一种水上充电系统的制作方法

本发明涉及船舶供电技术领域，特别是一种水上充电系统。

背景技术：

船舶靠港期间依靠船舶燃油辅机发电满足船舶机动和通讯照明等用电需求，排放大量硫氧化物等废气，对港口周边环境、水下生物造成严重影响，大力发展港口岸电。使用电动船舶代替燃油船舶随即带来的是船舶在水上靠岸充电的问题。

有中国发明专利申请公布号为cn108321896a的专利申请文件公开了一种用于电动船的集装箱式可移动充电宝系统，包括集装箱体，该集装箱体内设置有主控制器、动力锂电池储能系统、超级电容、双向逆变器装置和温度控制系统，通过船舶携带此集装箱体满足电动船上时间的航行运输要求；但是当船舶携带较多的集装箱体时，首先占据的空间较大，其次增加了载货的重量；并不能满足电动船的用电需求，无法实质上解决船舶离岸充电用电的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水上充电系统，用以解决现有充电系统无法满足船舶离岸充电用电需求的问题。

为了实现水上设备的供电，解决岸基供电设备的电缆长期暴露在外反复拖拽导致电缆外层受损的问题。本发明提供一种水上充电系统，包括趸船，以及设置在趸船上的配电系统，所述配电系统包括用于连接充电电源的输入接口和用于连接待充电储能单元的充电接口，所述配电系统能够将充电电源转换成适配待充电储能单元的充电电压；所述趸船上还固定有用于存放储能单元的固定架，固定架上设置有至少一个充电结构，充电结构用于与储能单元固定可拆装配，充电结构上设置有电连接器，所述电连接器的一端连接所述充电接口，所述电连接器的另一端用于连接储能单元。

有益效果是，提供了一种新型的水上充电系统，通过在岸边设置的充电系统提供储能，每个储能单元可以用于满足船舶的离岸充电需求，从而实现船舶的离岸充电，提高了船舶的续航里程，通过用充电系统对储能单元进行充电储能，再将充电储能完成的储能单元配送至用电船舶，实现船舶充电，解决了船舶水上充电需求无法满足的问题。

进一步地，该水上充电系统还包括设置在岸基上的电缆自动收放装置和滚轮式电缆桥架，所述电缆自动收放装置在所述滚轮式电缆桥架的上方；电缆自动收放装置中设置有电缆，电缆的一端用于连接充电电源，电缆的另一端连接所述配电系统的输入接口；滚轮式电缆桥架包括桥架和一组滚轮，所述桥架固定架设在岸基上，各滚轮的滚轴与所述桥架固定连接，电缆放置于滚轮上。通过电缆自动收放装置实现电缆的自动收放，避免电缆长期暴露在外，同时，通过将电缆设置在滚轮的上部，可减少电缆表面和桥架的摩擦力，方便电缆收放装置收放电缆，当电缆收放时，有效的避免了电缆外层的磨损，提高了电缆使用寿命。

进一步地，为了实现储能单元的配送，所述水上充电系统还配备有用于将趸船上充电完成的储能单元配送至待充电船舶上的配送船。

进一步地，为了实现储能电源的快速配送，所述配送船上设置有用于吊装储能单元的吊装装置，所述吊装装置包括吊装支架和装配在所述吊装支架上吊装葫芦，所述吊装葫芦通过吊钩吊起储能单元。

附图说明

图1是本发明的一种水上充电系统的框架原理图；

图2是本发明中储能单元的组成框图；

图中，1、电缆自动收放装置；2、滚轮式电缆桥架；3、配电系统；4、待充电船舶；5、储能单元；6、趸船；7、吊装装置；8、配送船；9、电池管理单元；10、电池组；11、电池能量转换单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

本发明提供一种水上充电系统，如图1所示，包括包括趸船6，以及设置在趸船上的配电系统3，配电系统3包括用于连接充电电源的输入接口和用于连接待充电储能单元的充电接口，配电系统3能够将充电电源转换成适配待充电储能单元的充电电压；趸船6上还固定有用于存放储能单元5的固定架，固定架上设置有至少一个充电结构，充电结构用于与储能单元5固定可拆装配，充电结构上设置有电连接器，电连接器的一端连接充电接口，电连接器的另一端用于连接储能单元，其中待充电储能单元仅仅为储能单元5的一个需要充电的状态。

