本實用新型專利技術涉及一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，包括船體，船體上設有發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件、推進器部件和控制管理部件；發電部件及儲能部件和配供電部件相連接，配供電部件與推進部件和推進器部件相連接，推進部件與推進器部件相連接，發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件和推進器部件分別與控制管理部件相連接；柴油發電部件和岸電接入部件分別通過轉換開關與船舶電力系統采用切換形式連接。儲能部件可以進一步提高節能效益，同時彌補電站功率與推進功率提升的時間差問題，并且進一步提高了電網供電的可靠性，且進一步降低耗能成本，提高節能環保效果。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于船舶
，具體涉及一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船。
技術介紹
隨著第一艘對轉槳全回轉汽車渡船開始營運，從此，先進的全回轉舵槳取代了四槳八舵的常規推進方式，極大地提高了車客渡運的安全性和營運經濟效益。近年來，車客渡船的設計及設備制造水平進行了持續提升，但推進方式仍舊采用柴油機機械推進形式。目前一些新型推進方式如電力推進隨著相關技術的逐步成熟，開始在內河船舶上推廣使用，這也契合了當前船舶推進能源動力方式多樣化、倡導節能減排的大趨勢。車客渡船的基礎船型目前已趨于穩定，采用電力推進技術替代傳統機械推進是進一步提升渡運業快速、安全、環保、節能、舒適性的重要方向，尤其是近年來，陸用電動車輛儲能技術獲得了快速發展，已達到了實用階段，車客渡船單次航渡距離和總續航力均較小，推進功率一般也在600kW或更小，因此，采用帶儲能單元混合電力推進技術也是車客渡船電力推進技術發展的重要方向。現有的較為先進的車客渡船推進方式基本上采用的是柴油機加長軸系驅動Z(L)型舵槳的形式，這種機械式Z(L)型驅動方式由于軸系較長，且存在一定的角度布置，需要多組中間軸承及萬向聯軸器，因而多存在機器處所布置要求較高，占用空間多，傳動損失較大，工作噪音、振動 也很大等問題。為此，需要一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，解決現有技術中所存在的上述問題，帶有儲能單元的柴-電全回轉電力推進比不帶儲能單元的柴-電全回轉推進,可以進一步提高節能效益，同時彌補電站功率與推進功率提升的時間差問題，并且進一步提高了電網供電的可靠性，且進一步降低耗能成本，提高節能環保效果。
技術實現思路
本技術提供一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，解決現有技術中所存在的上述問題，帶有儲能單元可以進一步提高柴-電推進的節能效益，同時彌補電站功率與推進功率提升的時間差問題，并且進一步提高了電網供電的可靠性，而且可以采用岸基充電樁補充電能,從而進一步降低耗能成本，提高節能環保效果。為實現上述目的，本技術提供一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，包括船體，船體上設有柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件、推進器部件和控制管理部件；柴油發電部件及儲能部件和配供電部件相連接，配供電部件與推進部件和推進器部件相連接，推進部件與推進器部件相連接，柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件和推進器部件分別與控制管理部件相連接；柴油發電部件和岸電接入部件分別通過轉換開關與船舶電力系統通過切換形式連接；岸電接入部件在船舶靠泊時接入船舶電力系統。在以上方案中優選的是，柴油發電部件設為發電機組。還可以優選的是，儲能部件設為三元材料的動力電池組。還可以優選的是，配供電部件設為配電柜。還可以優選的是，推進部件設為變頻器。還可以優選的是，推進器部件設為電驅全回轉舵槳。還可以優選的是，控制管理系統為電站功率管理系統(PMS)和舵槳控制系統。還可以優選的是，電驅全回轉舵槳設為電力驅動全回轉Z型或L型舵槳。還可以優選的是，發電機組包括三臺柴油發電機。還可以優選的是，三臺柴油發電機中有一臺柴油發電機設為備用發電機。與現有技術相比，本技術具有以下優點：本技術提供了一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，能夠解決現有技術中所存在的以下問題：(1)根據船舶的航速、型線等主要要素，結合阻力推進等水動力學核算，計算出船舶所需推進功率，車客渡船除推進外的其他用電功率很小，主要是控制用電、燈具用電及艙室小型空調用電等，在設計考慮電站功率時應一并計入總發電容量，避免另設發電機組或是主電站功率偏小，給船舶供電帶來風險。需綜合考慮船舶操縱過程中對推進功率的變化幅度要求，確定發電機組的臺數，并制定出相應的并車、解列策略，既保證在網發電機組負荷率最優化，燃燒效率較高，同時避免或降低電網失電的風險；(2)船上用電設備包含大量非線性特性電氣設備，電源供給的是正弦波形電壓，但由于非線性電氣設備具有非線性電壓-電流特性， 因而在電網中產生了大量諧波。這部分諧波的主要來源是變頻器，并且是電網中諧波的主要來源，需要重點抑制、治理。車客渡船電力推進系統采用有源前端(AFE)技術，使配電系統各處(包括主配電板、分電力配電板、電力推進專用匯流排等處)的電壓波形的總諧波失真(THD)中國船級社(CCS)規范規定；(3)車客渡船主電網電壓選擇400V低壓系統有利于系統構成和設備選型；(4)研發的車客渡船的自動化控制系統包括電站功率管理系統(PMS)及推進系統控制系統。