[发明专利]一种带燃料电池的双轴式船舶混合动力系统

权利要求书

1.一种带燃料电池的双轴式船舶混合动力系统，其特征是：包括柴油机、气体机、燃料电池、蓄电池，气体机通过第一永磁耦合器连接第一可逆轴带电机，第一可逆轴带电机通过第一离合器连接齿轮箱的第一输入端，齿轮箱的第一输出端连接第一螺旋桨，柴油机通过第二永磁耦合器连接第二可逆轴带电机，第二可逆轴带电机通过第二离合器连接齿轮箱的第二输入端，齿轮箱的第二输出端连接第二螺旋桨，液化天然气罐与气体供给装置相连，气体供给装置连通气体机以及燃料电池，燃料电池、蓄电池、船舶负载、逆变器、整流器均与配电板电连，逆变器通过变频器与第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机相连，第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机与整流器电连；

柴油机、气体机、燃料电池、蓄电池的工作模式包括：机械推进模式；

所述机械推进模式包括：单机单发推进模式、单机双发推进模式、双机双发推进模式；

(1)单气单发推进模式：气体机和第一可逆轴带电机处于运行状态，第一可逆轴带电机为发电机模式，第一永磁耦合器和第一离合器闭合，第二永磁耦合器和第二离合器断开，由气体机带动第一螺旋桨和第二螺旋桨运转的同时带动第一可逆轴带电机发电，经整流器汇入配电板；或断开第一永磁耦合器和第一离合器，闭合第二永磁耦合器和第二离合器，将气体机和第一可逆轴带电机切换为柴油机和第二可逆轴带电机运行；

(2)单气双发推进模式：气体机、第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机处于运行状态，第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机为发电机模式，第一永磁耦合器、第一-第二离合器闭合，第二永磁耦合器断开，由气体机带动第一-第二螺旋桨运转的同时带动第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机发电，经整流器汇入配电板；或断开第一永磁耦合器，闭合第二永磁耦合器，将气体机切换为柴油机运行；

(3)双气双发推进模式：气体机、柴油机、第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机处于运行状态，第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机为发电机模式，第一-第二永磁耦合器、第一-第二离合器均闭合，由气体机和柴油机带动第一-第二螺旋桨运转的同时带动第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机发电，经整流器汇入配电板。

2.根据权利要求1所述的一种带燃料电池的双轴式船舶混合动力系统，其特征是：柴油机、气体机、燃料电池、蓄电池的工作模式包括：电力推进模式；

所述电力推进模式包括：燃料电池推进模式、蓄电池推进模式、混合供电推进模式、岸电充电模式；

(1)燃料电池推进模式：第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机处于电动机运行状态，其所需电力由燃料电池提供，汇入配电板后经逆变器、变频器输入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器断开，第一离合器和第二离合器闭合，由第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机带动第一螺旋桨和第二螺旋桨运转；

(2)蓄电池推进模式：第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机处于电动机运行状态，其所需电力由蓄电池提供，汇入配电板后经逆变器、变频器输入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器断开，第一离合器和第二离合器闭合，由第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机带动第一螺旋桨和第二螺旋桨运转；

(3)混合供电推进模式：第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机处于电动机运行状态，其所需电力由燃料电池和蓄电池提供，汇入配电板后经逆变器、变频器输入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器断开，第一离合器和第二离合器闭合，由第一可逆轴带电机和第二可逆轴带电机带动第一螺旋桨和第二螺旋桨运转；

(4)岸电充电模式：当船舶在港口和岸边停靠时，外接电源为蓄电池充电。