该趸船6上的配电系统3可以根据需求设置多个，而且配电系统3中的充电接口也可以根据配电功率、储能单元功率等设置有多个，可以同时为多个储能单元充电，其中配电系统3能够将充电电源转换成适配待充电储能单元的充电电压，其输入接口和充电接口之间的电路均可采用现有的技术实现，例如，授权公告号为cn203607889u的中国实用新型专利中描述的充电电源系统，能够实现对储能单元的充电。

该趸船6上设置的固定架是为了固定可拆装配储能单元5，防止趸船6在水中晃动导致的储能单元5移动，保证了用电安全；该固定架在现有的电池更换的设备上应用较广，本发明可以采用申请公布号为cn106627513a的中国专利申请文件中描述的充电架的结构，不过在本发明中可将充电架变大，还可以对其中一部分进行相应的改进。

其中，储能单元5可以为一个单体电池，也可以是多个单体电池构成的电池组，优选，如图2所示，每一个储能单元5均包括电池管理单元9、电池能量转换单元11和电池组10，电池管理单元9连接的电池组10和电池能量转换单元11，以获取储能单元5的状态信息。储能单元5中电池组10主要实现电能的存储与释放，电池管理单元9实时监测电池的电压、电流、温度、荷电状态等状态，对电池充电放电过程进行全过程管理，对电池出现的故障进行保护处理，保证电池安全稳定运行；电池能量转换设备11是电池和外界进行能量转移的关键组成部分。电池能量转换设备11有并网和离网两种工作模式，可根据情况进行切换。可为电网提供双向可控的有功、无功功率，实现系统有功、无功功率平衡。可实现削峰填谷、功率平滑、低电压穿越等功能。

该趸船6的充电电源可以来自市电电网，也可以通过趸船6上设置的发电机进行自供电，实现储能单元5的充电。

实施例2

本发明提供一种水上充电系统，如图1所示，趸船6的供电来源来自市电电网，趸船6及其上设置的设备已在上述实施例1中进行了说明，在此基础上，该水上充电系统还包括设置在岸基上的电缆自动收放装置1和滚轮式电缆桥架2，电缆自动收放装置1在滚轮式电缆桥架2的上方；电缆自动收放装置1中设置有电缆，电缆的一端用于连接充电电源，电缆的另一端连接配电系统3的输入接口；滚轮式电缆桥架2包括桥架和一组滚轮，桥架固定架设在岸基上，各滚轮的滚轴与桥架固定连接，电缆放置于滚轮上；该电缆自动收放装置1可以通过岸基上的设备控制。

通过电缆自动收放装置实现电缆的自动收放，避免电缆长期暴露在外，同时，通过将电缆设置在滚轮的上部，可减少电缆表面和桥架的摩擦力，方便电缆收放装置收放电缆，当电缆收放时，有效的避免了电缆外层的磨损，提高了电缆使用寿命。

实施例3

本发明提供一种水上充电系统，如图1所示，在实施例2的基础上，该水上充电系统的趸船6还配备有配送船8，通过配送船8将储能单元5配送至待充电或用电的船舶上。其中可以通过在趸船6设置的机械设备将储能单元5放置于配送船8的甲板上，也可以通过人力将储能单元5放置于配送船8的甲板上；此外，当配送船8到达待充电船舶4时，可以通过人力也可以通过待充电船舶4上的机械设备将储能单元5从配送船8上取下，并放置于待充电船舶4上。

实施例4

本发明提供一种水上充电系统，如图1所示，在实施例2的基础上，该水上充电系统的趸船6还配备有配送船8，通过配送船8将储能单元5配送至待充电或用电的船舶上。此实施例4采用配送船8自带吊装设备将储能单元5直接配送至待充电船舶4。该配送船8上设置有用于吊装储能单元的吊装装置7，吊装装置7包括吊装支架和装配在吊装支架上吊装葫芦，吊装葫芦通过吊钩吊起储能单元5。此处的吊装装置7为现有的吊装技术，在此不再赘述。

上述的带有吊装装置7的配送船8极大缩短了配送作业的时间，同时节省了人力物力。

在上述各实施例给出的水上充电系统的基础上，趸船6上面建设储能单元为集装箱式的储能单元，储能单元可并网或者离网运行，并网运行时可起到削峰填谷作用。离网运行时，由配送船8将储能单元5配送至待充电船舶4只进行离网供电，为复杂地理环境的船舶提供供电服务。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。