[發明專利]電動船的混合主電源容量計算方法

有效

• 申請號: 201811051638.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109344357B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 溫莉;陳智同;張發平;丁笑寒;高波;周洋
• 申請（專利權）人: 江蘇中智海洋工程裝備有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/13;H02J7/34
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松

本發明公開了一種電動船的混合主電源容量計算方法，包括1.確定電動船的電力負荷P＝(∑Psubgt;1/subgt;×Ksubgt;1/subgt;+∑Psubgt;2/subgt;×Ksubgt;2/subgt;)×Ksubgt;3/subgt;；2.確定主蓄電池組的容量Wsubgt;G/subgt;＝(P/Ksubgt;4/subgt;)×T×(1+Ksubgt;5/subgt;)；3.確定超級電容器容量C＝(Qsubgt;n/subgt;/Usubgt;1/subgt;)×(1+Ksubgt;7/subgt;)。本發明的電動船混合主電源容量計算方法可以合理配置主蓄電池組的容量、超級電容器容量，并能確保超級電容器在工作電壓區間的有效放電量能滿足負載瞬間最大功率需求，其放電終止電壓又不過低。

技術領域

本發明涉及一種電動船的混合主電源容量計算方法，屬于艦船電源裝置技術領域。

背景技術

主電源由蓄電池供電的船舶，通常稱為電動船，當前被認為是內河船舶實現節能環保的措施之一。在CCS《鋼質內河船舶建造規范》(2016版第3篇第3章第1節3.1.1.3)中，規定主電源裝置可采用蓄電池組。目前，對電動船的主電源設計尚處在探索階段。

電化學蓄電池具有能量密度高、放電時間長、輸出電流平穩等特點，但功率密度較低，不能滿足負載瞬間最大功率的需求。超級電容器具有功率密度高、充電時間短、瞬間輸出功率大等特點，可和優越的鋰離子電池組成混合主電源(鋰離子電池+超級電容器)，利用各自的特性實行優勢互補。

在電動船混合主電源中，主蓄電池容量應滿足向全船所必需的所有電氣設備正常供電，使其符合船舶規范要求的“推進用蓄電池組的設計應使其容量滿足船舶航程所需的電力”，“在規定的供電時間內，推進蓄電池組的放電終止電壓應至少為其標稱電壓的88％”，后備蓄電池組的容量如小于主蓄電池組的容量，應滿足船舶規范的最低要求；超級電容器的容量應能滿足負載瞬間最大功率的需求，起到穩定船舶電網的作用。

電動船的混合主電源不同于由發電機供電的系統，鋰離子電池的充放電特性與鉛酸電池不同，超級電容器是非線性器件，現有的船電主電源功率計算方法不再適用于電動船。因此，研究電動船混合主電源容量計算方法及有關計算系數，合理地配置電動船的混合主電源容量對電動船技術的發展具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動船的混合主電源容量計算方法。由于鋰離子電池的充放電特性與鉛酸電池不同，超級電容器是非線性器件，現有的船電主電源功率計算方法已不再適用于電動船。為了解決該技術問題，本發明提供了電動船混合主電源容量計算方法，該方法可以合理配置鋰離子電池組與超級電容器的容量，并能確保鋰離子電池放電終止電壓能滿足船舶建造規范要求，超級電容器在工作電壓區間的有效放電量能滿足負載瞬間最大功率需求。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種電動船的混合主電源容量計算方法，包括以下步驟：

第一步:確定電動船的電力負荷：

全船電力負荷的總功率P按下式確定：

P＝(∑P₁×K₁+∑P₂×K₂)×K₃??(1.1)

式中：P——全船電力負荷的總功率，單位為千瓦(KW)；

P₁——電力推進系統所需功率，單位為千瓦(KW)；

P₂——其它電氣設備所需功率，單位為千瓦(KW)；

K₁——電力推進系統的需用系數(負荷系數)，按≮1.15選取；

K₂——其它電氣設備的需用系數(負荷系數)；