[發(fā)明專利]用于向船舶供應(yīng)電能的電力系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710264233.6
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107294142A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 基莫·勞瑪;泰羅·耶爾韋萊寧;海基·貝格曼
• 申請（專利權(quán)）人: 威士多公司
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J1/10
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 穆森,戚傳江

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于從岸側(cè)向船舶供應(yīng)電能的電力系統(tǒng)。此外，本公開涉及一種船舶，其可以是例如但不必一定是輪船、小艇或渡船。

背景技術(shù)

在許多情況下，當(dāng)船舶處于泊位時，需要從岸側(cè)向船舶供應(yīng)電能。船舶可以是例如包括可充電電池系統(tǒng)和由可充電電池系統(tǒng)激勵的電推進(jìn)系統(tǒng)的電動船舶。還有可能的是，船舶是常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)船舶，并且當(dāng)船舶處于泊位時，船舶連接到岸側(cè)的交流電壓網(wǎng)絡(luò)，而不是使用船舶的輔助發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生所需的電力。

由于船舶可以使用與岸側(cè)交流電壓網(wǎng)絡(luò)不同的頻率和/或電壓等級，所以并不總是能夠?qū)秱?cè)交流電壓網(wǎng)絡(luò)連接到船舶的船上交流電壓網(wǎng)絡(luò)。例如，在歐洲使用50Hz的頻率，而在北美使用60Hz的頻率。在上述交流電壓網(wǎng)絡(luò)可以彼此連接的情況下，由于在交流電壓網(wǎng)絡(luò)之間所需的同步和相序檢查，停泊時間可以相對較長。

公開文獻(xiàn)WO2007060189描述了將岸側(cè)交流電壓網(wǎng)絡(luò)連接到船舶的已知解決方案。在該解決方案中，變換器轉(zhuǎn)換器安裝在船上。船載變換器轉(zhuǎn)換器通過電纜連接到岸側(cè)交流電壓網(wǎng)絡(luò)。船載變換器轉(zhuǎn)換器通常是用于將從岸側(cè)接收的交流電壓轉(zhuǎn)換為具有適合于船舶的交流電壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級和頻率的交流電壓的變頻器頻率轉(zhuǎn)換器，其具有電壓等級和頻率適合于船舶的交流電壓網(wǎng)絡(luò)的交流電壓。還可能的是，船載變換器轉(zhuǎn)換器是整流器，其用于將從岸側(cè)接收的交流電壓轉(zhuǎn)換成電壓等級適合于船舶的直流電壓，例如，用于對船舶的電池充電。與該方法相關(guān)的潛在挑戰(zhàn)是船載變換器轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍可能不足以用于不同港口使用的電壓等級。特別是當(dāng)船舶航行在世界各地時，可能發(fā)生這種情況。

發(fā)明內(nèi)容

下面給出簡要概述，以便提供對各種發(fā)明實(shí)施例的一些方面的基本理解。該概述不是本發(fā)明的詳細(xì)概述。其既不旨在標(biāo)識本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，也不旨在描繪本發(fā)明的范圍。以下概述僅以簡化形式呈現(xiàn)了本發(fā)明的一些概念，作為本發(fā)明的示例性實(shí)施例的更詳細(xì)描述的前序。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從岸側(cè)向船舶供應(yīng)一個或多個直流電壓的新的電力系統(tǒng)，該船舶可以是例如輪船、小艇或渡船。

根據(jù)本發(fā)明的電力系統(tǒng)包括：

-一個或多個可控轉(zhuǎn)換器，用于從岸側(cè)交流電壓網(wǎng)絡(luò)接收電能并用于產(chǎn)生一個或多個直流電壓，

-電連接器，用于連接到船舶的電路，

-一個或多個直流電壓鏈路，用于將所述一個或多個直流電壓從所述一個或多個可控轉(zhuǎn)換器傳輸給所述電連接器，和

-控制系統(tǒng)，用于從所述船舶接收控制信號，并且用于根據(jù)接收的控制信號控制所述一個或多個可控轉(zhuǎn)換器，以便控制所述一個或多個直流電壓適用于所述船舶。

根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種新的船舶，其包括：

-用于從上述電力系統(tǒng)接收上述一個或多個直流電壓的電連接器，和

-發(fā)送器，用于向上述電力系統(tǒng)發(fā)送上述控制信號，以便使電力系統(tǒng)能夠控制一個或多個直流電壓以適合于船舶。

從船舶傳送到電力系統(tǒng)的控制信號使得電力系統(tǒng)能夠根據(jù)船舶的需要適應(yīng)自身?？刂菩盘柨梢允墙柚诶鐭o線電鏈路、電信號電纜、或光纖從船舶傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)的模擬或數(shù)字信號。在控制信號是數(shù)字信號的示例性情況下，控制信號的傳輸可以根據(jù)一個或多個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議“IP”、以太網(wǎng)協(xié)議、異步傳輸模式“ATM”協(xié)議、和/或多協(xié)議標(biāo)簽交換“MPLS”。例如，在港口包括許多上述類型的電力系統(tǒng)并且存在許多船舶同時從電力系統(tǒng)接收電能的情況下，物聯(lián)網(wǎng)“IoT”技術(shù)可以用于布置控制信號的傳輸和可能的其它數(shù)據(jù)傳輸。

根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種新的船舶，其包括：

-用于從岸側(cè)的電力系統(tǒng)接收一個或多個直流電壓的電連接器，

-一個或多個可控直流電壓轉(zhuǎn)換器，和

-控制系統(tǒng)，用于控制所述一個或多個可控直流電壓轉(zhuǎn)換器以將所述一個或多個直流電壓轉(zhuǎn)換成適于所述船舶的一個或多個直流電壓。

每個可控直流電壓轉(zhuǎn)換器，即可控DC-DC轉(zhuǎn)換器，可以是例如降壓和/或升壓轉(zhuǎn)換器。在許多情況下，可控DC-DC轉(zhuǎn)換器可以被布置成比用于將交流電壓轉(zhuǎn)換成可控直流電壓的可控整流器的情況更成本有效地支持寬輸入電壓范圍。

根據(jù)本發(fā)明的示例性和非限制性實(shí)施例的船舶包括用于從船舶的電連接器接收充電能量并且用于向船舶的推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)電能的可充電電池系統(tǒng)。

本發(fā)明的多個示例性和非限制性實(shí)施例在下文中進(jìn)行描述。