专利名称:具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种延绳钓渔船，具体来说，是一种具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，属于延绳钓渔船【技术领域】。一种具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于：配置太阳能光伏系统，所述太阳能光伏系统同时对主配电板(MSB)及DC24V低压充放电板(CHP)供电；并列设置一组柴油发电机组，各柴油发电机分别与主配电板(MSB)连接，所述主配电板(MSB)通过推进系统滤波器与驱动系统变频器连接，所述驱动系统变频器与推进电机(M1)连接；所述主配电板(MSB)还与DC24V低压充放电板(CHP)连接，所述直流24V低压充放电板(CHP)对DC24V蓄电池组进行充电，并同时对低压直流负载(LV)供电。
【专利说明】具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种延绳钓渔船，具体来说，是一种具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，属于延绳钓渔船【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国是世界上渔船数量最多的国家，渔船耗油量占海洋渔业生产成本的50%以上，约占全国柴油总消耗量的13%。，目前我国绝大部分渔船面临动力效率低、柴油机应用老化、能耗高、可吸入颗粒及SOx、NOx排放污染严重的现状。
[0003]我国现有延绳钓渔船通常是由柴油发动机通过齿轮箱驱动螺旋桨，为渔船提供航行驱动力。延绳钓渔船一般航行、作业工况相对复杂，延绳钓渔船的发动机功率通常是按照最大航行速度需求来配置，但渔船在作业工况中有时间较长的放钓和起钓过程。在此过程中，渔船通常以较低航速航行，且正车、倒车操作频繁，所需发动机的输出功率往往只有最大输出功率的1/3,发动机长时间在此工况下工作，燃烧不充分，一方面导致单位油耗上升，浪费燃油、加剧SOx、NOx排放，另一方面会对发动机造成较大损伤。当船停港整修时，为了提供船上的照明等日常供电，需要船上的柴油发电机组运转工作，即使用电量很小的情况下也需启动柴油发电机供电，造成不必要浪费。
【发明内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是:现有的延绳钓渔船，由柴油发动机通过齿轮箱驱动螺旋桨，为渔船提供航行驱动力，由于延绳钓渔船放钓和起钓过程航速慢，导致发动机燃烧效率低下，浪费燃油，甚至受损。
[0005]本实用新型采取以下技术方案:
[0006]一种具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，配置太阳能光伏系统，所述太阳能光伏系统同时对主配电板MSB及DC24V低压充放电板CHP供电；并列设置一组柴油发电机组，各柴油发电机分别与主配电板MSB连接，所述主配电板MSB通过推进系统滤波器与驱动系统变频器连接，所述驱动系统变频器与推进电机Ml连接；所述主配电板MCB还与DC24V低压充放电板CHP连接，所述直流24V低压充放电板CHP对DC24V蓄电池组进行充电，并同时对低压直流负载LV供电。
[0007]进一步的，所述主配电板MSB还与主照明变压器连接。
[0008]进一步的,所述主配电板MSB还与交流岸电箱连接。
[0009]进一步的，所述主配电板MSB还与机舱负载M2连接。
[0010]进一步的，所述主配电板MSB还与AC220V生活照明导航通讯负载LI连接。
[0011]进一步的，所述太阳能光伏系统通过逆变器Ul对主配电板MCB供电；并通过太阳能光伏电板控制器MPPT对低压充放电板CHP供电。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]I)采用太阳能光伏发电，节能环保。
[0014]2)通过设置主配电板MSB、多个并列的发电机组及主配电板MSB内的电站管理系统PMS，自动选择延绳钓渔船在不同工况下的开启发电机数量，获得合适的发电功率，从而提高了发电机组G1-G4的能耗效率。
[0015]3)设计考虑周全，设计上兼顾延绳钓渔船的主照明变压器、交流岸电箱、机舱负载、AC220V生活照明导航通讯负载等用电负载。
[0016]4)通过设置推进系统变频器FC1-FC2，推进系统推进电机Ml，定距螺旋桨PRO及推进系统滤波器T1-T2，实现延绳钓渔船各工况下的功率控制和转速控制，提高延绳钓渔船的操纵性、可靠性。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船的供电系统图。
[0018]图中:G1_G4为交流柴油发电机组；MSB为主配电板；CHP为DC24V低压充放电板；SC为交流岸电箱；T1-T2为推进系统滤波器；FC1-FC2为推进系统变频器;M1为推进系统推进电机；PR0为定距螺旋桨；M2代表机舱负载(制冷压缩机组、通风机、水泵、油泵等)；M3代表电动甲板机械负载(电动收绳机、电动投绳机、以及电动绞盘等)；P1为AC380V交流负载分电箱；T3-T4为主照明变压器；L1代表AC220V生活照明导航通讯负载；SEP为太阳能光伏电板；MPPT为太阳能光伏电板控制器;U1为逆变器；GB1-GB2为DC24V蓄电池组；LV为低压直流负载；PMS为电站功率管理系统，安装在主配电板内。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
