[发明专利]一种纯电动船舶直流配电板电气系统及其控制方法

说明书

一种纯电动船舶直流配电板电气系统及其控制方法，将本系统的充电系统支路、放电系统支路、预充电系统支路、高压指示功能进行分系统设计后再集成，使得电气系统兼具放电系统及充电系统，解决了当前船舶蓄电池的充电困难问题；本电气系统具备高压状态监测及指示功能，是船舶电气化发展的重要功能设计。

技术领域

本发明属于船舶技术领域，尤其涉及一种纯电动船舶直流配电板电气系统及其控制方法。

背景技术

燃油动力船舶的工作噪音大，排放大量碳氧化物、氮氧化物、氧化硫物及PM2.5颗粒，尤其是燃油动力船舶低速进出码头，或在码头进行装卸货物工作时，其排放污染、噪音污染现象更严重。因此，纯电池动力船舶成为船舶未来发展的一个方向，原主配电板已完全无法满足蓄电池新型电站的电能分配及电站管理功能。

目前电力推进船舶电站的主配电板为交流主配电板，电力推进船舶电站的汇流母排为交流电制，其主配电板为交流类型配电板，内保部控制执行部件采用交流接触器、交流断路器，内部检测部件为互感器，内部保护器件为交流熔断器，但是对纯蓄电池动力船舶完全不适用，无法实现对蓄电池的充电功能及蓄电池直流电站的保护、电制转换与分配。

目前，另一现有技术的电力推进船舶电站的主配电板为直流主配电板，电力推进船舶电站的汇流母排为直流电制，器主配电板为直流类型配电板，内部控制执行部件、检测部件、保护部件均适用于直流电站，但其电站型式为柴油机-发电机组。

但是，柴油机-发电机组电站的电能由柴油机转速、发动机励磁调节，调节过程为线性过程，不会导致电站电能突变，对负载的冲击小或无冲击，故其直流配电板不设置预充电功能，高压箱的投入、切除可视为瞬间过程，需设置预充电功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯电动船舶直流配电板电气系统及其控制方法，使用不同类型的电源变换器、受控开关实现对蓄电池高压箱的放电控制、充电控制，并对蓄电池高压箱进行电站的状态检测和保护。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种纯电动船舶直流配电板电气系统，该电气系统包括第一高压箱、第二高压箱、交流岸电电源、第一充电系统、第二充电系统、第一放电系统、第二放电系统、隔离开关、汇流母线、高压检测及指示模块、直流配电板、负载系统；

所述第一充电系统、第二充电系统、第一放电系统、第二放电系统、隔离开关、汇流母线、高压检测及指示模块分别集成在直流配电板上；

所述直流配电板的一侧分别与第一高压箱、第二高压箱、交流岸电电源电连接；

所述直流配电板的另一侧与负载系统电连接，用于负载系统供电；

所述负载系统包括第一推进负载、第一辅助负载、第二辅助负载、第二推进负载、第一辅助逆变器、第一斩波变换器、第一耗能负载、第二斩波变换器、第二耗能负载、第二辅助逆变器；

所述第一推进负载、第一辅助负载、第二辅助负载以及第二推进负载自上而下依次对称设置在直流配电板的另一侧；

所述交流配电板电连接与第一辅助负载和第二辅助负载之间；

所述第一推进负载的输出端与汇流母线电连接；

所述第一辅助逆变器的输入端与汇流母线电连接，所述第一辅助逆变器的输出端与交流配电板电连接；

所述第一斩波变换器的输入端与汇流母线电连接，所述第一斩波变换器的输出端与第一耗能负载电连接；

所述第二斩波变换器的输入端与汇流母线电连接，所述第二斩波变换器的输出端与第二耗能负载电连接；

所述第二辅助逆变器的输入端与汇流母线电连接，所述第二辅助逆变器的输出端与交流配电板电连接；