[发明专利]一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电系统及方法，该系统包括：左螺旋桨、右螺旋桨、左吊舱式推进器、左回转机构、右吊舱式推进器、右回转机构、电动机变频器、发电机逆变器、船舶电网。本发明系统工作模式包括产生机械能的电动机模式和产生电力的发电机模式，当本发明系统处于电动机模式时，本发明中吊舱式推进器中的电动机‑发电机起到电动机作用，为船舶航行提供动力；当本发明系统处于发电机模式时，本发明中吊舱式推进器中的电动机‑发电机起到发电机作用，回收船舶在锚地停泊时通过锚链绕锚产生回转运动或摆动过程中所蕴含的机械能，并转化为电能，并入船舶电网，为船舶动力设施供电，实现了船舶节能减排。

技术领域

本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电系统及方法。

背景技术

随着船舶技术的不断发展，为了提高船舶航行稳定性和可操作性，船舶往往采用电力推进器的这种推进方式，基于电力技术的不断完善，让推进器有了更多的选择，涌现出一批具有“革命性”的推进器，如吊舱式推进器，所述吊舱式推进器主要由支架、吊舱和螺旋桨等部件组成，其中吊舱通过支架悬挂在船体下面，支架上端与船体连接处采用了回转机构；推进电动机置于吊舱内部，直接驱动舱体前端或者后端的螺旋桨，进而达到为船舶航行助推的目的，该推进器是技术最为成熟，功率范围最广，适应性最强的推进器。目前已被广泛应用于豪华邮轮、LNG运输船、科考船、破冰船、工程船和化学品船等对操作性要求较高的高端船舶中，吊舱式推进器提高了此类船舶的机动性。

船舶在营运期间，往往受海况、天气、港口泊位、货物或人员等因素影响与制约，船舶时常在锚地抛锚停泊，停泊时间短则一至两天，长则八至九天，遇到没有货源、船舶买卖交易、疫情和恶劣海况等极端情况甚至能达到数月，当船舶在锚地锚泊期间，往往受风浪条件影响，船体会通过锚链绕锚为中心产生回转运动或摆动。由于船体重量较大，所以船舶在回转运动或摆动过程中，船体中蕴含着丰富的机械能。

基于此，若是能设计出一种系统及方法将上述船体在回转运动或摆动过程中蕴含的机械能进行回收，那么这种系统及方法将会有更大的实际应用意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述提到的问题，提出一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电系统及方法，该系统可以回收船舶在锚地等待泊位期间受风浪影响发生摆动或移动过程中所蕴含的机械能，并将其转化为电能，并入船舶电网，为船舶动力设施供电，实现了船舶节能减排。

本发明的第一个目的是提出一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电系统。

该系统包括：左螺旋桨、右螺旋桨、左吊舱式推进器、左回转机构、右吊舱式推进器、右回转机构、电动机变频器、发电机逆变器、船舶电网。

所述左吊舱式推进器与右吊舱式推进器内部均设有发电机-电动机，其中左吊舱式推进器安装在尾部船底的左侧位置，并通过左回转机构与船体相连接；右吊舱式推进器安装在尾部船底的右侧位置，并通过右回转机构与船体相连接。

所述左螺旋桨通过转轴与左吊舱式推进器连接。

所述右螺旋桨通过转轴与右吊舱式推进器连接。

所述左吊舱式推进器中的电动机-发电机分别与电动机变频器和发电机逆变器连接，右吊舱式推进器中的电动机-发电机分别与电动机变频器和发电机逆变器连接。

所述电动机变频器和发电机逆变器分别与船舶电网连接。

本发明的第二个目的是提出一种基于吊舱式电力推进船舶锚泊发电方法。

本发明系统共有两种工作模式，一种是产生机械能的电动机模式；另一种是产生电力的发电机模式。

所述电动机模式是在船舶航行过程中，电动机-发电机通过船舶电网提供的电力产生机械能，驱动螺旋桨工作。