CN101941519B - 风光能、岸电充电的蓄电池电动船及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船及控制方法,包括双体船船体,电力推进装置分别与蓄电池和充电机连接,充电机与蓄电池连接,充电机上设有岸电接入装置;风力发电机和太阳能电池板通过控制台与充电机连接;电力推进装置中采用PWM技术控制相解耦型直流变频无级调速控制器驱动的交流方波永磁无刷直流电动机;双体船船体上还设置有太阳能电池板;蓄电池采用可快速充电的磷酸铁锂动力蓄电池;放置蓄电池的电池舱内安装有多处温度控制装置。本发明极大的增强了船舶的续航能力,避免出现无电状态,能量利用效率高,安全可靠,利于实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动船即控制方法,特别是一种适于实用的一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船及控制方法。
背景技术
现有的传统柴油机船舶占据统治地位,柴油机低效(30%以下)污染,存在烟尘臭味噪声工业油水,对水体和水生物以及环境造成严重的污染和损害,且不利于船员健康,采用电力驱动的蓄电池电动船舶是未来的发展方向,高效(高于60%)零排放;中国专利2008100483196,公开了一种“风光电复合能源充电蓄电池全电动船”,可以完全杜绝柴油机的污染,而且充分利用了风、光和电力复合能源充电蓄电池进行驱动,维护简单,操作方便。但是该技术方案还存在以下的不足:
一、能量效率不高
现有的蓄电池效率较低、且充放电效率不高,例如蓄电池一般能量效率为55%-75%,铅酸蓄电池的效率最高,仅为75%-80%,而一般工频充电机的效率低于70%;
现有的一般交、直流电动机效率不够高,低于永磁电动机的效率,且一般电动船舶控制驱动装置没有回收制动能量、实现能量反馈、进行回收再利用。例如运行于封闭水域的蓄电池电动船舶大多数采用铅酸蓄电池且不能回收动能,杭州西湖和南京秦淮河的蓄电池电动船舶都是如此,都只能工作于短途封闭水域;
在一般内河河道上的风速多为1—3 m/s,据测试,某市一年中1—3 m/s风速的时间达到300天, 3 m/s风速以上的时间达到150天,而现有的风力发电机启动风速为3m/s,风力利用效率不高,因为现有的风力发电机需要的启动和工作风速高、且一般采用为同步发电机,所以一般陆上已经使用的传统风力发电机的效率较低,从而造成风力发电机的性价比不高。
二、太阳能电池板的受光面积太小。利用效率太低
随着技术进步,现有太阳能电池板的价格大幅下降,但是由于太阳能低效而对受光面积要求较大、以及受双体船船体表面积的影响,使得船舶可安装太阳能电池板的受光面积太小,且控制策略性能不佳,利用效率较低。
三、蓄电池存在安全隐患
一般蓄电池低能,而传统锂电池虽然高能但存在重大安全隐患。传统贵金属和稀有金属的锂离子蓄电池、如钴酸锂、锰酸锂离子蓄电池对电压敏感而容易起火燃烧,同时由于缺少高度节能而有效的电池舱室的温度管理系统,采用传统锂离子电池和镍氢蓄电池的电动汽车都有因电池单体高温燃烧和爆炸的案例。现有采用传统锂离子电池的为确保安全,需要为每块电池设置温度传感器。因而使蓄电池管理系统十分复杂而增加造价,使处于起步阶段的蓄电池电动船舶雪上加霜。以至于难以选择蓄电池,并造成用户紧张观望。
四、传统蓄电池电动船舶方案大多数都采用铅酸蓄电池和传统有刷低效直流电动机,而上述专利过于原则化、概念化,采用何种充电机、风力发电机、操纵控制装置、蓄电池热管理系统、如何控制都不确定,缺乏实用性,缺乏综合配套集成的风光电蓄电池电动船舶的实际可行的方案。
五、目前风光能不稳定、低效,蓄电池低能,导致蓄电池电动船续航力低、船舶指标不高而过多依靠码头岸电,难以满足实际市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,可以充分的利用风、光和电力能源,提高船舶的续航能力,提高整体设备的性价比,增加安全性,达到实际使用的目标。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,包括双体船船体,电力推进装置通过组合式集控台分别与蓄电池和充电机连接,充电机上设有岸电接入装置;
