一种纯电动船的动力集成系统的制作方法

文档序号:15095004发布日期:2018-08-04 14:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纯电动船的动力集成系统,包括安装在船身舱体内的超级电容+锂电池的多组电源系统、双电力推进系统和双直翼全向推进器、双逆变器和双正弦波装置;所述多组电源系统包括多组动力锂电池、多组电力锂电池和超级电容,用于为船舶提供动力电源;所述双电力推进系统包括彼此独立的2组变频驱动装置+变频电机,用于控制电源系统向推进器提供可调节动力;所述双直翼全向推进器包括彼此独立的2组直翼全向推进器,用于推动船舶并控制转向,其特征在于,通过单独设置的动力和电力电源系统、驱动装置、变频电机、推进器和逆变器为船舶提供所需动力及电源,该系统采用双电机模式驱动,或采用单电机模式驱动,2组动力系统同时工作,或单独工作并互为备用;不仅实现了驱动装置和推进器的冗余,而且实现了储能电源系统的冗余。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述多组电源系统还包括动力系统多组锂电池和多组超级电容;所述动力系统多组锂电池采用具有高比能量的动力锂电池串、并联组成;所述多组超级电容采用具有高比功率的超级电容串、并联组成,该动力电源系统利用船舶航行速度的调节过程,通过瞬态响应优异的超级电容完成能量的回收和加速效率的提高。

3.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述多组电源系统还包括动力系统多组锂电池和多组超级电容,分别通过两段独立直流DC600V母排向2组独立的驱动装置和推进器供电,两段母线之间的联络开关为常闭状态。

4.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述动力系统中的多组锂电池、多组超级电容与电力系统中的多组锂电池通过三段直流母排构成热备自投关系,即当动力系统电池储能不足或故障紧急情况下,一经合闸分段联络开关,电力系统的多组锂电池即可作为动力系统锂电池的备用电源,提供驱动电能。

5.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述多组电源系统还包括电力系统多组锂电池,通过逆变器及纯正弦波装置,将直流逆变为交流及整形滤波后,再通过三相交流380V母排分配电能,提供船用负载三相三线交流380V电源,三相电源再通过变压器转变成二相电源,为船用单相二线交流220V负载供电。

6.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述多组动力锂电池和电力锂电池设置有全船BMS电池管理系统,全船BMS电池管理系统PLC主机采用以太网TCP/IP通讯方式监控全船锂电池模组,并协调控制岸电充电机向多组动力锂电池和电力锂电池充电。

7.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括多台岸电直流一体式充电机采用“一对一”方式向电动船对应的多组动力锂电池和电力锂电池充电,岸电充电机与电动船BMS电池管理系统采用以太网TCP/IP通讯方式进行握手通信及协调控制整个充电过程。

8.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括2套独立的左、右电推手操器,分别向电推系统控制器发送操作指令,电推系统控制器采用以太网TCP/IP通讯方式分别与左、右电推变频装置控制器进行通信及调速控制。

9.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括两组相互独立的、电力变频驱动装置和直翼全向推进器的机旁控制和驾驶台遥控切换开关控制器,所述开关控制器控制机旁控制优先于驾驶台遥控。

10.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括与驱动和负载系统连接的直流配电板、交流配电板和双电源开关板。

11.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括两组相互独立的水冷式电力变频驱动装置和水冷式交流变频电机,所述两组水冷式电力变频驱动装置采用循环水冷方式,对称分布于船身舱体尾部电气设备间,所述两组水冷式交流变频电机采用循环水冷方式,对称分布于船身舱体尾部轮机舱间。

12.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括两组相互独立的、舵浆合一的直翼全向推进器,所述直翼全向推进器对称分布于船身舱体尾部轮机舱间,并设有转向伺服电机。

13.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括在船体尾部左右依次对称布置的轮机舱、电气设备舱和电池舱,船尾左、右轮机舱用于分别安装2组直翼全向推进器和变频电机,左、右电气设备舱分别安装2组电力驱动装置和交直流配电板,左、右电池舱紧邻电气设备舱,用于安装动力、电力电池模组和电容模组。

14.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括通风系统,所述通风系统包括分别设置在两个电池舱的两台风机。

15.根据权利要求1所述的一种纯电动船的动力集成系统,其特征在于,所述集成系统还包括冷却系统,所述冷却系统包括依次连接的舱底抽水总管、水泵和冷却管路,所述舱底抽水总管穿过船身舱体底部,冷却管路至少经过交流变频装置和变频电动机,出口设置在船身舱体舷外。

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