[0020]参见图1，当延绳钓渔船在航行工况时，G1-G4发电机组作为渔船主电源，通过主配电板MSB的电能分配，为推进系统变频器FC1/FC2、滤波装置T1/T2及推进电机Ml提供工作电源，同时为制冷压缩机组、水泵、油泵等机舱负载M2、交流负载分电箱Pl等提供AC380V工作电源，通过主照明变压器T3/T4，为生活照明导航通讯设备LI提供AC220V交流工作电源，通过充放电板CHP为蓄电池组GB1/GB2及低压负载LV提供DC24V直流电源。电力推进系统的变频器FC1/FC2控制推进电机Ml的功率及转速，驱动螺旋桨PRO为渔船航行提供动力。通过电力推进系统推进电机Ml的功率及转速控制，可实现渔船全速航行或正常巡航运行，此时电站通过主配电板MSB内的功率管理系统PMS，自动确定G1-G4发电机组在全速航行及正常巡航工况下的并网数量，使渔船在航行工况下的发电机负载率达到最佳负载率，提高发电机柴油机燃油效率。
[0021]当延绳钓渔船在进出港及作业工况时，渔船工况相对复杂，此时渔船航速低、正车、倒车较为频繁，G1-G4发电机组除保证向推进系统、机舱负载、生活照明导航通讯负载供电外，还需向电动收绳机、电动投绳机、以及电动绞盘等电动甲板机械负载M3供电，此时电站通过主配电板MSB内的功率管理系统PMS，确定G1-G4发电机组在进出港、起钓、放钓作业工况下的并网数量，同时进行负载自动分配，使渔船发电机负荷率始终维持在75% -90%的高效工作区内，使渔船达到最佳运行和作业状态，提高发电机组燃油效率，降低燃油排放污染，同时延长柴油机寿命。
[0022]当船舶处于停泊靠岸工况时，渔船处于停泊低负载运行状态，电网切换到由岸电箱SC为全船提供工作电源状态，G1-G4各发电机组停止工作，从而降低燃油消耗。
[0023]延绳钓渔船电力推进系统同时设有Tl、T2滤波装置来抑制电网谐波，从而提高电网供电质量。电力推进系统在设计中，其滤波装置T1/T2、变频器FC1/FC2均为互为备用的形式设计，并设有手动操作模式，保障了全船推进系统工作的可靠性。
[0024]光伏发电系统作为独立的低压电源系统，独立于G1-G4交流发电机组主电源，可在整个工况下运行，通过太阳能光伏电板控制器MPPT，既可切换接入到渔船低压充放电板CHP,向低压蓄电池组GBl、GB2充电，同时向低压直流负载LV直接供电，又可以切换到逆变器Ul，并入主配电板MSB内的交流AC220V电网，向渔船生活照明导航通讯设备LI等提供AC220V供电电源。
[0025]当渔船处于航行、进出港、作业工况及停泊工况时，渔船生活照明导航通讯设备的AC220V电源一般由G1-G4发电机组或岸电箱SC通过主照明变压器T3或T4提供，当G1-G4交流发电机组、岸电箱SC或主照明变压器停止工作，光伏发电系统即可作为清洁电源，通过逆变器Ul向交流AC220V等负载供电，满足全船基本的生活照明通讯设备供电需求，当G1-G4交流发电机组发生故障停机时，光伏发电系统亦可作为应急电源通过接入低压充放电板CHP，向蓄电池组GB1/GB2充电，同时向DC24V低压设备供电，从而实现在提高渔船生活照明导航通讯设备安全供电工作的同时，由于采用了清洁能源，达到降低柴油发电机组的燃油消耗，节省渔船运行成本的目的。
[0026]电力驱动技术，应用于工况复杂多变的延绳钓渔船，相对于传统延绳钓渔船，能够极大提高推进系统的推进效率和设备的推进装置的灵活设计。延绳钓渔船一般作业区域在赤道的南北热带、温带广泛水域，具有广泛的太阳能资源，太阳能作为清洁可再生资源，应用于延绳钓渔船亦具有广阔的应用空间。
【权利要求】
1.一种具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于: 配置太阳能光伏系统，所述太阳能光伏系统同时对主配电板(MSB)及DC24V低压充放电板(CHP)供电； 并列设置一组柴油发电机组，各柴油发电机分别与主配电板(MSB)连接，所述主配电板(MSB)通过推进系统滤波器与驱动系统变频器连接，所述驱动系统变频器与推进电机(Ml)连接； 所述主配电板(MSB)还与DC24V低压充放电板(CHP)连接，所述直流24V低压充放电板(CHP)对DC24V蓄电池组进行充电，并同时对低压直流负载(LV)供电。2.如权利要求1所述的具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于:所述主配电板(MSB)还与主照明变压器连接。3.如权利要求1所述的具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于:所述主配电板(MSB)还与交流岸电箱连接。4.如权利要求1所述的具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于:所述主配电板(MSB)还与机舱负载(M2)连接。5.如权利要求1所述的具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于:所述主配电板(MSB)还与AC220V生活照明导航通讯负载(LI)连接。6.如权利要求1所述的具有光伏发电系统的电力驱动延绳钓渔船，其特征在于:所述太阳能光伏系统通过逆变器(Ul)对主配电板(MSB)供电；并通过太阳能光伏电板控制器(MPPT)对低压充放电板(CHP)供电。
【文档编号】B63H21-17GK204297042SQ201420660603
【发明者】黎建勋, 赵新颖 [申请人]中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所