[發(fā)明專利]一種基于無線充電的內(nèi)河船電推系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610145527.2
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105644754A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高潔
• 申請（專利權(quán)）人: 南通理工學(xué)院
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種無線電充電領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線充電的內(nèi)河船電推系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國是能源消耗大國，隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的不斷提高，能源結(jié)構(gòu)及環(huán)境污染問題日益呈現(xiàn)。為努力維護(hù)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展，解決好能源供應(yīng)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重問題,我國政府相繼出臺了多項關(guān)于節(jié)能環(huán)保的政策，并積極推進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。目前，國家關(guān)于節(jié)能環(huán)保及優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的號召已深入人心。

交通工具作為主要的耗能源，對它的動力改進(jìn)成為現(xiàn)在非常關(guān)注的問題。以汽車為例，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)動車保有量近年呈現(xiàn)快速增長趨勢，帶來的能源消耗和環(huán)境污染也是日趨嚴(yán)重。2008年，我國交通運輸所用汽油、柴油占全社會消費總量的50%以上，二氧化碳的排放量占全世界排放量的22%。這些數(shù)字觸目驚心。

船舶是重要的交通運輸工具，我國約有17萬余艘、5500多萬載重噸的內(nèi)河船舶廣泛分布在祖國各大江河湖泊中，承擔(dān)著繁重的任務(wù)。這些船舶主要使用柴油機(jī)動力系統(tǒng)，成為各地能源消耗大戶及重要的污染源。船舶柴油機(jī)的排氣污染已引起世界各國的重視，國際海事組織（IMO）早在1997年9月就審議通過了《防止船舶造成大氣污染規(guī)則》，對船舶柴油機(jī)的排放提出了嚴(yán)格的限制?？刂苾?nèi)河船舶柴油機(jī)的排氣是改善各地環(huán)境污染的重要手段之一。

與此同時,國際油價節(jié)節(jié)攀升,至2012年3月，我國成品油首度擠入“八元”時代。船舶運營成本隨之升高，給各地船主帶來了極大的負(fù)擔(dān)。

為了響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保政策，改善柴油機(jī)動力內(nèi)河船舶所面臨的環(huán)境污染及能源成本問題，我國開始關(guān)注新型內(nèi)河船舶的動力研究。

純電動推進(jìn)因其低能耗零污染而備受關(guān)注，隨著一批電動公交車投入運營，純電動運輸工具在這些方面體現(xiàn)了其固有的優(yōu)勢，純電動汽車單位行駛里程所消耗的一次能源（折成熱值）只有傳統(tǒng)汽油汽車的約0.7倍，結(jié)合我國電源結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)，到2015年和2020年電動汽車所排放的二氧化碳的量約為傳統(tǒng)汽油汽車的74%和67%。因此，電動汽車相比傳統(tǒng)燃油汽車具備顯著的節(jié)能減排和環(huán)保優(yōu)勢。由此可見，純電動內(nèi)河船的前景相當(dāng)可觀。

對于船舶，驅(qū)動電池體積大，更換電池不方便；有線充電要拖線，且船體積較大，單位時間充電船只數(shù)量受限，也缺乏經(jīng)濟(jì)性，直接影響電動船的推廣。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的：本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于無線充電內(nèi)河船電推系統(tǒng)，其使用無線充電技術(shù)，只要電池進(jìn)入輻射區(qū)便可充電，節(jié)約了拉線的成本，同時也避免了頻繁更換電池的麻煩，最重要的是充電距離拉長，?？砍潆姇r間就可以縮短，單位時間充電船只數(shù)量可增加，提高充電效率，如此可以降低運營成本，提高電動船只的經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種基于無線充電的內(nèi)河船電推系統(tǒng)，包括安裝在岸邊泊位處的陸上充電控制系統(tǒng)及安裝在船舶上的船用充電控制系統(tǒng)，所述陸上充電控制系統(tǒng)包括依次連接的傳感器檢測開關(guān)模塊，電網(wǎng)供電模塊，整流濾波模塊，逆變電路，補(bǔ)償電路及多個發(fā)射線圈，所述船用充電控制系統(tǒng)包括依次連接的蓄電池組，切換控制選擇模塊，穩(wěn)壓電路，逆變電路，補(bǔ)償電路及多個接收線圈，所述船用驅(qū)動系統(tǒng)包括配電及功率管理模塊，變距調(diào)速模塊及驅(qū)動電機(jī)，其中：

所述傳感器檢測開關(guān)模塊感應(yīng)充電區(qū)內(nèi)是否存在請求充電信號，從而確定是否啟動供電開關(guān)；

所述電網(wǎng)供電模塊將供電網(wǎng)電力輸入，通過整流濾波模塊，逆變電路，補(bǔ)償電路轉(zhuǎn)將交流電轉(zhuǎn)換成高頻率波后通過發(fā)射線圈發(fā)射出去；

所述接收線圈接收到高頻率波后通過補(bǔ)償電路，逆變電路及穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成交流電給蓄電池組充電；

所述蓄電池組由多個蓄電池組成，所述切換控制選擇模塊根據(jù)高頻率波的強(qiáng)度及蓄電池組中各個蓄電池的飽和程度進(jìn)行比較，選擇匹配的蓄電池組進(jìn)行充電，或根據(jù)高頻率波的強(qiáng)度選擇充電蓄電池的個數(shù)，保證充電效率；

所述配電及功率管理模塊連接蓄電池組，針對船舶上各處用電伏值不同進(jìn)行變壓處理，再進(jìn)行電路分配；

所述變距調(diào)速模塊根據(jù)蓄電池電量及船舶狀態(tài)通過改變力矩的方式來達(dá)到調(diào)速的目的。

所述傳感器檢測開關(guān)模塊為紅外傳感器，電磁傳感器或電容傳感器。

所述蓄電池組由多個蓄電池組成，且每個蓄電池對應(yīng)一個接收線圈。

所述陸上充電控制系統(tǒng)還包括與傳感器檢測開關(guān)模塊，電網(wǎng)供電模塊，整流濾波模塊，逆變電路，補(bǔ)償電路及多個發(fā)射線圈均連接的安全監(jiān)控模塊，以檢測每個模塊的運行安全性，一旦某個模塊出現(xiàn)故障則切斷電路自動報警。