[实用新型]一种混合动力船舶电力推进系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶电力推进系统技术领域，特别是涉及一种混合供电的船舶电力推进系统。

背景技术

电力推进系统是一种先进的船舶推进方式。这种推进方式能够提高船舶的技术经济性能，具有操纵性能好，降低船舶的废气排放、减少船舶的燃料能源消耗等节能环保的特点，同时可以获得较好的动力特性。中国专利201010300192.x公开了一种包括柴油机-发电机组(简称柴电机组，以下均采用此简称)、配电系统、推进电动机及推进器的电力推进系统；中国专利200810034693.0公开了一种电力推进船舶的控制装置及其控制方法。上述专利中，其电力推进船舶的主动力电源均为常规的柴电机组。柴电机组长期恒速运行在高负荷率状态下，可以避免其在低速或怠速推进工况时的高耗油与冒黑烟现象。但是在本质上，这种柴电机组供电的电力推进系统只能有限降低但不能根本消除船舶的废气排放。

为了实现电力推进船舶的废气零排放，发展以清洁能源为主动力电源的绿色船舶。中国专利200710036259.1公开了一种基于超级电容混合动力的船舶电力推进系统，其供电系统包括与推进控制系统相连的超级电容组以及电池堆；中国专利200820155772.2公开了一种用于船舶电力推进系统的供电系统，其供电系统包括与推进控制系统相连的超级电容组以及电池堆。上述专利中以蓄电池和超级电容作为船舶电力推进系统的主动力电源，取消了常规的柴电机组，使得船舶自身可实现废气的零排放。但是，作为船舶主电源的超级电容和蓄电池需经岸上充电储能，在航行中一旦超级电容和蓄电池的储能用尽或自身发生故障，则会导致船舶失去动力，造成严重的船舶航行安全事故；其次，船舶正常航行中一般不会产生可回收的电力推进系统的制动动能，因此超级电容在系统中的意义并不大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的缺陷而提出的一种适用于内河中小型船舶的，以动力电池作为电力推进系统的主电源、以柴电机组作为辅助电源的混合供电模式的船舶电力推进系统。船舶靠泊停航时，由岸电对动力电池进行充电，储存电能；正常航行时，由动力电池对电力推进系统供电；航行中一旦动力电池的储能用尽或发生故障，则辅助柴电机组自动起动投入运行，继续为电力推进系统供电，维持船舶航行；在应急状态下，动力电池与柴电机组联合为电力推进系统供电，以保证船舶的航行安全。

本实用新型所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种混合动力船舶电力推进系统，整个系统包括了构成一次电网的岸电接入系统和混合电源系统、电源切换系统、构成二次电网的电力推进系统以及构成三次电网的其它用电负荷系统；所述混合电源系统包括相互连接的动力电池主电源和柴电机组辅助电源，混合电源系统与岸电接入系统连接，所述电力推进系统与其它用电负荷系统通过电源切换系统与混合电源系统连接。

所述动力电池主电源包括依次连接的动力电池组、充电控制器和充电开关，所述柴电机组辅助电源包括连接的柴电机组和合闸/分断主开关；所述岸电接入系统包括连接的岸电接电箱和岸电接入主开关，所述岸电接入主开关与充电开关连接，所述充电开关与合闸/分断主开关连接，并最终连接电源切换系统。

所述电源切换系统包括依次连接的柴电机组电源变换开关、电源变换器、柴电机组供电主开关以及连接的电源变换器、动力电池供电主开关，所述柴电机组电源变换开关连接混合电源系统的充电开关和合闸/分断主开关，所述电源变换器与动力电池组连接，所述柴电机组供电主开关与动力电池供电主开关连接，并最终连接电力推进系统与其它用电负荷系统。

所述电力推进系统包括两组或一组依次连接的推进电动机及其推进器、推进电动机调速控制器和推进电动机负荷开关，所述两个或一个推进电动机负荷开关与电源切换系统连接。

本实用新型提出的以动力电池为主电源，辅以柴电机组混合供电方式推进船舶的推进系统，可实现船舶废气、废水零排放，同时产生较显著的节能、节支效果。而且动力电池与柴电机组的混合供电方式又保证了船舶的航行安全，提高了船舶的续航性能。

附图说明

图1为本发明系统组成结构图。

图2为本发明岸电供电状态图示。

图3为本发明动力电池供电状态图示。

图4为本发明柴电机组供电状态图示。

图5为本发明动力电池与柴电机组联合供电状态图示。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

(1)动力电池混合供电的电力推进系统的组成结构