船用箱式电源系统的制作方法

本发明涉及船用电源领域，更具体地说涉及一种船用箱式电源系统。

背景技术：

1、在船舶行业中，新能源技术例如电池储能技术近年来取得了快速发展，并在船舶行业开展了相关的示范验证，对于船舶动力行业节能减排具有较大的意义。

2、船用电池储能系统，欧美已形成系列化的产品型谱，能够满足不同场景的需求。以加拿大考维斯能源为例，该公司的锂电池包括蓝鲸ess、海豚（dolphin）、逆戟鲸（orca）、moray等系列，其中蓝鲸ess系列适用于需要慢充放以及高能量需求的场景，储能规模为20-50mwh；海豚系列适用于对重量敏感的小型船舶，储能规模为20kwh-2mwh；逆戟鲸系列具备大倍率输出能力，最大持续放电倍率达3c，储能规模可达10mwh以上。

3、从应用层面，在短航程范围内，以纯电池推进为主，打造全程零排放船舶，在中航程范围内，以混合推进为主，打造港口零排放船舶，在远洋船舶上，以电池储能利用为主，减少船舶航行排放。然而目前储能系统在船舶上的应用以新造船舶为主，但在已建船舶上通过加装电池储能系统以降低船舶原有的排放的研究和应用则较为稀缺。电池储能系统输出电制均为直流，目前船上电站电制均为交流，解决电池储能在已建船舶上加装应用的电池匹配问题是迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种船用箱式电源系统。

2、本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

3、船用箱式电源系统，包括箱式移动电源，箱式移动电源内设有电池系统，电池系统与外部电源相连接实现对电池系统的充、放电功能；电池系统与监控系统的中央控制模块通过交换机网络连接，中央控制模块分别与温控系统和安防系统配合连接，温控系统对电池系统内原件进行温度调控，安防系统对箱体内温度分布、明火和烟雾等进行跟踪监测。

4、电池系统包括多个电池簇，电池簇通过隔离开关并联共直流母线相连接。

5、电池簇包括电池包和电池管理模块；电池包和电池管理模块串联连接，电池包通过多个串联的电池单体和内部电池bms采集单元配合连接组成。

6、电池包内设有热失控抑制阀，热失控抑制阀采用冷却水自动灌注降温抑制热失控。

7、安防系统包括安防监控装置、七氟丙烷灭火装置、防火风闸和应急排烟风机组，

8、安防监控装置包括安防控制单元、温度探测器、烟感探测器和摄像头，通过安防控制单元对温度探测器、烟感探测器和摄像头进行控制，实现对箱体内温度分布、明火和烟雾进行跟踪监测；

9、七氟丙烷灭火装置由控制箱控制七氟丙烷灭火剂、压力开关和声光报警器的工作；

10、防火风闸和应急排烟风机组配合设置在箱式移动电源内。

11、监控系统包括中央控制模块、照明装置和无线通讯模块，中央控制模块对电池系统、安防系统、温控系统进行集中监控，中央控制模块与照明装置和无线通讯模块配合连接，照明装置设置在箱式移动电源内，用于箱内电池系统隔间、安防装置隔间和监控装置隔间的照明，无线通讯模块与工控机通过网络连接。

12、箱式移动电源内设有辅助电源系统，辅助电源系统包括ups不间断电源和后备铅酸蓄电池，中央控制模块与ups不间断电源配合连接对其进行控制，ups不间断电源分别与后备铅酸蓄电池和供电电路相连接。

13、箱式移动电源的集装箱体内包括电气设备室和散热室，电气设备室内设有电池系统的电源柜和隔离变压器，散热室内设有温控系统的空调机组和冷水机组，冷水机组与温控系统相连接。

14、电源柜和隔离变压器呈左右设置在电气设备室，空调机组和冷水机组呈上下结构设置在散热室内，冷水机组设置在空调机组的顶部。

15、本发明的有益效果为：

16、本发明提供了一种船用箱式电源系统，将储能及相关配套系统集中放置在一个标准集装箱内，用以解决在已建船舶上加装电池的问题，为现有船舶加装储能系统提供了灵活便捷的解决方案。

技术特征：

1.船用箱式电源系统，其特征在于：包括箱式移动电源，箱式移动电源内设有电池系统，电池系统与外部电源相连接实现对电池系统的充、放电功能；电池系统与监控系统的中央控制模块通过交换机网络连接，中央控制模块分别与温控系统和安防系统配合连接，温控系统对电池系统内原件进行温度调控，安防系统对箱体内温度分布、明火和烟雾等进行跟踪监测。

2.根据权利要求1所述的船用箱式电源系统，其特征在于：电池系统包括多个电池簇，电池簇通过隔离开关并联共直流母线相连接。

3.根据权利要求2所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述电池簇包括电池包和电池管理模块；电池包和电池管理模块串联连接，电池包通过多个串联的电池单体和内部电池bms采集单元配合连接组成。

4.根据权利要求2所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述电池包内设有热失控抑制阀，热失控抑制阀采用冷却水自动灌注降温抑制热失控。

5.根据权利要求1所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述安防系统包括安防监控装置、七氟丙烷灭火装置、防火风闸和应急排烟风机组，

6.根据权利要求1所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述监控系统包括中央控制模块、照明装置和无线通讯模块，中央控制模块对电池系统、安防系统、温控系统进行集中监控，中央控制模块与照明装置和无线通讯模块配合连接，照明装置设置在箱式移动电源内，用于箱内电池系统隔间、安防装置隔间和监控装置隔间的照明，无线通讯模块与工控机通过网络连接。

7.根据权利要求1所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述箱式移动电源内设有辅助电源系统，辅助电源系统包括ups不间断电源和后备铅酸蓄电池，所述中央控制模块与ups不间断电源配合连接对其进行控制，ups不间断电源分别与后备铅酸蓄电池和供电电路相连接。

8.根据权利要求1所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述箱式移动电源的集装箱体内包括电气设备室和散热室，电气设备室内设有电池系统的电源柜和隔离变压器，散热室内设有温控系统的空调机组和冷水机组，冷水机组与温控系统相连接。

9.根据权利要求8所述的船用箱式电源系统，其特征在于：所述电源柜和所述隔离变压器呈左右设置在所述电气设备室，所述空调机组和所述冷水机组呈上下结构设置在所述散热室内，所述冷水机组设置在所述空调机组的顶部。

技术总结
本发明提供船用箱式电源系统，包括箱式移动电源，箱式移动电源内设有电池系统，电池系统与外部电源相连接实现对电池系统的充、放电功能；电池系统与监控系统的中央控制模块通过交换机网络连接，中央控制模块分别与温控系统和安防系统配合连接，温控系统对电池系统内原件进行温度调控，安防系统对箱体内温度分布、明火和烟雾等进行跟踪监测。电池系统包括多个电池簇，电池簇通过隔离开关并联共直流母线相连接。本发明的有益效果是提供了一种船用箱式电源系统，将储能及相关配套系统集中放置在一个标准集装箱内，用以解决在已建船舶上加装电池的问题，具有便于已建船舶改造的优点，为现有船舶加装储能系统提供了灵活便捷的解决方案。

技术研发人员：张庆范,安伟,吴翌丹,宋莎莎,靳卫卫,李建伟,赵建平,尹建国,冯权,闫宏图,王梦晓,何源首
受保护的技术使用者：中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29