池组进行长时间充电。此外，驳船采用混合动力的推进方式。以风力发电机和柴油机组成双机并车装置驱动推进器，即使在完全没有风力和蓄电池电压消耗到较低水平的工况，仍然可以完全依靠船舶柴油机驱动船舶，并对工程作业和生活系统提供电力。

本实用新型所提供的系统也适用于其它类型的工程船、油船、客船、货船等船型。这样，船舶能不消耗或少消耗燃油、燃气等常规能源，长期航行和作业，为节能和环保两种目标做出贡献。

本实用新型所采用的技术方案如下。

本实用新型包括：船体、风力发电机、整流控制器、蓄电池组、逆变器、变压器、电动机、双输入单输出齿轮箱、柴油机、推进器、发电机、工程/生活用电系统、单输入双输出齿轮箱。

其中，船体为自航式甲板驳船，尺寸80.5×17×4.90米，满载吃水3.55米，空载吃水2.00米，总吨1790吨，净吨1100吨，载重量2700吨，主机功率816千瓦，航速8节，舱口尺寸60×14米。在驳船甲板舱口外的两侧近船舷甲板上，分别均匀安装10台风力发电机，共20台。风力发电机采用无锡乃尔技术中心生产的NE-2000型三相交流永磁同步发电机，额定功率2000瓦，最大功率2380瓦，额定转速400转/分，主机净重70公斤，风轮直径3.2米，塔架为拉索式且高度为6米，叶片采用增强玻璃钢，该机型具备自动调整迎风角度的功能，相邻两风力发电机的塔架中心间距为6米。

风力发电机的电流输出端并联，与整流控制器电联接，整流控制器的输出端联接到蓄电池组，蓄电池组的输出端联通到逆变器，逆变器的输出端联通到变压器，变压器的输出端联接到电动机。电动机的转轴与双输入单输出齿轮箱的一根输入轴机械连接，双输入单输出齿轮箱的输出轴与推进器轴连接，双输入单输出齿轮箱的另一根输入轴与单输入双输出齿轮箱的一根输出轴机械连接。单输入双输出齿轮箱的另一根输出轴与发电机的输入端连接，柴油机的转轴与单输入双输出齿轮箱的输入轴机械连接，发电机的输出端与工程/生活用电系统电联接。

单输入双输出齿轮箱和双输入单输出齿轮箱均采用船用齿轮箱，具备正倒、离合、减速和承受推力的功能。

蓄电池组共16组，每一组由7×70＝490个6DW150蓄电池紧密排列组成方阵，共7840个蓄电池；每一组蓄电池方阵作为一层，在艏舱和艉舱安置的8层式蓄电池架上分别放8层；蓄电池组总重量为470吨，占船舶载重量的17.4％。每个蓄电池的标称电压为12V，额定容量为150安培小时，外形尺寸为0.5×0.18×0.288米，重量小于60公斤。每组蓄电池方阵尺寸为3.5×12.6米，每组蓄电池都能输出880千瓦的功率。在完全没有其他能源供给的工况下，仅依赖蓄电池组的电力储存，足以供给甲板驳船的推进动力、工程操作用电和生活用电16小时以上。当驳船停靠在无电力供应的场合，蓄电池组可以供给驳船操作所需电力的供应。