CN202147836U - 一种混合供电的船舶电力推进*** - Google Patents

一种混合供电的船舶电力推进*** Download PDF

Info

Publication number
CN202147836U
CN202147836U CN201120148323U CN201120148323U CN202147836U CN 202147836 U CN202147836 U CN 202147836U CN 201120148323 U CN201120148323 U CN 201120148323U CN 201120148323 U CN201120148323 U CN 201120148323U CN 202147836 U CN202147836 U CN 202147836U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
electric
controller
propulsion system
battery pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201120148323U
Other languages
English (en)
Inventor
顾伟
康伟
黄辉
高迪驹
胡杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Maritime University
Original Assignee
Shanghai Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Maritime University filed Critical Shanghai Maritime University
Priority to CN201120148323U priority Critical patent/CN202147836U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202147836U publication Critical patent/CN202147836U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种混合供电的船舶电力推进***，包括船舶控制***、电源***、配电板和电力推进***，船舶控制***中设置有电源管理控制器和推进操纵控制器，电源***通过配电板与电力推进***连接，电源***和配电板分别与电源管理控制器连接，电力推进***连接于推进操纵控制器。所述电源***中设置有岸电接电箱、柴油发电机组和动力电池组；电力推进***中设置有变频器，变频器与推进电机连接，推进电机连接于推进器；配电板中设置有汇流排，汇流排上设置有主开关和负荷开关，主开关连接于发电机组，负荷开关连接于变频器。采用柴油发电机组和动力电池混合供电方式，保证了船舶的航行安全，提高了船舶的续航性能。

