[发明专利]一种气电混合动力船舶能量管理系统和方法

权利要求书

1.一种气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，包括：岸电供电装置、锂电池供电装置、燃气发电机供电装置、第一分合闸开关、第二分合闸开关、第三分合闸开关、主电网和综合监控装置；其中，所述岸电供电装置通过所述第一分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；所述锂电池供电装置通过所述第二分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；所述燃气发电机供电装置通过所述第三分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；所述综合监控装置被配置为：

在船舶停泊作业工况下，控制所述第一分合闸开关合闸，且所述第二分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸；并在所述锂电池供电装置电量不满足第一预设电量时对所述锂电池供电装置进行充电；

在船舶停泊工况下，控制所述第一分合闸开关合闸，且所述第二分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸，并按照预设周期对所述锂电池供电装置进行充放电维护；

在船舶航行工况下，控制所述第二分合闸开关合闸，且所述第一分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸；且在所述锂电池供电装置出现第一类状况时，控制所述第三分合闸开关合闸且所述第二分合闸开关分闸，或者，在所述锂电池供电装置出现第二类状况时，控制所述第三分合闸开关合闸；

在船舶航行作业工况下，控制所述第三分合闸开关合闸，且所述第一分合闸开关和所述第二分合闸开关分闸；且在所述燃气发电机供电装置出现第三类状况时，控制所述第三分合闸开关分闸且所述第二分合闸开关合闸，或者，在所述燃气发电机供电装置出现第四类状况时，控制所述第二分合闸开关合闸。

2.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述第一类状况至少包括锂电池电量不足、所述第二分合闸开关异常脱扣、所述锂电池供电装置输出电压异常、所述锂电池供电装置输出频率异常中的一种。

3.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述第二类状况至少包括所述主电网所需用电负荷大于所述锂电池供电装置的预设负荷和重载问询时所述锂电池供电装置的输出功率不足中的一种。

4.根据权利要求3所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述综合监控装置被配置为：在出现所述第二类状况下，当所述主电网所需用电负荷小于或者等于所述锂电池供电装置的第一预设倍率时，控制所述燃气发电机供电装置解列，并在解列后控制所述第三分合闸开关分闸。

5.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述第三类状况至少包括所述第三分合闸开关异常脱扣、所述燃气发电机供电装置输出电压异常和所述燃气发电机供电装置输出频率异常中的一种。

6.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述第四类状况至少包括所需用电负荷大于所述燃气发电机供电装置的预设负荷和重载问询时所述燃气发电机供电装置的输出功率不足中的一种。

7.根据权利要求6所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述综合监控装置被配置为：在出现所述第四类状况下，当所述主电网所需用电负荷小于或者等于所述燃气发电机供电装置的第二预设倍率时，控制所述锂电池供电装置解列，并在解列后控制所述第二分合闸开关分闸。

8.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，所述综合监控装置还被配置为：在船舶停泊作业工况下，当所述第一分合闸开关异常脱扣时，控制所述第二分合闸开关合闸，使所述锂电池供电装置代替所述岸电供电装置为船舶供电。

9.根据权利要求1所述的气电混合动力船舶能量管理系统，其特征在于，还包括报警装置，与所述综合监控装置电连接；所述综合监控装置还被配置为：在船舶停泊工况下，当所述第一分合闸开关异常脱扣时，向所述报警装置发送报警信号。

10.一种气电混合动力船舶能量管理方法，其特征在于，由气电混合动力船舶能量管理系统执行，所述气电混合动力船舶能量管理系统包括：岸电供电装置、锂电池供电装置、燃气发电机供电装置、第一分合闸开关、第二分合闸开关、第三分合闸开关、主电网和综合监控装置；其中，所述岸电供电装置通过所述第一分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；所述锂电池供电装置通过所述第二分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；所述燃气发电机供电装置通过所述第三分合闸开关与所述主电网连接，用于为船舶供电；

所述管理方法包括：

在船舶停泊作业工况下，控制所述第一分合闸开关合闸，且所述第二分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸；并在所述锂电池供电装置电量不满足第一预设电量时对所述锂电池供电装置进行充电；

在船舶停泊工况下，控制所述第一分合闸开关合闸，且所述第二分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸，并按照预设周期对所述锂电池供电装置进行充放电维护；

在船舶航行工况下，控制所述第二分合闸开关合闸，且所述第一分合闸开关和所述第三分合闸开关分闸；且在所述锂电池供电装置出现第一类状况时，控制所述第三分合闸开关合闸且所述第二分合闸开关分闸，或者，在所述锂电池供电装置出现第二类状况时，控制所述第三分合闸开关合闸；

在船舶航行作业工况下，控制所述第三分合闸开关合闸，且所述第一分合闸开关和所述第二分合闸开关分闸；且在所述燃气发电机供电装置出现第三类状况时，控制所述第三分合闸开关分闸且所述第二分合闸开关合闸，或者，在所述燃气发电机供电装置出现第四类状况时，控制所述第二分合闸开关合闸。