[發(fā)明專(zhuān)利]一種電動(dòng)拖船及其動(dòng)力系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510462502.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105151261A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李革臣;段志超;朱錦其
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市森派新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B63H21/17
• 分類(lèi)號(hào): B63H21/17
• 代理公司: 深圳市龍成聯(lián)合專(zhuān)利代理有限公司 44344
• 代理人: 周雷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)拖船及其動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

遠(yuǎn)洋航運(yùn)對(duì)于環(huán)境污染隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越嚴(yán)重。世界十大港口有七個(gè)在中國(guó)，這十大港口的吞吐量占全球吞吐量的26%。船舶活動(dòng)頻繁會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的空氣污染。中國(guó)正為航運(yùn)所造成的空氣污染付出高昂的代價(jià)。

2014年10月，自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)在京發(fā)布的《船舶和港口空氣污染防治白皮書(shū)》指出，由于遠(yuǎn)洋船舶使用高硫含量油，其排放廢氣中所含的柴油顆粒物、氮氧化物和硫氧化物，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)健康與環(huán)境。絕大部分遠(yuǎn)洋船舶主要使用高污染的燃料油（也稱(chēng)為渣油或重油）來(lái)提供動(dòng)力、供熱和電力。燃料油是煉油的殘余產(chǎn)物，具有含硫量高、粘度高的特點(diǎn)，還含有重金屬，如鎘、釩和鉛等。遠(yuǎn)洋船舶發(fā)動(dòng)機(jī)煙氣中的柴油顆粒物毒性較強(qiáng)，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）的癌癥研究所認(rèn)定為致癌物質(zhì)。柴油顆粒物的體積非常小，包含了大約40種有毒污染物，其中15種被確認(rèn)為致癌物質(zhì)。

世界各國(guó)對(duì)遠(yuǎn)洋船舶的環(huán)境污染都非常重視，北美、歐洲及亞洲一些國(guó)家和地區(qū)的政府也都非常重視，意識(shí)到航運(yùn)的空氣污染對(duì)健康和環(huán)境的影響，分別都已采取了相關(guān)措施來(lái)防治船舶和港口的空氣污染。

我國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》以及《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中，船舶和港口的廢氣減排主要通過(guò)以下兩種途徑實(shí)現(xiàn)：1、逐步淘汰落后且污染嚴(yán)重的船舶；2、利用綠色技術(shù)提升港口基礎(chǔ)設(shè)施，包括門(mén)式起重機(jī)“油改電”技術(shù)和為泊岸船舶提供岸電的設(shè)施、港口運(yùn)輸車(chē)輛和貨物裝卸設(shè)備升級(jí)等。

目前國(guó)際上為了減小遠(yuǎn)洋船舶污染的通用措施是采用拖船入港方法，一定程度上減少了遠(yuǎn)洋貨輪的重油廢氣的污染，但是所有拖船仍是柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，柴油機(jī)的廢氣污染程度仍然不小。港口環(huán)境污染的問(wèn)題到目前為止依然是難以解決的重大問(wèn)題。

電動(dòng)拖船的核心技術(shù)是電力推進(jìn)技術(shù)（即電機(jī)和電控技術(shù)）和動(dòng)力電池技術(shù)：目前船舶電力推進(jìn)技術(shù)已很成熟，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在潛艇、起重船、破冰船、挖泥船、消防船、滾裝船、領(lǐng)航船、航標(biāo)工作、船渡船、豪華游船以及軍事艦艇上。我國(guó)最新建造的海警船和遠(yuǎn)洋科考船都采用了先進(jìn)的電力推進(jìn)技術(shù)。

由于在電池技術(shù)中，電池的比能量和重量等不能滿(mǎn)足電動(dòng)拖船的電力推進(jìn)要求，因此目前在電動(dòng)拖船中還尚未采用電池作為電力推進(jìn)技術(shù)的能源。本發(fā)明使得用電池做為電動(dòng)拖船中電力推進(jìn)技術(shù)的能源成為可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)拖船的方式對(duì)環(huán)境有污染，若換成電池電力推進(jìn)的方式，電池的性能又不能滿(mǎn)足要求，通過(guò)本發(fā)明提供的增程式技術(shù)，解決了柴油有污染，動(dòng)力電池壽命短、續(xù)航里程短的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種動(dòng)力系統(tǒng)，應(yīng)用于電動(dòng)拖船，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電池模塊（100）、推動(dòng)模塊（200）和輔助發(fā)電模塊（300），所述電池模塊（100）和輔助發(fā)電模塊（300）可為推動(dòng)模塊（200）提供電能；其中：

所述電池模塊（100）與所述推動(dòng)模塊（200）連接，電池模塊（100）輸出電能至推動(dòng)模塊（200），推動(dòng)模塊（200）將所述電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)拖船運(yùn)動(dòng)；

所述輔助發(fā)電模塊（300）分別與所述電池模塊（100）和所述推動(dòng)模塊（200）連接，當(dāng)所述電池模塊（100）的電量下降到預(yù)設(shè)值時(shí)輔助發(fā)電模塊（300）開(kāi)始工作，所述輔助發(fā)電模塊（300）輸出電能至電池模塊（100）從而給所述電池模塊（100）充電，或者輔助發(fā)電模塊（300）輸出電能至推動(dòng)模塊（200），推動(dòng)模塊（200）將所述電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)拖船運(yùn)動(dòng)。

在一些實(shí)施例中，所述電池模塊（100）包括動(dòng)力電池（110）和電池管理單元（120），所述電池管理單元（120）和動(dòng)力電池（110）連接，電池管理單元（120）對(duì)動(dòng)力電池（110）進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。

在一些實(shí)施例中，所述推動(dòng)模塊（200）包括依次連接的主控制器（210）、推動(dòng)電機(jī)（220）和推動(dòng)裝置（230），所述主控制器（210）與動(dòng)力電池（110）連接，主控制器（210）接收動(dòng)力電池（110）輸出的電能并進(jìn)行變頻控制后帶動(dòng)推動(dòng)電機(jī)（220）轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)推動(dòng)裝置（230）運(yùn)轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)拖船運(yùn)動(dòng)。