Description

一种混合供电的船舶电力推进***
技术领域
本实用新型涉及一种混合供电的船舶电力推进***。 
背景技术
船舶电力推进方式具有操纵性能好、节能环保的显著优点，可以降低船舶的废气排放，减少船舶的燃料能源消耗，同时可以获得较好的动力特性。申请号为201010300192.X的中国专利文献公开了一种包括柴油机-发电机组、配电***、推进电动机及推进器的电力推进***；申请号为200810034693.0的中国专利文献公开了一种电力推进船舶的控制装置及其控制方法。上述专利中，其电力推进船舶的主动力电源均为常规的柴油机-发电机组(简称柴油发电机组)。这种柴油发电机组供电的电力推进***可以有限降低但不能根本消除船舶的废气排放。 
为了实现电力推进船舶的废气零排放，发展以清洁能源为主动力电源的绿色船舶具有重要意义。申请号为200710036259.1的中国专利文献公开了一种基于超级电容混合动力的船舶电力推进***，其供电***包括与推进控制***相连的超级电容组以及电池堆；申请号为200820155772.2的中国专利文献公开了一种用于船舶电力推进***的供电***，其供电***包括与推进控制***相连的超级电容组以及电池堆。上述专利中以蓄电池和超级电容作为船舶电力推进***的主动力电源，取消了常规的柴油发电机组，使得船舶自身可实现废气的零排放。但是，作为船舶主电源的超级电容和蓄电池需经岸上充电储能，在航行中一旦超级电容和蓄电池的储能用尽或自身发生故障，则会导致船舶失去动力，会造成严重的船舶航行安全事故；其次，船舶正常航行中一般不会产生可回收的电力推进***的制动动能，因此超级电容在***中的意义并不大。 
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种混合供电的船舶电力推进***。 
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是， 
一种混合供电的船舶电力推进***，包括船舶控制***、电源***、配电板和电力推进***，船舶控制***中设置有电源管理控制器和推进操纵控制器，电源***通过配电板与电力推进***连接，电源***和配电板分别与电源管理控制器连接，电力推进***连接于推进操纵控制器。 
进一步，所述电源***中设置有岸电接电箱、柴油发电机组和动力电池组；电力推进***中设置有变频器，变频器与推进电机连接，推进电机连接于推进器；配电板中设置有汇流排，汇流排上设置有主开关和负荷开关，主开关连接于发电机组，负荷开关连接于变频器； 
动力电池组通过充放电控制器分别与主开关和所述电源管理控制器连接，柴油发电机组设置有电机控制器，电机控制器连接于电源管理控制器。 
进一步，所述船舶控制***中还设置有驾驶台操作单元、机舱操作单元和参数设定与故障报警单元，驾驶台操作单元和机舱操作单元分别连接有显示屏和车钟，参数设定与故障报警单元连接有显示器和报警器，电源管理控制器、推进操作控制器、驾驶台操作单元、机舱操作单元、参数设定与故障报警单元通过现场总线连接。 
本实用新型的有益效果是，柴油发电机组和动力电池混合供电可由四种不同的工作模式：纯电池供电模式、纯柴电供电模式、混合供电模式、停泊充电模式。在停泊充电模式下，由岸电对动力电池进行充电，储存电能；在纯电池供电模式下，船舶以经济航速航行；在纯柴电供电模式下，船舶可以大功率全速航行，且柴油发电机组的剩余功率可为电池充电；在混合供电模式下，可根据船舶航行状态以及电力推进***的运行状态，自动决定由动力电池供电、柴油发电机组供电、或由动力电池和柴油发电机组共同为船舶供电；可实现船舶的节能减排，同时也将产生较显著的节支效果，而柴油发电机组和动力电池混合供电方式，保证了船舶的航行安全，提高了船舶的续航性能。 
附图说明
图1是本实用新型提出的一种混合供电的船舶电力推进***的结构示意 图。 
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。 
如图1所示，柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进***由电源***100、配电板300、电力推进***400和船舶控制***500组成。 
电源***100包括了岸电接电箱101，柴油发电机组111和121，动力电池组131和充放电控制器132。 
岸电接电箱101为船舶接入岸电，通过主开关301连接到汇流排310上，可在船舶停航靠泊状态下为船舶提供电力，向动力电池组121充电储能。 
柴油发电机组111和121通过主开关311和312连接到汇流排310上，在柴油发电机组供电模式或混合供电模式下为电力推进***400提供电力，并可向动力电池组131充电储能。通过电机控制器112和122分别对机组111和121的起动、并车、解列、停车，以及频率和电压的自动调节实施控制。 
动力电池组131由充放电控制器132控制其充电或放电，通过主开关313连接到汇流排310上，在电池供电模式或混合供电模式下，为电力推进***400提供电力。动力电池可以是高密度锂离子电池，也可以是碱性蓄电池或铅酸蓄电池。 
船舶电力推进***400，由推进器431、推进电机421和变频器411组成了一套独立的电力推进***，通过负荷开关321连接到汇流排310上；由推进器432、推进电机422和变频器412组成了另一套独立的电力推进***，通过负荷开关322连接到汇流排310上。独立的电力推进***并不必须是二套，根据船舶的推进要求，可以是一套、二套或二套以上。推进电机可以是异步电动机，也可以是同步电动机。 
控制***500由电源管理控制器501、推进操纵控制器502、驾驶台操作单元503、机舱操作单元504、以及参数设定与故障报警单元505等组成，通过现场总线网络510连接起来，相互之间实现数据的交换。 
电源管理控制器501，也称为电源管理***(PMS，Power Management System)是集控制、监测、保护和管理于一体的综合性监控***，提供稳定、安全的电能是PMS的首要任务。电源管理控制器501连接电机控制器112和122、充放电控制器132、以及配电板300。主要功能是：柴油发电机组与动力电池组的能量分配控制和管理、柴油发电机组和动力电池组的状态监控管理，输配电***的安全保护及报警管理、电力推进用电负荷的监控管理等。 
连接电力推进***400的推进操纵控制器502，通过现场总线510，接受驾驶台操作单元503或机舱操作单元504的指令直接操控变频器411和412，实现对推进电机421和422的推进控制。推进控制可以以二种模式进行：转速控制模式或负荷(转矩)控制模式，分别应用于不同的航行环境。 
驾驶台操作单元503和机舱操作单元504，连接车钟5031和5041，实现推进操纵控制的指令发送，也可以连接显示屏5032和5042，实现推进与操纵状态的显示。 
参数设定与故障报警单元505连接显示器5051、报警器5052等外部设备，通过现场总线510获取电源管理控制器501、推进操纵控制器502、驾驶台操作单元503和机舱操作单元504等的实时状态数据，进行状态监测，并可对***进行参数设定和修改。 
柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进***可以有四种供电模式运行：纯柴电供电模式、纯电池供电模式、混合供电模式和停泊充电模式。 
(a)纯电池供电模式 
由动力电池组131提供全船电力推进用电，由电源管理控制器501(PMS)监视动力电池组的剩余电量。当剩余电量低于设定的阈值(如30％额定容量)时，将给出低电量报警信号，并自动起动单台柴油发电机组111或121投入运行替代动力电池组供电。船舶在经济航速(航速低于额定航速80％以下)下航行时，将主要以这种纯电池供电模式运行。在这种模式下，船舶达到了最佳的节能减排效果。 
(b)纯柴电供电模式 
由柴油发电机组111、121提供全船电力推进用电，由电源管理控制器501(PMS)根据电力推进用电负荷的需要，来决定投入电网(配电板300)的发 电机组数量。船舶大功率全速航行，或船舶辅助用电量大大增加，或动力电池剩余电量不够为电力推进***供电时，将以这种纯柴电供电模式运行。在纯柴电供电模式下，柴油发电机组111、121的剩余功率可为动力电池组131充电，因此柴油发电机组111、121始终运行在高(满)负荷状态下，节能效果明显。 
(c)混合供电模式 
由柴油发电机组111和121、动力电池组131共同提供全船电力推进用电，由电源管理控制器501根据电力推进用电负荷的需要，决定电源混合供电的电量分配及优先次序。①在经济航速下，自动停止柴油发电机组111、121运行，仅由动力电池组131供电；②动力电池组131的剩余容量不够时，自动起动柴油发电机组111、121投入运行，柴油发电机组111、121的剩余功率可为动力电池组131充电；③大功率全速航行以及船舶辅助用电量大大增加时、或在紧急情况下，由动力电池组131和柴油发电机组111、121共同供电，以满足船舶用电需要。这种全自动的混合供电模式，包含了以上纯柴电供电模式和纯电池供电模式。 
(d)停泊充电模式 
船舶靠泊停航状态下，利用码头岸电，通过岸电接电箱101为船舶接入岸电，通过主开关301连接到汇流排310上，向动力电池组121充电储能。 
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。 

