CN101478268B - 利用自然能向电动船舶供能的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用自然能向电动船舶供能的系统和方法。本发明实施例通过风-光混合电站将太阳能和风能变换为电能，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，同时本系统还与市电电网相连，当白天天气晴好、风力较大时，风-光混合电站的发电电量充足，可将多余电量并入市电电网供其他负载使用，当夜晚或白天为阴雨天气、风力较弱时，可将市电电网的交流电变换为直流电，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，二者互为补充，因此实现了稳定可靠的利用自然能向电动船舶供能，降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖和船舶噪声污染，缓解了能源危机，保护了大气及海洋环境。

Description

利用自然能向电动船舶供能的系统和方法

技术领域

本发明涉及自然能发电应用技术领域，尤其涉及一种利用自然能向电动船舶供能的系统和方法。

背景技术

现有电动船舶一般是采用电动机加传动装置带动螺旋桨来推动船舶运行，电动机所需的电能则由安放在船舶上蓄电池提供，而蓄电池存储的电能则来源于市电电网。当电动船舶可停靠码头时，如果需要充电，只需用电缆直接对蓄电池充电即可。

众所周知，全球能源短缺日益严重。如何利用自然能给电动船舶的蓄电池供电以降低电动船舶对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，缓解能源危机，保护大气及海洋环境是目前亟待解决的问题。而我国有1万8千多公里的海岸线长度，浅海陆架宽广，丰富的海上风能资源为风力发电的发展提供了充足的资源。而且随着太阳能光伏发电效率的提高，光伏发电成本的降低，电池容量成倍增加并且趋向体积小、功率大、使用寿命长，重量轻的发展势态，使得利用太阳能和风能等自然能为船舶供能成为可能。

目前还没有利用太阳能、风能等自然能向电动船舶供能的技术方案，以满足不同类型的电动船舶所需的电能，降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖和船舶噪声污染，缓解能源危机，保护大气及海洋环境。

发明内容

本发明提供一种了利用自然能向电动船舶供能的系统和方法，以实现利用太阳能、风能等自然能向电动船舶供能的技术方案，降低对石油、煤炭等不可再生能源的依赖和船舶噪声污染，缓解能源危机，保护大气及海洋环境。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种利用自然能向电动船舶供能的系统，包括：

风-光混合电站，用于将风能和太阳辐射的光能转变成直流电，并将所述直流电存储在码头加能场站；

联网控制系统，与所述风-光混合电站连接，用于检测当前所述风-光混合电站的工作状态和所述码头加能场站存储的电量，并将检测结果发送至所述码头加能场站，如果检测到所述码头加能场站存储的电量已满且所述风-光混合电站的工作状态正常，则将所述风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入市电电网，如果检测到所述码头加能场站存储的电量未满或所述风-光混合电站的工作状态非正常，则将市电电网提供的交流电转变成直流电，并将所述直流电输送至所述码头加能场站；

码头加能场站，与所述风-光混合电站和所述联网控制系统连接，用于存储来自所述风-光混合电站发出的直流电和所述联网控制系统将所述市电电网提供的交流电转变成的直流电，如果有电动船舶停靠码头，则根据所述电动船舶的停靠时间及安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的型号和电量对所述蓄电池集装箱进行更换或充电。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统，所述风-光混合电站，包括：

太阳能光伏发电子系统，用于将太阳能变换为直流电，并将所述直流电存储在码头加能场站；

风能发电子系统，用于将风能变换为直流电，并将所述直流电存储在码头加能场站。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统，所述太阳能光伏发电子系统，包括：

若干个太阳能光伏电池，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将太阳辐射的光能转变成直流电；

若干个防反充二极管，与所述太阳能光伏电池和所述码头加能场站连接，用于将所述太阳能光伏电池获取的直流电充入所述码头加能场站，并防止所述码头加能场站反向向所述太阳能光伏电池充电。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统，所述风能发电子系统包括：

若干个风能发电装置，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将风能转变成直流电；

若干个稳压装置，与所述风能发电装置和所述码头加能场站连接，用于对所述风能发电装置获取的直流电进行稳压处理，并将处理后的直流电存储在所述码头加能场站。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统，所述联网控制系统，包括：

