[发明专利]一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统

权利要求书

1.一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统，其特征是：包括燃料电池、电容、蓄电池、柴发机组、氨燃料发动机、齿轮箱、定桨距螺旋桨、变桨距螺旋桨、整船冷却系统、余热系统，燃料电池、电容、蓄电池分别通过对应的变压装置连接船舶直流电网，柴发机组连接船舶直流电网，氨燃料发动机的曲轴通过皮带与第一可逆电机连接，输出端经过第一离合器与第二可逆电机连接，第二可逆电机经过第二离合器与齿轮箱连接，齿轮箱输出轴与变桨距螺旋桨连接，第一可逆电机通过第一变压装置与船舶电网连接，第二可逆电机通过第二变压装置与船舶电网连接，第三可逆电机直接驱动定桨距螺旋桨同时通过第三变电装置与船舶电网连接，液氨罐依次经过截止阀、冷凝器、稳压阀与氨燃料发动机连接；

整船冷却系统包括开式海水冷却系统、储能装置冷却系统，开式海水冷却系统通过第一水泵泵送海水与闭式淡水冷却系统，闭式淡水冷却系统经过第二水泵分别泵送到润滑油系统、空冷器冷却系统、储能装置冷却系统，从空冷器冷却系统、储能装置冷却系统出来的冷却水直接汇总与海水冷却，润滑油系统泵送出的冷却水与缸套水冷却系统换热冷却之后与海水换热冷却，缸套水冷却系统经由第三水泵泵送到发动机中进行冷却；

所述润滑油系统为柴发机组、氨燃料发动机各润滑油分冷却系统的总和，所述空冷器冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各空冷器分冷却系统的总和，所述缸套水冷却系统为柴发机组、氨燃料发动机各缸套水分系统的总和，所述发动机为柴发机组、氨燃料发动机的总和；

余热系统包括储液罐、第四水泵、预热器、蒸发过热器、动力涡轮、发电机，储液罐连接第四水泵，第四水泵依次连接预热器、蒸发过热器，预热器与电机、电池换热，蒸发过热器与燃料电池、柴发机组、氨燃料发动机的废气换热，蒸发过热器与动力涡轮连接，动力涡轮与发电机连接船舶电网，动力涡轮中蒸汽进入冷凝器中与液氨罐中液氨换热冷却，冷凝器与储液罐连接；闭式淡水冷却系统淡水通过换热器与余热系统过热蒸发器出口废气进一步换热，通过三通换向阀对储能装置冷却系统进行预热。

2.根据权利要求1所述的一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统，其特征是：储能装置冷却系统包括电芯、左端板、右端板、U型扁平热管一、U型扁平热管二、下液冷板，电芯之间的正、负极极耳通过软连接排连接，左端板和右端板之间夹持全部电芯形成电池模组，左端板与其相邻的电芯之间设置左隔热垫，右端板与其相邻的电芯之间设置右隔热垫，电芯上方设置隔离框，隔离框包括前槽道、中槽道、后槽道，前槽道和后槽道里填充相变材料，相变材料上铺设顶均热膜，U型扁平热管一、U型扁平热管二设置在顶均热膜上方，下液冷板设置在电芯下方，U型扁平热管一左充液口、U型扁平热管二左充液口、下液冷板进液口连通第一三通阀，U型扁平热管一右充液口、U型扁平热管二右充液口、下液冷板出液口连通第二三通阀。

3.根据权利要求1所述的一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统，其特征是：启动模式为船舶备车工况时第一可逆电机倒拖氨燃料发动机进行启动，第一可逆电机的电力来源由船舶电网经过第一变电装置，通过船舶电网实现降压启动；液氨经过液氨罐、截止阀、冷凝器、稳压阀喷入氨燃料发动机；侧推模式为当船舶靠岸时第三可逆电机由船舶电网经过第三变电装置提供电力驱动定桨距螺旋桨。

4.根据权利要求1所述的一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统，其特征是：机械模式下，第一离合器、第二离合器结合，此时第一可逆电机及第二可逆电机不工作，氨燃料发动机经过齿轮箱驱动变桨距螺旋桨；电力推进模式下第一离合器断开第二离合器结合，第二可逆电机直接由船舶电网提供电力经由齿轮箱驱动变桨距螺旋桨。