Claims (3)

1.一种混合供电的船舶电力推进***，其特征在于，包括船舶控制***、电源***、配电板和电力推进***，船舶控制***中设置有电源管理控制器和推进操纵控制器，电源***通过配电板与电力推进***连接，电源***和配电板分别与电源管理控制器连接，电力推进***连接于推进操纵控制器；
所述电源***中设置有岸电接电箱、柴油发电机组和动力电池组；
岸电接电箱通过主开关连接到汇流排上，在船舶停航靠泊状态下为船舶提供电力，向动力电池组充电储能；
柴油发电机组通过主开关连接到汇流排上，在柴油发电机组供电模式或混合供电模式下为电力推进***提供电力，并向动力电池组充电储能；
动力电池组由充放电控制器控制其充电或放电，通过主开关连接到汇流排上，在电池供电模式或混合供电模式下，为电力推进***提供电力。
2.根据权利要求1所述的一种混合供电的船舶电力推进***，其特征在于，所述电力推进***中设置有变频器，变频器与推进电机连接，推进电机连接于推进器；配电板中设置有汇流排，汇流排上设置有主开关和负荷开关，主开关连接于发电机组，负荷开关连接于变频器；
动力电池组通过充放电控制器分别与主开关和所述电源管理控制器连接，柴油发电机组设置有电机控制器，电机控制器连接于电源管理控制器。
3.根据权利要求1所述的一种混合供电的船舶电力推进***，其特征在于，所述船舶控制***中还设置有驾驶台操作单元、机舱操作单元和参数设定与故障报警单元，驾驶台操作单元和机舱操作单元分别连接有显示屏和车钟，参数设定与故障报警单元连接有显示器和报警器，电源管理控制器、推进操作控制器、驾驶台操作单元、机舱操作单元、参数设定与故障报警单元通过现场总线连接。 
CN201120148323U 2011-05-11 2011-05-11 一种混合供电的船舶电力推进*** Expired - Fee Related CN202147836U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201120148323U CN202147836U (zh) 2011-05-11 2011-05-11 一种混合供电的船舶电力推进***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201120148323U CN202147836U (zh) 2011-05-11 2011-05-11 一种混合供电的船舶电力推进***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202147836U true CN202147836U (zh) 2012-02-22

Family

ID=45588904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201120148323U Expired - Fee Related CN202147836U (zh) 2011-05-11 2011-05-11 一种混合供电的船舶电力推进***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202147836U (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102211657A (zh) * 2011-05-11 2011-10-12 上海海事大学 柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进***
CN102975841A (zh) * 2012-11-15 2013-03-20 广新海事重工股份有限公司 船舶双动力推进***
CN103072681A (zh) * 2013-02-28 2013-05-01 上海海事大学 船舶多能源混合动力***
CN103192974A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 上海瑞华(集团)有限公司 一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成***
CN103318397A (zh) * 2013-06-21 2013-09-25 上海海事大学 一种混合动力船舶的双向dc-dc控制方法
CN103708015A (zh) * 2013-12-18 2014-04-09 上海海事大学 一种双柴油发电机组与锂电池混合动力船舶结构与控制方法
CN103935498A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 集美大学 一种太阳能观光游览船能量动态管理和控制***
CN104527958A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 武汉理工大学 船舶四机双桨混合动力推进***能量优化与控制方法
CN105035296A (zh) * 2015-08-11 2015-11-11 上海海事大学 混合动力电力推进船舶能源***工作模式自动切换装置及方法
CN106809363A (zh) * 2016-01-28 2017-06-09 上海冠图电气科技有限公司 船舶多类型能源管理***以及能源管理方法
CN107636928A (zh) * 2015-05-13 2018-01-26 三星重工业株式会社 船舶及其电力运用方法
CN107697256A (zh) * 2017-08-23 2018-02-16 广州发展瑞华新能源电动船有限公司 一种纯电动船的动力集成***
CN109018291A (zh) * 2018-07-24 2018-12-18 李继祎 一种船舶供电***及控制方法
CN109229326A (zh) * 2018-11-09 2019-01-18 上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司 一种渔船混合动力***和推进方法
CN109979292A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 武汉理工大学 一种船用混合能源电力推进***半实物试验平台
CN110937094A (zh) * 2019-12-13 2020-03-31 江苏科技大学海洋装备研究院 一种新型lng动力船安保控制***