检测器，与所述防反充二极管、所述稳压装置和所述码头加能场站连接，用于检测当前所述防反充二极管和所述稳压装置的工作状态以及所述码头加能场站存储的电量，获取检测结果，并将检测结果发送至微控制器和所述码头加能场站；

微控制器，与所述检测器连接，用于对所述检测器获取的检测结果进行处理，并在处理后向DC/AC变换器发送DC/AC变换控制指令，或向AC/DC变换器发送AC/DC变换控制指令；

DC/AC变换器，与所述微控制器连接，用于根据所述微控制器发送的DC/AC变换控制指令将所述码头加能场站存储的直流电转变成交流电；

升压变压器，与所述DC/AC变换器连接，用于将所述DC/AC变换器输出的交流电进行升压处理后并入所述市电电网；

降压变压器，用于将所述市电电网提供的交流电进行降压处理；

AC/DC变换器，与所述微控制器和所述降压变压器连接，用于根据所述微控制器发送的AC/DC变换控制指令将所述降压变压器输出的交流电转变成直流电，并将所述直流电输送至所述码头加能场站。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统，所述码头加能场站，包括：

若干个蓄电池集装箱，与所述防反充二极管、所述稳压装置和所述AC/DC变换器连接，用于存储来自所述太阳能光伏电池、所述风能发电装置和所述AC/DC变换器的直流电；

识别装置，与码头调度系统连接，当从所述码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取所述蓄电池集装箱的蓄电池信息，所述蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量，并将所述蓄电池信息传送至控制计算机；

控制计算机，与所述识别装置和码头调度系统连接，用于从所述码头调度系统获取所述电动船舶的停靠时间，并根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测器发送的检测结果和所述识别装置发送的蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊，或者，根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测器发送的检测结果和所述识别装置发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手；

集装箱桥吊，与所述控制计算机连接，用于根据所述控制计算机发送的第一控制指令从存放所述若干个蓄电池集装箱的码头加能场站中取出已充满且与所述待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，并用所述取出的蓄电池集装箱去更换安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱，并将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站中进行充电；

充电机械手，与所述控制计算机连接，用于根据所述控制计算机发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电。

后台管理模块，与所述控制计算机连接，用于从所述控制计算机获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱的更换信息，根据所述充电信息和所述更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果。

另一方面，本发明实施例还提供了一种利用自然能向电动船舶供能的方法，包括以下步骤：

风-光混合电站将发出的直流电充入蓄电池集装箱中；

检测器对当前所述风-光混合电站的工作状态和所述蓄电池集装箱存储的电量进行检测，并将检测结果发送至微控制器和控制计算机；

所述微控制器对所述检测结果进行处理，如果所述蓄电池集装箱存储的电量已满且所述风-光混合电站的工作状态正常，则向DC/AC变换器发送DC/AC变换控制指令，如果所述蓄电池集装箱存储的电量未满或所述风-光混合电站的工作状态非正常，则向AC/DC变换器发送AC/DC变换控制指令；

所述DC/AC变换器将所述风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入市电电网，或者，所述AC/DC变换器将市电电网提供的交流电转变成直流电，并将所述直流电输送至所述蓄电池集装箱；

当所述识别装置从码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取所述蓄电池集装箱的蓄电池信息，所述蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量，并将所述蓄电池信息传送至所述控制计算机；

所述控制计算机从所述码头调度系统获取所述电动船舶的停靠时间，并根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测结果和所述蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊，或者，根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测结果和所述识别装置发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手；

所述集装箱桥吊根据所述控制计算机发送的第一控制指令从存放所述若干个蓄电池集装箱的码头加能场站中取出已充满且与所述待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，用所述取出的蓄电池集装箱去更换安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱，并将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站中进行充电，或者，所述充电机械手根据所述控制计算机发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的方法，在所述集装箱桥吊将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站中进行充电之后，或者，在所述充电机械手根据所述控制计算机发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电之后，还包括：

所述后台管理模块从所述控制计算机获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱更换信息，根据所述充电信息和更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的方法，在所述DC/AC变换器将所述风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电之后，还包括：