PMS是電力推進船舶的關鍵控制系統之一，主要完成發電機組控制和能量管理等功能，保障供電系統為船舶電力推進系統及其它用電設備提供可靠、穩定的電力供應；(5)通過比較、研究分析超級電容器技術、鋰電池技術，以及動力鋰電池中的磷酸鐵鋰電池和三元材料電池的能量密度、使用壽命、溫度范圍、端電壓變化、熱穩定性、環保性等，選取綜合性能優越的三元材料的動力電池組作為儲能基本單元，其能量密度符合科技部對動力電池能量密度的發展要求。其具有如下有益效果：(1)采用柴-電加儲能模塊的混合電力推進技術，是船舶技術上的重要創新；(2)提高了車客渡船的操縱性、抗沉性、安全性、快捷性；(3)提高了車客渡船發動機綜合工作效率及長江車客渡運的經濟性，控制、改善了船舶的噪音和振動，節能減排效果大大優于柴油機機械推進車客渡船；(4)采用三元材料電池作為儲能單元，既可回收發電機組的多余電能，也可以靠岸基充電樁補充電能，是未來車客渡船電力推進系統的發展方向，也可降低后期維護及耗能成本，進一步提高節能環保性。相比于柴-電電力推進船舶，可根據負荷大小 選擇供電模式，保證所有工況下的燃油經濟性，且冗余性好；相比于純電動船舶，初期投入成本低，且續航能力強。附圖說明圖1為本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的電力推進系統結構框圖；圖2為本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的一個實施例的側視圖；圖3為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的正視圖；圖4為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的甲板平面示意圖；圖5為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的上客艙甲板平面示意圖；圖6為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的橋樓平臺甲板示意圖；圖7為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的艙底平面示意圖；圖8為按照圖2所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的駕駛甲板平面圖；圖9為本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的另一個實施例的側視圖；圖10為按照圖9所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電 力推進系統的車客渡船的正視圖；圖11為按照圖9所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的甲板平面示意圖；圖12為按照圖9所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的旅客甲板示意圖；圖13為按照圖9所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船的艙底平面示意圖；圖14為按照圖9所示實施例的本技術的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，包括船體，其特征在于：船體上設有柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件、推進器部件和控制管理部件；柴油發電部件及儲能部件和配供電部件相連接，配供電部件與推進部件和推進器部件相連接，推進部件與推進器部件相連接，柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件和推進器部件分別與控制管理部件相連接；柴油發電部件和岸電接入部件分別通過轉換開關與船舶電力系統通過切換形式連接；岸電接入部件在船舶靠泊時接入船舶電力系統。
【技術特征摘要】
1.一種帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，包括船體，其特征在于：船體上設有柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件、推進器部件和控制管理部件；柴油發電部件及儲能部件和配供電部件相連接，配供電部件與推進部件和推進器部件相連接，推進部件與推進器部件相連接，柴油發電部件、儲能部件、配供電部件、推進部件和推進器部件分別與控制管理部件相連接；柴油發電部件和岸電接入部件分別通過轉換開關與船舶電力系統通過切換形式連接；岸電接入部件在船舶靠泊時接入船舶電力系統。2.如權利要求1所述的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，其特征在于：柴油發電部件設為發電機組。3.如權利要求2所述的帶儲能單元混合電力推進系統的車客渡船，其特征在于：儲能部件設為三元材料的動力電池組。4.如權利要求3所述的帶儲能單元混合電力推進系統...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于全虎，
申請(專利權)人：江蘇省船舶設計研究所有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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