[发明专利]一种电源运载电动船及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝空气电池的应用和专用电动船的设计领域，特别涉及一种用于电源运载的电动船及其使用方法。

背景技术

目前市场上有各种载客乘用的电动船和载货通用/专用的电动船，动力电池通常使用市场主流的铅蓄电池或锂电池，其电源转换装置为各种电动机，各种电动船构成了众多的细分市场；但迄今市场上的各种电动船，还没有以用于运载电力能源的为设计目标的产品，行业专家曾试图设计专用电动船将充满电的电池堆运至使用地点，配置逆变器作为应急使用。但是，由于目前市场上主流商品电池的比能量较低，远远达不到满足商业应用的要求，以运载100吨电池堆的电动船为例，常规铅蓄电池的比能量一般仅为30-35Wh/Kg，只能提供3000-3500度直流电；即使选用比能量为90-120Wh/Kg的锂电池，也只能提供9000-12000度直流电。

本发明的提出是基于近年铝空气电池的技术成熟，比能量达到商用需求，例如一次性使用的铝空气电池的比能量己突破1000Wh/Kg，预期今后若干年还会有较大的技术进展(铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/Kg)。常规的铝空气电池由于属一次性使用电池，限制了其在公知领域的商业应用，但由于铝空气电池的比能量较高，造价低廉，如果用于结合制造用于的电源运载电动船，以运载100吨的铝空气电池为例，将可提供10万度直流电，显现出广阔的商业应用前景。

发明内容

本发明的目的在于，针对铝空气电池的技术成熟，提供一种专用的电源运载电动船，该电源运载电动船具有为外部提供大容量电力能源的功能，为铝空气电池的技术产品提供了应用领域，同时为电动船提供了新市场，在这一新技术应用市场中，能够将电力能源如同物质一样在水域实现暂存和运输。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种电源运载电动船，该电源运载电动船包括：电动机船、储电装置和电源管理系统；所述的电动机船包括动力系统、控制系统、驾驶舱和仓体，以电动机作为动力装置，动力电池任意；所述的储电装置为一次性使用的铝空气电池组，由两个以上的铝空气单体电池电串联/并联构成，其固定安装在所述电动机船的仓体上；所述的电源运载电动船用于为外部的放电负载提供电力能源。

上述技术方案中，所述的铝空气单体电池包括壳体和可更换的铝电极、嵌合槽、空气膜电极、电解液以及选择性设置的液流泵。

上述技术方案中，所述的壳体设置有所述电解液的加液/排液孔。

上述技术方案中，所述壳体的内部设置有固定所述嵌合槽的筋条。

上述技术方案中，所述的电源管理系统包括DC/AC设备、DC/DC设备和信息管理设备，其设置在所述电动船的任意部位，亦可以将部分设备或全部设备设置在所述储电装置的外部。

上述技术方案中，所述的DC/AC设备、DC/DC设备的电源输入端连接所述储电装置的电源输出端；所述的信息管理设备包括所有用于储电装置荷电/放电状态管理的电压巡检装置、显示装置以及处理放电电流/电压信号的信号处理装置。所述DC/AC设备的功能包括输出交流电、输出频率和输出电压/电流的管理控制，所述DC/DC设备的功能包括输出直流电、升压/降压和输出电压/电流的管理控制。

基于以上所述的电源运载电动船，本发明还提供了一种所述电源运载电动船的使用方法，该使用方法包括：

步骤1)将所述的铝电极固定安装在所述嵌合槽内的相应部位；

步骤2)将已安装铝电极的嵌合槽固定在壳体内部；

步骤3)通过设置在壳体的孔将电解液加至设计液面水平；

步骤4)通过所述储电装置的电源输出端或/和所述DC/AC设备、DC/DC设备的电源输出端向外部放电负载提供电力能源。

上述的使用方法还包括铝电极的更换：当所述铝电极使用完，排出壳体内部的电解液，并依照所述的步骤1)至步骤3)重新安装铝电极以及加入电解液。

以上所述的使用方法还包括电解液的维护以及更换方法：

1)当电解液产生较多沉淀物但其离子浓度在设计范围内，将所述壳体内部的电解液沉淀物排出，过滤沉淀物后继续使用所述的电解液；

2)当电解液的离子浓度下降至设计下限，排出壳体内部的电解液，并重新加入新的电解液至设计液面水平。