所述升压变压器将所述DC/AC变换器输出的交流电进行升压处理。

本发明的利用自然能向电动船舶供能的方法，在所述AC/DC变换器将市电电网提供的交流电转变成直流电之前，还包括：

所述降压变压器将所述市电电网提供的交流电进行降压处理。

因此，本发明实施例通过风-光混合电站将太阳能和风能变换为电能，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，同时本系统还与市电电网相连，当白天天气晴好、风力较大时，风-光混合电站的发电电量充足，可将多余电量并入市电电网供其他负载使用，当夜晚或白天为阴雨天气、风力较弱时，可将市电电网的交流电变换为直流电，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，二者互为补充，因此实现了稳定可靠的利用自然能向电动船舶供能，降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖和船舶噪声污染，缓解了能源危机，保护了大气及海洋环境。

附图说明

图1为本发明实施例的利用自然能向电动船舶供能的系统结构示意图；

图2为本发明实施例的利用自然能向电动船舶供能的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的利用自然能向电动船舶供能的系统的具体实施方式进行详细描述：

如图1所示，为本发明实施例的利用自然能向电动船舶供能的系统结构示意图。本发明实施例的利用自然能向电动船舶供能的系统包括：风-光混合电站1，用于将风能和太阳辐射的光能转变成直流电，并将所述直流电存储在码头加能场站3。联网控制系统2，与风-光混合电站1连接，用于检测当前风-光混合电站1的工作状态和码头加能场站3存储的电量，并将检测结果发送至码头加能场站3，如果检测到码头加能场站3存储的电量已满且风-光混合电站1的工作状态正常，则将风-光混合电站1发出的多余的直流电转变成交流电，并将交流电并入市电电网，如果检测到码头加能场站3存储的电量未满或风-光混合电站1的工作状态非正常，则将市电电网提供的交流电转变成直流电，并将直流电输送至码头加能场站3。码头加能场站3，与风-光混合电站1和联网控制系统2连接，用于存储来自风-光混合电站1发出的直流电和联网控制系统2将市电电网提供的交流电转变成的直流电，如果有电动船舶停靠码头，则根据该电动船舶的停靠时间及安放于该电动船舶上的蓄电池集装箱的型号和电量对该蓄电池集装箱进行更换或充电。

上述风-光混合电站，进一步包括：太阳能光伏发电子系统11，用于将太阳能变换为直流电，并将直流电存储在码头加能场站3。风能发电子系统12，用于将风能变换为直流电，并将直流电存储在码头加能场站3。其中：太阳能光伏发电子系统11，又包括：若干个太阳能光伏电池110，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将太阳辐射的光能转变成直流电。若干个防反充二极管111，与太阳能光伏电池110和码头加能场站3连接，用于将太阳能光伏电池110获取的直流电充入码头加能场站3，并防止码头加能场站3反向向太阳能光伏电池110充电。风能发电子系统12，又包括：若干个风能发电装置120，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将风能转变成直流电。若干个稳压装置121，与风能发电装置120和码头加能场站3连接，用于对风能发电装置120获取的直流电进行稳压处理，并将处理后的直流电存储在码头加能场站3。

上述联网控制系统，进一步包括：检测器21，与防反充二极管11、稳压装置121和码头加能场站3连接，用于检测当前防反充二极管111和稳压装置121的工作状态以及码头加能场站3存储的电量，获取检测结果，并将检测结果发送至微控制器22和码头加能场站3。其中：微控制器22，与检测器21连接，用于对检测器21获取的检测结果进行处理，并在处理后向DC/AC变换器23发送DC/AC变换控制指令或向AC/DC变换器26发送AC/DC变换控制指令。DC/AC变换器23，与微控制器22连接，用于根据微控制器22发送的DC/AC变换控制指令将码头加能场站3存储的直流电转变成交流电。升压变压器24，与DC/AC变换器23连接，用于将DC/AC变换器23输出的交流电进行升压处理后并入市电电网。降压变压器25，用于将市电电网提供的交流电进行降压处理。AC/DC变换器26，与微控制器22和降压变压器25连接，用于根据微控制器22发送的AC/DC变换控制指令将降压变压器26输出的交流电转变成直流电，并将该直流电输送至码头加能场站3。

