[發(fā)明專利]船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源及供電方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910947216.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN110600768A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂紹波;李玲;鄭濤平;王建華;柳飛;代開鋒;何峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01M8/04082
• 分類號(hào): H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/2475;H02J3/38
• 代理公司: 42104 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳家安;劉琳

本發(fā)明公開了一種基于氫氣儲(chǔ)能的船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源及方法，所述系統(tǒng)包括殼體，殼體內(nèi)腔中設(shè)置有依次連接的氫氣儲(chǔ)氣罐組、定量補(bǔ)氫裝置、燃料電池電堆、逆變器，所述逆變器的輸出端通過電源外接口與電纜連接，所述電纜與船舶的動(dòng)力系統(tǒng)電連接。本發(fā)明可以有效降低大型貨船或客船在進(jìn)閘(或升船機(jī))和出閘(或升船機(jī))過程中使用自帶輔助發(fā)電機(jī)所引起的噪音污染和環(huán)境污染問題，同時(shí)可以有效節(jié)約能源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利水電工程通航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于氫氣儲(chǔ)能的船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源及供電方法。

背景技術(shù)

我國(guó)水資源豐富，水電建設(shè)取得了舉世矚目的成就，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。在水利水電工程領(lǐng)域，船閘是幫助船舶克服水電站上下游航道水位落差的一種通航水工建筑物。船舶通過船閘時(shí)需首先依次排隊(duì)進(jìn)入船閘，并對(duì)船閘進(jìn)行充、泄水才能使得船舶克服上下游的水位的全部落差而完成過閘過程。

目前，我國(guó)船舶在通過船閘、升船機(jī)時(shí)，或者船舶停靠港口作業(yè)期間，為了維持生產(chǎn)生活需要，就需要開動(dòng)船上自帶的輔助發(fā)電機(jī)發(fā)電以提供必要的動(dòng)力，由此會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)排放。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，船舶靠港或者在通過船閘停泊期間由其輔助發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的碳排量占港口、船閘所在區(qū)域總排碳量的40％至70％，是影響船閘、港口區(qū)域及所在城市空氣質(zhì)量的重要因素，同時(shí)輔助發(fā)電機(jī)在工作過程中噪音較大，電站廠區(qū)的環(huán)境污染問題較為突出，同時(shí)浪費(fèi)了大量的不可再生能源。因此，有必要設(shè)計(jì)一種可減少碳排放量的移動(dòng)式岸電供電電源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足之處，為船舶通過船閘、升船機(jī)時(shí)提供了一種基于氫氣儲(chǔ)能的船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源及供電方法，可以有效降低大型貨船或客船在進(jìn)閘(或升船機(jī))和出閘(或升船機(jī))過程中使用自帶輔助發(fā)電機(jī)所引起的噪音污染和環(huán)境污染問題，同時(shí)可以有效節(jié)約能源。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于氫氣儲(chǔ)能的船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源，包括殼體，其特殊之處在于，所述殼體內(nèi)腔中設(shè)置有依次連接的氫氣儲(chǔ)氣罐組、定量補(bǔ)氫裝置、燃料電池電堆、逆變器，所述逆變器的輸出端通過電源外接口與電纜連接，所述電纜與船舶的動(dòng)力系統(tǒng)電連接。

進(jìn)一步地，所述殼體的底部設(shè)置有移動(dòng)滾輪，所述移動(dòng)滾輪帶動(dòng)殼體在船舶夾板上水平移動(dòng)。

更進(jìn)一步地，所述氫氣儲(chǔ)氣罐組包括若干個(gè)儲(chǔ)氣罐，每一個(gè)儲(chǔ)氣罐與一個(gè)截止閥門連接。

更進(jìn)一步地，所述定量補(bǔ)氫裝置包括電磁閥、單向閥、調(diào)流調(diào)壓閥和啟停裝置。

更進(jìn)一步地，所述燃料電池電堆的排水口通過檢修閥門與水箱連接，通過水箱收集燃料電池電堆發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的純凈水。

更進(jìn)一步地，所述氫氣儲(chǔ)氣罐組的額定工作壓力為1.0MPa至20.0MPa。

本發(fā)明還提出一種基于上述船閘、升船機(jī)專用移動(dòng)式岸電供電電源的供電方法，其特殊之處在于，所述方法包括以下步驟：

1)當(dāng)船舶通過船閘或升船機(jī)、船舶停靠碼頭作業(yè)需要供電時(shí)，通過電纜將船舶的動(dòng)力系統(tǒng)和所述電源外接口連接；

2)控制定量補(bǔ)氫裝置向燃料電池電堆輸送氫氣，氫氣在所述燃料電池電堆內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)后，產(chǎn)生的電能經(jīng)過所述逆變器后變成交流電，由所述電源外接口、電纜向船舶的動(dòng)力系統(tǒng)送出；

3)所述燃料電池電堆發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的純凈水通過水箱收集。

優(yōu)選地，所述控制定量補(bǔ)氫裝置向燃料電池電堆輸送氫氣的過程中，通過控制定量補(bǔ)氫裝置啟停裝置打開電磁閥，氫氣從氫氣儲(chǔ)氣罐組依次經(jīng)過所述電磁閥、單向閥、調(diào)流調(diào)壓閥后進(jìn)入所述燃料電池電堆。

優(yōu)選地，所述氫氣儲(chǔ)氣罐組的額定工作壓力為1.0MPa至20.0MPa。