[實用新型]新能源電動船

有效

• 申請號: 201220227186.0
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN202670086U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 陳樂茵;鄭家偉;鮑延杰;王道洪
• 申請（專利權）人: 無錫富洪科技有限公司
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17
• 代理公司: 深圳市攜眾至遠知識產權代理事務所(普通合伙) 44306
• 代理人: 成義生;石玉忠

技術領域

本實用新型涉及電力驅動的船舶，特別是涉及一種以太陽能、風能、潮汐能等可再生能源所產生的電能為動力的新能源電動船。

背景技術

船舶是最重要的交通運輸工具之一。正如人們所知，傳統的船舶主要是依靠熱機，如柴油機、汽輪機以及燃汽輪機等來驅動的，船舶運行的能量來源依賴于具有污染的不可再生的燃油，這種以燃油為動力來源的船舶具有如下顯著缺陷：?

1、排放的廢氣、廢水較多，對環境污染比較嚴重。

2、噪聲污染非常嚴重，乘坐環境的舒適性相對較低。

3、能源的消耗較大，營運經濟性較差。特別是近年來，由于燃油價格上漲過快，船舶經營者承受較大的運營成本壓力。

面對更為嚴格的排放要求，以及提高船舶運營的經濟效益和為了滿足特種船舶的特殊要求，人們尋求通過改變船舶的能量來源和推進方式來解決上述問題，而電力推進方式則是一條有效途徑。

為此，人們開發出了一些電動船舶，其中一些嘗試利用新能源。這類電動船舶的結構基本類似，其通過太陽能電池板、風力發電機等產生電能，將能量儲存在蓄電池中，并通過DC/AC逆變器將存儲在電池中的直流電逆變成交流電，為漿、舵和驅動電機等電力推進裝置和船上的照明、空調等交流負載提供交流電能。然而。這類電動船舶雖然采用了風能、太陽能等新能源技術，但由于其蓄電池輸出的是直流電，要給船用推進裝置和交流負載供電，必須要經過DC/AC轉換，能量轉換過程中必然存在能量損耗，使得電池的電能得不到充分利用，導致續航里程較短，不利于推廣。還由于船舶經常起停，在啟動時，船用推進裝置供電電能變化大，而從電池的工作特性看，變化的大電流沖擊將嚴重影響電池的壽命，使得電池更換頻繁，從而導致維護成本提高。就電池技術而言，一般單節電池電壓很低（幾伏），而船用供電系統電壓可高達幾百伏，需要多節電池串聯在一起使用。由于各個電池的內阻等參數的不一致，經過多次充、放電后，各個電池的電壓等參數會不一致，而電池電壓是直接對應電池容量的，電池電壓的不同意味著電池的容量得不到充分利用，因而導致整個電池的容量不足，續航里程縮短，且電池長期在低壓工作，也會影響電池的壽命。?此外，如果采用新型的鋰離子電池，還需要對各個電池的溫度和電壓參數進行采樣，如果電壓過低，容易直接導致電池失效，如果電壓或溫度過高，會引起爆炸、火災等危險。因此需要對其進行監控和管理，以保證電池儲能單元工作的安全性、可靠性，并延長電池使用壽命。

另一方面，對于采用交流輸電的電動船，由于其推進系統電機功率一般較大，在起停和電機驅動功率變化的時候，對整個船的交流電的諧波污染嚴重。此外，電動船負載中，絕大部分是感性負載電機，因此交流電功率因素很低，交流輸電效率低，無功損耗嚴重，另外對船用其他交流負載供電電能質量也差。

發明內容

????本實用新型旨在解決上述問題，而提供一種由電能存儲單元輸出的直流電無須進行直流到交流的轉換，可有效降低能源消耗，提高能源利用率，并可有效提高續航里程且無污染，噪音低的新能源電動船。

????為實現上述目的，本實用新型提供一種新能源電動船，該新能源電動船包括新能源發電單元，與新能源發電單元連接的電能存儲單元，與電能存儲單元連接的充電單元、電力推進裝置及用電負載，與新能源發電單元、電能存儲單元、充電單元及電力推進裝置連接的主控單元，其特征在于，所述電力推進裝置用電負載均為直流負載，所述新能源發電單元發的電經充電單元儲存于電能存儲單元內，該電能存儲單元與所述電力推進裝置和用電負載相連接，直接將直流電輸送到所述電力推進裝置和用電負載，為其提供工作電源。

新能源發電單元為太陽能發電單元、風力發電單元、潮汐能發電單元、燃料電池發電單元中的一種或幾種的組合。

太陽能發電單元包括普通太陽能發電裝置、薄膜太陽能發電裝置、聚光太陽能發電裝置中的一種或者幾種的組合。

風力發電單元包括直流永磁風力發電機和開關磁阻風力發電機中的一種或其組合。

電能存儲單元為鋰電池電能存儲單元和超級電容電能存儲單元中的一種或其組合。

充電單元包括新能源充電單元和岸上充電單元，其中，新能源充電單元分別與太陽能發電單元、風力發電單元、電能存儲單元及主控單元連接，岸上充電單元與電能存儲單元相連接。

電力推進裝置包括電機驅動單元、傳動單元及船槳單元，所述用電負載包括照明裝置和家用電器。