上述码头加能场站，进一步包括：若干个蓄电池集装箱31，与防反充二极管111、稳压装置121和AC/DC变换器26连接，用于存储来自太阳能光伏电池110、风能发电装置120和AC/DC变换器26的直流电。识别装置32，与码头调度系统连接，当从码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于该电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取该蓄电池集装箱的蓄电池信息(蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量)，并将蓄电池信息传送至控制计算机33。控制计算机33，与识别装置32和码头调度系统连接，用于从码头调度系统获取电动船舶的停靠时间，并根据该电动船舶的停靠时间、检测器21发送的检测结果和识别装置32发送的蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊34，或者，根据该电动船舶的停靠时间、检测器21发送的检测结果和识别装置32发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手35。集装箱桥吊34，与控制计算机33连接，用于根据控制计算机33发送的第一控制指令从存放若干个蓄电池集装箱31的码头加能场站3中取出已充满且与待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，并用取出的蓄电池集装箱去更换安放于该电动船舶上的蓄电池集装箱，并将被更换的蓄电池集装箱放在码头加能场站3中进行充电。充电机械手35，与控制计算机33连接，用于根据控制计算机33发送的第二控制指令对安放于该电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电。后台管理模块36，与控制计算机33连接，用于从控制计算机33获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱的更换信息，根据充电信息和更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果，供工作人员及客户查看。

本领域技术人员可以理解上述实施例中的装置中的单元可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

如图2所示，为本发明实施例的利用自然能向电动汽车供能的方法流程图，具体包括以下步骤：

步骤S201，风-光混合电站将发出的直流电充入蓄电池集装箱中。

步骤S202，检测器对当前风-光混合电站的工作状态和蓄电池集装箱存储的电量进行检测，并将检测结果发送至微控制器和控制计算机。

步骤S203，微控制器对检测结果进行处理，如果蓄电池集装箱存储的电量已满且风-光混合电站的工作状态正常，则向DC/AC变换器发送DC/AC变换控制指令，如果蓄电池集装箱存储的电量未满或风-光混合电站的工作状态非正常，则向AC/DC变换器发送AC/DC变换控制指令。

步骤S204，DC/AC变换器将风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电，在升压变压器将所述DC/AC变换器输出的交流电进行升压处理后，将交流电并入市电电网，或者，AC/DC变换器将市电电网提供的且经降压变压器降压后的交流电转变成直流电，并将直流电输送至蓄电池集装箱。

步骤S205，当识别装置从码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取蓄电池集装箱的蓄电池信息，所蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量，并将蓄电池信息传送至控制计算机。

步骤S206，控制计算机从码头调度系统获取电动船舶的停靠时间，并根据电动船舶的停靠时间、检测结果和蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊，或者，根据电动船舶的停靠时间、检测结果和所述识别装置发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手。

步骤S207，集装箱桥吊根据控制计算机发送的第一控制指令从存放若干个蓄电池集装箱的码头加能场站中取出已充满且与待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，并用取出的蓄电池集装箱去更换安放于电动船舶上的蓄电池集装箱，并将被更换的蓄电池集装箱放在码头加能场站中进行充电，或者，充电机械手根据控制计算机发送的第二控制指令对安放于电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电。

步骤S208，后台管理模块从控制计算机获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱更换信息，根据充电信息和更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果，供工作人员及客户查看。

因此，本发明实施例通过风-光混合电站将太阳能和风能变换为电能，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，同时本系统还与市电电网相连，当白天天气晴好、风力较大时，风-光混合电站的发电电量充足，可将多余电量并入市电电网供其他负载使用，当夜晚或白天为阴雨天气、风力较弱时，可将市电电网的交流电变换为直流电，供码头加能场站及为电动船舶蓄电池集装箱舱充电使用，二者互为补充，因此实现了稳定可靠的利用自然能向电动船舶供能，降低了对石油、煤炭等不可再生能源的依赖和船舶噪声污染，缓解了能源危机，保护了大气及海洋环境。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必需的。

