[发明专利]船舶电力系统节能装置

说明书

技术领域

本发明是有关于节能装置，特别是有关于一种应用于船舶上之节能装置。

背景技术

近来因石化能源价格节节高涨，对于以石油为主要动力源的船舶而言，其航运成本亦随之大幅增加。而于节省燃油的议题上，不论学界或业界无不戮力研究各种省能源的方法。例如：设计改变船体结构或开发轻量化材料、使用特殊船体涂料、改善推进器效率、使用高效率柴油主机、废热回收、使用替代能源等；但是，藉由改善船电系统的功率因数以提升能源使用效率之议题却较没有受到重视。在岸电系统中，为节省电能及减少电力耗损，其用电系统之功率因数一般均需设计高于0.8以上，以减少无效功率与提升系统容量。然而，根据调查数据显示，我国各型渔船中大多配备有电动机等电感性设备，诸如甲板机械：包括舵机、锚机、绞盘机等装置，又如机舱设备：如滑油泵、海水泵、淡水泵、冷却泵、燃油输送泵、鼓风机、空压机、消防泵、压载泵、舱底泵等辅机设备。由于上述电感性负载会在船电系统中产生许多滞后的无效电力，此无效电力亦是一种电力损失。

大部分船电系统之功率因数约为0.3～0.7落后，此数值算相当低，且会无形中造成系统容量之减少、线路损失或系统稳定度降低等问题。

是以，要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本发明之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在者。

发明内容

故，本发明之发明人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积之多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种可连接于船舶电力系统之主汇流排，藉以改善船舶电力系统之功率因数，进一步达到节能效果之船舶电力系统节能装置发明专利者。

本发明之主要目的在于提供一种可以有效改善船舶电力系统之功率因数的船舶电力系统节能改善装置。

为了达到上述之目的，本发明船舶电力系统节能装置系与一船舶电力系统之主汇流排连接，包括有至少一电容器、至少一控制开关以及功率因数调整器。该控制开关系对应于该电容器设置，该控制开关控制该各电容器与主汇流排连通或断开；该功率因数调整器系连接于该控制开关，该功率因数调整器根据该主汇流排之电压讯号、电流讯号两者间角度差异判断目前之功率因数，若未达预定之功率因数时，则令该控制开关连通该电容器至该主汇流排，若已达预定之功率因数时，则令该控制开关断开该电容器至该主汇流排。

由于本发明之功率因数调整器可根据该主汇流排之电压讯号、电流讯号两者间角度差异判断目前之功率因数，若未达预定之功率因数时，则令该控制开关连通该电容器至该主汇流排，若已达预定之功率因数时，则令该控制开关断开该电容器至该主汇流排。俾藉由上述结构与作动，本发明可以有效提升船舶电力系统之功率因数，将可减少发电机输出功率之损失，进而提升系统容量、减少线路损失与增进系统稳定度，意即可减少燃油、发电机设置容量与线路等成本。因此，功率因数之改善实为现代渔船节能减碳与环保绿能中不可轻忽的方法之一，本发明针对船舶电力系统功率因数不佳之问题进行突破，并于渔船上实际装设虚功补偿器，可用以验证功率因数提升后之效益，确实可以达到节能减碳之效果，并可进一步分析节能之成本效益与回收年限。

附图说明

图1系为本发明较佳实施例之方块图。

图2系为本发明较佳实施例之电路图。

图3系为本发明较佳实施例之测试曲线图。

【主要组件符号说明】

1船舶电力系统，11发电机，12主汇流排，13负载，2船舶电力系统节能装置，21电容器，22控制开关，23功率因数调整器，24风扇，25日光灯。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用之技术手段及构造，兹绘图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。

请参阅图1所示，系为本发明较佳实施例之方块图，由图中可清楚看出，本发明船舶电力系统节能装置2系连接于船舶电力系统1之主汇流排12，该船舶电力系统1包括有一发电机11，该发电机11系电性连接主汇流排12上的至少一负载13，该船舶电力系统节能装置2包括有：

至少一电容器21，该电容器21为低压防爆型电容器21，且该各电容器21分别连接一高速启断熔丝，当该船舶电力系统节能装置2发生故障或过电流时用以保护该电容器21，该各电容器21可视电力系统谐波量大小需要分别串联一电抗器(图中未示)，用以抑制谐波以保护该电容器21；

至少一控制开关22，该控制开关22系对应于该电容器21设置，该各控制开关22控制该各电容器21与该主汇流排12连通或断开；