[實用新型]一種適用于港作拖船的串聯式混合動力系統

有效

• 申請號: 202223179426.7
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN219277774U
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 翁康強
• 申請（專利權）人: 福建省福船海洋工程技術研究院有限公司
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20;B63H21/17;H02J3/32;H02J7/14
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 王培慧

本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種適用于港作拖船的串聯式混合動力系統，包括柴油發電機組、鋰電池動力系統、直流母線和負載端；所述柴油發電機組通過AC/DC整流模塊與直流母線連接；所述鋰電池動力系統通過DC/DC模塊與直流母線連接；所述直流母線通過DC/AC模塊與負載端連接。本實用新型提供的適用于港作拖船的串聯式混合動力系統基于港作拖輪實際使用要求，采用柴油發電機組及鋰電池動力系統作為主動力源的直流組網混合動力電力推進系統，以提高船舶的節能環保性、經濟性以及船舶電網的穩定性，實現港口航行靜音零排放及作業節能減排的要求。

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種適用于港作拖船的串聯式混合動力系統。

背景技術

隨著電力電子技術及鋰電池儲能技術的發展，電力推進系統已經廣泛運用于海洋工程船上并成為海洋工程船的主流配置，鋰電池動力系統也逐步在工程船上實現運用。

目前國內大部分的港作拖輪都是采用傳統的主機推進動力形式，如申請號為CN204871558U、名稱為一種電動拖船及其動力系統的中國實用新型專利。其主機通常選擇高速柴油機或者中速柴油機，柴油機通過推進軸系驅動全回轉舵槳，全船用電設備所需的電源由船上另外配置的柴油發電機組組成供配電板系統提供，在航行、守備及各個作業工況下船上的柴油機組都需投入使用，傳統港作拖輪動力形式設計方案存在以下缺點：其一、港區內低速航行及守備狀態運行工況下，兩臺均需運行且處于低負荷運行狀態，根據柴油機的燃油燃燒特性，此時燃油消耗不經濟，油耗大，帶污染的尾氣排放問題嚴重。其二、港作拖輪在作業工況下負荷多變，主機存在頻繁突加負荷及突降負荷的情況，特別是突加負荷狀態，此時由于柴油機空氣吸入速度趕不上柴油機負荷加載速度，造成燃油燃燒不充分而出現冒黑煙的情況，形成大量的含有硫化物、氮氧化物的尾氣排放污染環境。其三、傳統主機推進采用機械傳動，從控制指令到動力輸出整個流程響應速度較慢，作業效率較低。其四、全船柴油機裝機容量大，主機及柴油發電機組均需在線運行。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種適用于港作拖船的串聯式混合動力系統，提高船舶的節能環保性、經濟性以及船舶電網的穩定性，實現港口航行靜音零排放及作業節能減排的要求。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種適用于港作拖船的串聯式混合動力系統，包括柴油發電機組、鋰電池動力系統、直流母線和負載端；

所述柴油發電機組通過AC/DC整流模塊與直流母線連接；

所述鋰電池動力系統通過DC/DC模塊與直流母線連接；

所述直流母線通過DC/AC模塊與負載端連接。

進一步地，所述柴油發電機組為變速交流柴油發電機組。

進一步地，所述柴油發電機組和鋰電池動力系統的個數均為兩個。

進一步地，所述負載端包括推進電機和全回轉舵漿，所述直流母線通過DC/AC模塊與推進電機連接，所述推進電機與全回轉舵漿連接。

進一步地，所述推進電機為同步永磁電機。

進一步地，所述負載端還包括隔離主變壓器、交流配電板和交流負載，所述直流母線通過DC/AC模塊與隔離主變壓器連接，所述隔離主變壓器與交流配電板連接，所述交流配電板與交流負載連接。

進一步地，所述直流母線上設有固態開關。