权利要求的内容记载的方案也是本发明实施例的保护范围。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，包括：

风-光混合电站(1)，用于将风能和太阳辐射的光能转变成直流电，并将所述直流电存储在码头加能场站(3)；

联网控制系统(2)，与所述风-光混合电站(1)连接，用于检测当前所述风-光混合电站(1)的工作状态和所述码头加能场站(3)存储的电量，并将检测结果发送至所述码头加能场站(3)，如果检测到所述码头加能场站(3)存储的电量已满且所述风-光混合电站(1)的工作状态正常，则将所述风-光混合电站(1)发出的多余的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入市电电网，如果检测到所述风-光混合电站(1)的工作状态非正常，则将市电电网提供的交流电转变成直流电，并将所述市电电网提供的交流电转变成的直流电输送至所述码头加能场站(3)；

码头加能场站(3)，与所述风-光混合电站(1)和所述联网控制系统(2)连接，用于存储来自所述风-光混合电站(1)发出的直流电和所述联网控制系统(2)将所述市电电网提供的交流电转变成的直流电，如果有电动船舶停靠码头，则根据所述电动船舶的停靠时间及安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的型号和电量对所述蓄电池集装箱进行更换或充电。

2.根据权利要求1所述的利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，所述风-光混合电站(1)，包括：

太阳能光伏发电子系统(11)，用于将太阳能变换为直流电，并将所述太阳能变换的直流电存储在码头加能场站(3)；

风能发电子系统(12)，用于将风能变换为直流电，并将所述风能变换的直流电存储在码头加能场站(3)。

3.根据权利要求2所述的利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，所述太阳能光伏发电子系统(11)，包括：

若干个太阳能光伏电池(110)，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将太阳辐射的光能转变成直流电；

若干个防反充二极管(111)，与所述太阳能光伏电池(110)和所述码头加能场站(3)连接，用于将所述太阳能光伏电池(110)获取的直流电充入所述码头加能场站(3)，并防止所述码头加能场站(3)反向向所述太阳能光伏电池(110)充电。

4.根据权利要求3所述的利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，所述风能发电子系统(12)包括：

若干个风能发电装置(120)，安装于陆地空旷处、海岸线和浅海陆架，用于将风能转变成直流电；

若干个稳压装置(121)，与所述风能发电装置(120)和所述码头加能场站(3)连接，用于对所述风能发电装置(120)获取的直流电进行稳压处理，并将处理后的直流电存储在所述码头加能场站(3)。

5.根据权利要求4所述的利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，所述联网控制系统(2)，包括：

检测器(21)，与所述防反充二极管(111)、所述稳压装置(121)和所述码头加能场站(3)连接，用于检测当前所述防反充二极管(111)和所述稳压装置(121)的工作状态以及所述码头加能场站(3)存储的电量，获取检测结果，并将检测结果发送至微控制器(22)和所述码头加能场站(3)；

微控制器(22)，与所述检测器(21)连接，用于对所述检测器(21)获取的检测结果进行处理，并在处理后向DC/AC变换器(23)发送DC/AC变换控制指令，或向AC/DC变换器(26)发送AC/DC变换控制指令；

DC/AC变换器(23)，与所述微控制器(22)连接，用于根据所述微控制器(22)发送的DC/AC变换控制指令将所述码头加能场站(3)存储的直流电转变成交流电；

升压变压器(24)，与所述DC/AC变换器(23)连接，用于将所述DC/AC变换器(23)输出的交流电进行升压处理后并入所述市电电网；

降压变压器(25)，用于将所述市电电网提供的交流电进行降压处理；

AC/DC变换器(26)，与所述微控制器(22)和所述降压变压器(25)连接，用于根据所述微控制器(22)发送的AC/DC变换控制指令将所述降压变压器(25)输出的交流电转变成直流电，并将所述AC/DC变换器变换的直流电输送至所述码头加能场站(3)。

6.根据权利要求5所述的利用自然能向电动船舶供能的系统，其特征在于，所述码头加能场站(3)，包括：

若干个蓄电池集装箱(31)，与所述防反充二极管(111)、所述稳压装置(121)和所述AC/DC变换器(26)连接，用于存储来自所述太阳能光伏电池(110)、所述风能发电装置(120)和所述AC/DC变换器(26)的直流电；

