[实用新型]一种纯电池动力船舶电力系统

权利要求书

1.一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，包括电池系统、直流母线、两套主推进逆变器、两套日用逆变器、一套侧推进逆变器、一套空调逆变器、一个固态断路器、两个岸电接口箱和一套综合控制系统，N＝2n，n≥1，电池系统包括N组电池组及与电池组对应设置的高压盒，其中：

直流母线采用-600VDC、0VDC和+600VDC三电平架构，由综合控制系统控制分闸及合闸的固态断路器将直流母线分为左直流母线和右直流母线；

N组电池组分为由n组电池组组成的左电池组以及由剩余n组电池组组成的右电池组，左电池组中的每组电池组通过高压盒给左直流母线提供直流电能，右电池组中的每组电池组通过高压盒给右直流母线提供直流电能；

两个岸电接口箱分别为左电池组及右电池组提供岸电充电接口；

通过左直流母线的三电平架构和右直流母线的三电平架构分别将直流电能传输至两套主推进逆变器，两套主推进逆变器分别连接各自的主推进电机，由两套主推进电机驱动两套主推进螺旋桨；

通过左直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构和右直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构分别将直流电能传输至两套日用逆变器，直流电能通过日用逆变器为日用负载提供电能；

通过左直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构或右直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构将直流电能传输至侧推进逆变器，侧推进逆变器连接侧推进电机，由侧推进电机驱动侧推进螺旋桨；

通过左直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构或右直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构将直流电能传输至空调逆变器，直流电能通过空调逆变器为变频空调提供动力；

主推进逆变器、日用逆变器、侧推进逆变器、空调逆变器及固态断路器均由综合控制系统控制。

2.如权利要求1所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，所述固态断路器采用三相全控型直流固态断路器；

当所述纯电池动力船舶正常运行时，所述固态断路器合闸将左直流母线与右直流母线连接；

当左直流母线或右直流母线发生故障时，所述固态断路器在短时间内断开，左直流母线与右直流母线分开运行。

3.如权利要求1所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，所述高压盒内设有由电池管理系统控制的高压控制回路。

4.如权利要求3所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，所述综合控制系统与所述主推进逆变器、日用逆变器、侧推进逆变器、空调逆变器之间采用Profibus现场总线进行通讯；所述综合控制系统与所述电池管理系统之间采用RS485通讯接口和Modbus-RTU通讯协议；所述综合控制系统和岸电直流充电系统采用CAN2.0B通讯协议。

5.如权利要求1所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，当所述电池系统正常运行时，所述主推进逆变器通过前置接触器连接三电平架构的所述左直流母线及所述右直流母线，采用三电平架构将直流电转化成所述主推进电机所需的电能；

当所述直流母线或者所述电池系统发生严重故障时，所述主推进逆变器通过前置接触器连接所述左直流母线及所述右直流母线的-600VDC和0VDC或者0VDC和+600VDC的二电平架构，在所述综合控制系统的控制下切换至二电平架构将直流电能降压降功率为所述主推进电机提供电能。

6.如权利要求1所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，所述两套日用逆变器具有自动并网功能和功率分配功能，所述日用逆变器通过跟踪电网电压、频率和相角进行自动并网，所述两套日用逆变器通过交流电压-功率下垂特性曲线控制功率均衡分配。

7.如权利要求1所述的一种纯电池动力船舶电力系统，其特征在于，所述综合控制系统具有充电管理功能，可设定在线充电曲线和充电功率；

所述综合控制系统具有功率管理功能，所述综合控制系统实时监控所述电池组最大供电能力和实时总负载需求，一旦实时总负载需求大于所述电池组的最大供电能力，所述综合控制系统限制推进功率和甩掉重要日用负荷。