[发明专利]一种船舶能量管理与监控系统及方法

权利要求书

1.一种船舶能量管理与监控系统，其特征在于由能量监控台、储能装置监测单元、智能配电装置、动力装置、储能装置、发电装置、辅机能耗装置组成，能量监控台分别与储能装置监测单元、发电装置、动力装置、智能配电装置相连，储能装置监测单元与储能装置相连，智能配电装置与辅机能耗装置相连，储能装置、动力装置、发电装置、智能配电装置相互连接。

2.根据权利要求1所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

所述能量监控台包括主控制器，以及与主控制器相连的以太网接口模块、液晶显示终端、节能控制按钮、能耗管控旋钮、CAN总线接口和端子排，能量监控台通过以太网接口模块及CAN总线接口与发电装置、动力装置、储能装置和储能检测装置、智能配电装置相连，液晶显示终端通过与键盘和轨迹球相连实现对液晶显示终端的操作。

3.根据权利要求2所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

所述储能装置为铅酸蓄电池。

4.根据权利要求3所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

储能装置监测单元包括信息处理机箱、传感器模块及通信转接模块，传感器模块用于检测铅酸蓄电池的电压、电流、密度和温度信息，然后通过CAN总线将数据传输到通信转接模块，再由通信转接模块进行数据转发，将所监测的信息传输到信息处理机箱，信息处理机箱将数据在本地进行处理和显示，同时将监测到的数据通过以太网传输到能量监控台进行显示，能量监控台收集到相应数据后进行集中分析处理，通过采集到的密度和温度值计算蓄电池换算到25℃温度下的荷电状态，用作能量管理与监控算法的设计输入，作为能量管理与监控系统调度依据。

5.根据权利要求4所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

所述动力装置包括变流调速装置、动力装置负载，其中变流调速装置包括功率电路、控制装置，动力装置负载分别与控制装置和功率电路相连。

6.根据权利要求5所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

所述发电装置由原动机带动发电机，再加上发电机控制装置共同组成。

7.根据权利要求6所述船舶能量管理与监控系统，其特征在于：

所述智能配电装置包括主功率板、主控制板、通信处理板、监控面板、滤波器，主功率板与主控制板相连，主控制板与通信处理板相连，通信处理板与滤波器相连，通信处理板还与控制面板相连，控制面板与主控制板相连；通信处理板还通过以太网和CAN总线与能量监控台相连。

8.一种船舶能量管理与监控方法，采用了权利要求1至7任一权利要求所述的船舶能量管理与监控系统，并包括如下步骤：

1)检查各装置交直流电源供电是否正常、各开关均应置于关或停止状态；

2)确定相应设备电制后，将能量监控台、储能装置监测单元、智能配电装置、动力装置、发电装置、辅机能耗装置上电，设备电源指示灯亮；

3)能量监测：能量监控台电源接通后，液晶显示终端启动，人机界面出现能量管理与监控系统主控制界面；选择“能量监测”分界面，进入界面后观察能量管理与监控系统实时监测的动力装置、发电装置、储能装置和辅机能耗装置的工作状态信息；

4)辅机能耗调档：根据实际工况和工作任务需求，将辅机能耗管控旋钮置于相应的档位上，控制该档位上辅机处于对应的工作状态；

5)辅助决策：选择“辅助决策”分界面，进入界面后点击决策按钮，对当前运行的能量管理与监控系统的动力装置、发电装置、储能装置和辅机能耗装置的工作状态进行图形化界面显示，同时给出装置对应的档位建议和启停策略；

6)节能控制：打开能量管理台上的节能按键保护罩，按下节能按钮，依照辅助决策策略对能量管理与监控系统的动力装置、发电装置、储能装置和辅机能耗装置的工作状态进行管控，实现节能控制；

7)信息传输：能量管理台通过以太网接口和各装置之间进行通信，实时监控各装置的工作状态信息，同时发出控制指令；

8)报警：当能量管理台发出的控制指令与装置反馈的工作状态不一致，或发生无法接收到装置实时反馈的数据包时，能量管理台以光报警的形式提示系统故障；

9)停机：设备停止集中监控运行时，直接断开设备电源。