识别装置(32)，与码头调度系统连接，当从所述码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取所述蓄电池集装箱的蓄电池信息，所述蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量，并将所述蓄电池信息传送至控制计算机(33)；

控制计算机(33)，与所述识别装置(32)和码头调度系统连接，用于从所述码头调度系统获取所述电动船舶的停靠时间，并根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测器(21)发送的检测结果和所述识别装置(32)发送的蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊(34)，或者，根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测器(21)发送的检测结果和所述识别装置(32)发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手(35)；

集装箱桥吊(34)，与所述控制计算机(33)连接，用于根据所述控制计算机(33)发送的第一控制指令从存放所述若干个蓄电池集装箱(31)的码头加能场站(3)中取出已充满且与待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，并用所述取出的蓄电池集装箱去更换安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱，并将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站(3)中进行充电；

充电机械手(35)，与所述控制计算机(33)连接，用于根据所述控制计算机(33)发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电；

后台管理模块(36)，与所述控制计算机(33)连接，用于从所述控制计算机(33)获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱的更换信息，根据所述充电信息和所述更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果。

7.一种利用自然能向电动船舶供能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

风-光混合电站将发出的直流电充入蓄电池集装箱中；

检测器对当前所述风-光混合电站的工作状态和所述蓄电池集装箱存储的电量进行检测，并将检测结果发送至微控制器和控制计算机；

所述微控制器对所述检测结果进行处理，如果所述蓄电池集装箱存储的电量已满且所述风-光混合电站的工作状态正常，则向DC/AC变换器发送DC/AC变换控制指令，如果所述风-光混合电站的工作状态非正常，则向AC/DC变换器发送AC/DC变换控制指令；

所述DC/AC变换器将所述风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电，并将所述交流电并入市电电网，或者，所述AC/DC变换器将市电电网提供的交流电转变成直流电，并将所述市电电网提供的交流电转变成的直流电输送至所述蓄电池集装箱；

当所述识别装置从码头调度系统获知有电动船舶停靠码头时，对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱的芯片进行识别扫描，获取所述电动船舶上的蓄电池集装箱的蓄电池信息，所述蓄电池信息至少包括蓄电池的型号和电量，并将所述蓄电池信息传送至所述控制计算机；

所述控制计算机从所述码头调度系统获取所述电动船舶的停靠时间，并根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测结果和所述蓄电池信息生成第一控制指令并发送给集装箱桥吊，或者，根据所述电动船舶的停靠时间、所述检测结果和所述识别装置发送的蓄电池信息生成第二控制指令并发送给充电机械手；

所述集装箱桥吊根据所述控制计算机发送的第一控制指令从存放若干个蓄电池集装箱的码头加能场站中取出已充满且与待充电电动船舶的蓄电池集装箱型号相同的蓄电池集装箱，用所述取出的蓄电池集装箱去更换安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱，并将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站中进行充电，或者，所述充电机械手根据所述控制计算机发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电。

8.根据权利要求7所述利用自然能向电动船舶供能的方法，其特征在于，在所述集装箱桥吊将所述被更换的蓄电池集装箱放在所述码头加能场站中进行充电之后，或者，在所述充电机械手根据所述控制计算机发送的第二控制指令对安放于所述电动船舶上的蓄电池集装箱进行充电之后，还包括：

后台管理模块从所述控制计算机获取安放于电动船舶上的蓄电池集装箱的充电信息和蓄电池集装箱更换信息，根据所述充电信息和更换信息进行财务结算，并显示输出结算结果。

9.根据权利要求8所述利用自然能向电动船舶供能的方法，其特征在于，在所述DC/AC变换器将所述风-光混合电站发出的多余的直流电转变成交流电之后，还包括：

升压变压器将所述DC/AC变换器输出的交流电进行升压处理。

10.根据权利要求9所述利用自然能向电动船舶供能的方法，其特征在于，在所述AC/DC变换器将市电电网提供的交流电转变成直流电之前，还包括：

降压变压器将所述市电电网提供的交流电进行降压处理。

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