[發明專利]混合電源供電的船舶電力系統

有效

• 申請號: 201410163168.4
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104037927B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 張利剛;高志光
• 申請（專利權）人: 上海南車漢格船舶工程有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04;H02J9/08
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種新型混合電源供電的船舶電力系統。

背景技術

圖1目前主流的電力推進船舶電源系統示意圖。

如圖1所示，全船的電力系統由電源、配電板10、推進系統、其它船用負載11、日用負載13組成。其中電源由岸電3、主發電機組1和停泊發電機2構成；推進系統由移相變壓器4、推進變頻器、推進電機7、推進器8組成。二極管整流器5和逆變器6構成推進變頻器。

電源向全船配電系統10供電，配電板10根據船舶的工況統一調配全船電力。

航行工況：岸電開關19和停泊發電機開關18斷開，主發電機開關17閉合。發電機1給配電系統10供電。整流裝置4和5將配電板10交流電整為直流，逆變器6再將直流變為交流電供推進電機來拖動推進器，制動單元9將電機減速時多余動能消耗掉。

停泊工況：主發電機1和推進系統不開，不易接入岸電3時，停泊發電機2給船上停泊負載供電。

航行時發電機1給配電系統10供電，整流裝置4和5整流后逆變器6再將直流變為交流電推進電機來拖動推進器或槳。制動單元9將電機減速時多余動能消耗掉。

主發電機1和推進系統不開，不易接入岸電3時，停泊發電機2給船上停泊負載供電。

現代主流綜合電力推進船電力系統方案中發電機多余的能量無法儲存，停泊時要開停泊發電機2，形成能源浪費，廢氣污染；另外噪音影響船員和內河兩岸居民的休息。

圖2目前主流的電力推進船舶引入蓄電池電源的電力系統示意圖。如圖2所示，在現有基礎上增加電池支路和變頻電源支路，同時取消停泊發電機2，來改變船舶的電源結構。其中，電池支路70由蓄電池16、充放電管理裝置15構成；變頻電源支路由逆變器33、濾波器34和放電開關20組成。

航行工況：岸電開關19和放電開關20斷開，發電機開關17閉合，由發電機1給配電板10供電。開關21閉合，整流單元4和5將配電板10交流整成直流，直流環節23多余能量通過充放電裝置15給蓄電池16充電儲能。發電機1不開時：開關19和17斷開。蓄電池16通過充放電裝置15向直流環節23供電。變頻電源支路80將直流電逆變成交流電供給配電板10，供負載11和12使用。推進支路6、7、8也可從直流環節23取電用于短距離航行。

雖然引入蓄電池組后可將航行時多余能量儲存后在停泊時使用。但是需額外增加變頻電源支路，會增加設備體積和成本，變頻電源支路控制系統也需單獨配置，蓄電池組充放電裝置功能復雜。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，以克服上述現有技術的存在缺陷。

本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，包括：配電板；向配電板供電的電源，包括岸電和主發電機組；電池支路，包括串聯的蓄電池組、充電裝置和充電開關，電池支路通過充電開關與配電板連接；與配電板連接的可控式可逆變流器；至少一支逆變器和電機串聯的驅動電路，與可控式可逆變流器串聯；放電開關的一端與蓄電池組和充電裝置之間連接，另一端與可控式可逆變流器25和驅動電路之間連接；當電源供電時，充電開關閉合，放電開關斷開；當蓄電池組供電時，充電開關斷開，放電開關閉合。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：主發電機組通過第一開關與配電板連接。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：岸電通過第二開關與配電板連接。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：可控式可逆變流器與配電板之間還串聯濾波器。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：濾波器通過第三開關與配電板連接。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：驅動電路為推進驅動電路，還包括與電機串聯的齒輪箱和推進器。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：推進驅動電路還包括制動單元。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：還包括與配電板連接的其他船用負載。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：還包括與配電板連接的控制及日用變壓支路。

進一步，本發明提供一種新型混合電源供電的船舶電力系統，還可以具有這樣的特征：充電開關和放電開關互鎖。

發明的有益效果