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102211657A (zh) * 2011-05-11 2011-10-12 上海海事大学 柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进***
CN102975841A (zh) * 2012-11-15 2013-03-20 广新海事重工股份有限公司 船舶双动力推进***
CN103935498A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 集美大学 一种太阳能观光游览船能量动态管理和控制***
CN103072681B (zh) * 2013-02-28 2015-09-30 上海海事大学 船舶多能源混合动力***
CN103072681A (zh) * 2013-02-28 2013-05-01 上海海事大学 船舶多能源混合动力***
CN103192974A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 上海瑞华(集团)有限公司 一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成***
CN103318397A (zh) * 2013-06-21 2013-09-25 上海海事大学 一种混合动力船舶的双向dc-dc控制方法
CN103318397B (zh) * 2013-06-21 2016-01-13 上海海事大学 一种混合动力船舶的双向dc-dc控制方法
CN103708015A (zh) * 2013-12-18 2014-04-09 上海海事大学 一种双柴油发电机组与锂电池混合动力船舶结构与控制方法
CN103708015B (zh) * 2013-12-18 2016-06-08 上海海事大学 一种双柴油发电机组与锂电池混合动力船舶结构与控制方法
CN104527958A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 武汉理工大学 船舶四机双桨混合动力推进***能量优化与控制方法
CN107636928A (zh) * 2015-05-13 2018-01-26 三星重工业株式会社 船舶及其电力运用方法
CN107636928B (zh) * 2015-05-13 2022-04-05 三星重工业株式会社 船舶及其电力运用方法
CN105035296A (zh) * 2015-08-11 2015-11-11 上海海事大学 混合动力电力推进船舶能源***工作模式自动切换装置及方法
CN106809363A (zh) * 2016-01-28 2017-06-09 上海冠图电气科技有限公司 船舶多类型能源管理***以及能源管理方法
CN107697256A (zh) * 2017-08-23 2018-02-16 广州发展瑞华新能源电动船有限公司 一种纯电动船的动力集成***
CN109018291A (zh) * 2018-07-24 2018-12-18 李继祎 一种船舶供电***及控制方法
CN109229326A (zh) * 2018-11-09 2019-01-18 上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司 一种渔船混合动力***和推进方法
CN109979292A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 武汉理工大学 一种船用混合能源电力推进***半实物试验平台
CN110937094A (zh) * 2019-12-13 2020-03-31 江苏科技大学海洋装备研究院 一种新型lng动力船安保控制***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202147836U (zh) 一种混合供电的船舶电力推进***
CN102211657A (zh) 柴油发电机组与动力电池混合供电的船舶电力推进***
CN102358412B (zh) 多能源混合动力的船舶电力推进***及其实施方法
CN202016568U (zh) 一种混合动力船舶电力推进***
CN202156534U (zh) 一种多能源混合动力的船舶电力推进***
CN102120488A (zh) 混合动力船舶电力推进***及实施方法
CN103708015B (zh) 一种双柴油发电机组与锂电池混合动力船舶结构与控制方法
JP4402678B2 (ja) 制御装置
CN210971490U (zh) 一种增程式纯锂电池动力船舶推进***
CN110001906B (zh) 船舶全电推进多电源复合利用***以及供电方法
CN107697256A (zh) 一种纯电动船的动力集成***
CN102145743A (zh) 燃料电池船舶电力推进***及应用方法
CN209938908U (zh) 船舶全电推进多电源复合利用***
CN207595233U (zh) 一种船舶电力***
CN113300422A (zh) 一种船舶混合供电***、船舶及其供电控制方法
CN113507144B (zh) 一种船舶交直流组网配电功率管理***的供电方法
CN104037927A (zh) 新型混合电源供电的船舶电力***
WO2019061694A1 (zh) 一种船舶电力***及其控制方法
CN105966590A (zh) 一种带储能单元混合电力推进***的车客渡船
CN207683754U (zh) 一种纯电动船的动力集成***
CN202016567U (zh) 燃料电池船舶电力推进***
CN203840051U (zh) 蓄电池组和发电机混合电源供电的船舶电力***
CN211001772U (zh) 一种船用纯电池推进***
CN218317240U (zh) 一种纯电动力集装箱船动力***
CN216508978U (zh) 一种无人船直流组网电力推进***

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120222

Termination date: 20120511