[發(fā)明專利]一種船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)的供電方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110792855.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113507144B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠飛;李箕豹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 招商局金陵鼎衡船舶（揚(yáng)州）有限公司
• 主分類號(hào): H02J4/00
• 分類號(hào): H02J4/00;H02J9/06;H02J9/08
• 代理公司: 揚(yáng)州潤中專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32315
• 代理人: 謝東

本發(fā)明提供了一種船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)的供電方法，船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)，包括直流母排、岸電電源、軸帶發(fā)電機(jī)、鋰電池組、交流排和柴油發(fā)電機(jī)，岸電電源和軸帶發(fā)電機(jī)通過AC/DC整流器連接直流母排，鋰電池組通過雙向DC/DC變換器連接直流母排，直流母排通過DC/AC逆變器連接交流排，柴油發(fā)電機(jī)的輸出端連接交流排，直流母排與交流排分別基于直流母排功率管理系統(tǒng)和交流排功率管理系統(tǒng)對(duì)電源分配進(jìn)行控制，并基于本船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)提供了三十種供電模式。本發(fā)明對(duì)交流排功率管理系統(tǒng)和直流母排功率管理系統(tǒng)進(jìn)行整合，提高了船舶電網(wǎng)的運(yùn)行效率，避免了船舶備用發(fā)電機(jī)的頻繁起停，低碳節(jié)能，降低了船舶的運(yùn)行成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)及其供電方法。

背景技術(shù)

由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，中小型船舶的配電方式正在從傳統(tǒng)的交流配電向交直流組網(wǎng)配電，甚至是純直流配電過渡，先進(jìn)的配電系統(tǒng)需要有與之配合并且適合船員操作的功率管理系統(tǒng)支撐，但傳統(tǒng)的交流配電的功率管系統(tǒng)只局限于交流匯流排本身，且目前在運(yùn)營的絕大多數(shù)項(xiàng)目均采用此種形式，基本上已經(jīng)形成模塊化的設(shè)計(jì)，相對(duì)比較簡單，由于船舶電網(wǎng)既有交流配電系統(tǒng)，又有直流配電系統(tǒng)，且各自都有一套基于本身匯流排的功率管理系統(tǒng)，但是現(xiàn)階段缺少一種系統(tǒng)，可以上升到整船功率管理的高度，對(duì)交流排功率管理系統(tǒng)和直流母排功率管理系統(tǒng)進(jìn)行整合，只能根據(jù)工況需要頻繁啟停備用柴油發(fā)電機(jī)，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的效率，燃油效率較低，不符合當(dāng)下節(jié)能環(huán)保的要求，增加了船舶運(yùn)行的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)及其供電方法，實(shí)現(xiàn)船舶交直流組網(wǎng)配電功率的整合管理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種船舶交直流組網(wǎng)配電功率管理系統(tǒng)，包括直流母排、岸電電源、軸帶發(fā)電機(jī)、鋰電池組、交流排和柴油發(fā)電機(jī)，所述岸電電源和軸帶發(fā)電機(jī)通過AC/DC 整流器連接直流母排，所述鋰電池組通過雙向DC/DC變換器連接直流母排，所述直流母排通過DC/AC逆變器連接交流排，柴油發(fā)電機(jī)的輸出端連接交流排，所述直流母排與交流排分別基于直流母排功率管理系統(tǒng)和交流排功率管理系統(tǒng)對(duì)電源分配進(jìn)行控制。通過DC/AC逆變器和濾波器連接交、直流母排，根據(jù)不同工況的需要，利用直流母排功率管理系統(tǒng)和交流排功率管理系統(tǒng)對(duì)電流流向進(jìn)行控制，達(dá)到整合船舶交直流組網(wǎng)的目的，提高了船舶交直流組網(wǎng)的運(yùn)行效率。

所述岸電電源和軸帶發(fā)電機(jī)共用一個(gè)AC/DC整流器。共用一個(gè)AC/DC整流器，降低了船舶的生產(chǎn)成本。

所述岸電電源輸出端連接變壓器，所述變壓器通過LC濾波器連接AC/DC整流器。將變壓器的輸出端與LC濾波器連接，為了防止諧波的干擾，在輸出端獲得純凈的電流。

所述鋰電池組輸出端通過L濾波器連接雙向DC/DC變換器。直流母排功率管理系統(tǒng)可以根據(jù)工況的需要，通過雙向DC/DC變換器，控制鋰電池組處于充電模式或者放電模式。

所述DC/AC逆變器包括第一、第二DC/AC逆變器，所述第一DC/AC逆變器通過LC濾波器連接交流排，所述LC濾波器與交流排之間設(shè)有預(yù)充磁變壓器和隔離變壓器，所述第二DC/AC逆變器連接LCL濾波器，所述LCL濾波器連接交流排。隔離變壓器可以當(dāng)做L使用，具有防止渦流的效果，起到電氣隔離的作用，設(shè)置預(yù)充磁變壓器是為了抑制涌流，但是由于隔離變壓器體積較大，考慮到船舶空間的利用率以及生產(chǎn)成本，所以設(shè)置一個(gè)LCL濾波器與LC濾波器并聯(lián)運(yùn)行，既起到了分?jǐn)偣β实淖饔茫痔岣吡舜翱臻g的使用率，降低了生產(chǎn)成本。

所述直流母排連接貨泵和壓載泵，所述貨泵和壓載泵通過泵側(cè)的DC/AC逆變器與直流母排連接。將部分日用設(shè)備與直流母排連接，分?jǐn)偭私涣髋诺挠秒姽β省?/p>