双体船船体上还设置有风力发电机和太阳能电池板,风力发电机和太阳能电池板通过风光能发电控制装置与组合式集控台相连,并通过组合式集控台与蓄电池连接;
电力推进装置中采用可以再生制动方式回收制动动能的PWM技术控制的相解耦式直流变频无级调速控制器驱动的方波永磁无刷直流电动机;
蓄电池采用可快速充电的磷酸铁锂动力蓄电池;
放置蓄电池的电池舱内安装有多个温度控制装置,温度控制装置通过电缆与组合式集控台内部的蓄电池舱室温度集中控制显示装置连接。
所述的风力发电机为多台碳纤维风叶磁悬浮垂直轴风力机与可协助风力机调速调频的无刷双馈风力发电机组成的风力发电机组,以变速恒频方式工作。
所述的太阳能电池板为薄膜式的太阳能板,采用固定式和活动式两种安装方式的组合,活动式与双体船船体两侧活动连接,可收放。
所述的组合式集控台内设有进行多种能源发电充电配电控制和推进用电控制船舶驾驶操纵控制、以及对蓄电池舱室进行集中温度和热控制的单片机和/或PLC,风光能发电控制装置内设有进行风光能发电实施跟踪最大功率控制的单片机,风光能发电控制装置安装在组合式集控台内。
所述的风光能发电控制装置对于太阳能采用MPPT最大功率点跟踪的智能控制方法,对于风力发电机采用最大输出功率跟踪风速控制方法。
所述的充电机采用集中隔离类高频开关电源型充电设备,可利用岸电对蓄电池进行快速充电、并且可利用充电机让蓄电池向岸电电网放电。
所述的电池舱位于双体船船体底部,并靠近电力推进装置。
所述的温度控制装置由温度传感器、小型动力散热器和通风管道组成,以点阵方式分布于蓄电池舱室的各处,其中至少有一个温度控制装置设在电池舱与安装电力推进装置的舱室之间,用于提升电池舱的温度,通过温度控制装置将电池舱的温度控制在40-70℃,工作温度可手动设置自动控制调节。
所述的组合式集控台内还设soc蓄电池荷电状态测量装置、无级调速操纵装置和有档调速操纵装置。无级调速操纵装置和有档调速操纵装置可分别直接操纵电力推进装置进行电动机无级调速和有档调速运行,实现船舶推进。
一种控制上述的风光能、岸电充电的蓄电池电动船的方法,包括以下步骤:将蓄电池内的存电换算成里程或工作时间,加上预估的风力发电机和太阳能电池板的辅助充电值换算成的里程值或工作时间,然后根据路径计算公式,求出靠岸充电的时间和地点,通过以上步骤避免出现无电状态。
本发明提供的一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,通过采用方波永磁无刷直流电动机、磷酸铁锂动力蓄电池、磁悬浮垂直轴风力发电机、可收放的太阳能电池板和温度控制装置的组合,与现有技术相比具有突出的实质性特点,同时本发明也具有显著的进步,具体的有益效果如下:
1)本发明从开源节流的两方面提高船舶性能,主要是提高续航力,以减少对于港口码头即岸电的依赖,尽可能广开能源利用清洁能源、并尽可能节能降耗,实现零排放和零碳化。
2)在开源方面:全天候地利用风能和光能;采用安全高效高能可快速充电的磷酸铁锂动力蓄电池以扩大利用风光电能的可能即可多储存电能;
采用快速充电技术、可快速充电蓄电池和充电设备的组合以充分利用岸电、且使充电过程简单化;
采用磁悬浮垂直轴风力发电机可充分利用微风,提高整体风能利用率和风力发电设备的性价比,例如一般风力发电机启动风速为3m/s,切入风速为3.5m/s、而本发明采用的磁悬浮垂直轴风力发电机启动风速为1m/s,切入风速为2.5m/s,因此可大大增加风力发电的时间。据某市风力统计资料显示:全年1米/秒~3米/秒的时间为300天,3~5米/秒的时间为150天,无风或者台风为60天。因此,利用低速风的发电时间可提高一倍,总体效率可提高35-75%。采用碳纤维风叶的磁悬浮垂直轴风力机具有自重轻、机械摩擦力小的特点,因此可利用微风而大大提高工作时间增加效率。垂直轴风力机便于船舶安装和检修、可利用任意方向的风、可省去对风装置,虽然风能利用系数低于水平轴风力机,但可利用微风、使得可利用的风力资源增多、时间增长,总体效率仍然提高。同时采用可协助风力机调速调频的无刷双馈风力发电机组成的风力发电机组,实现调速式和频率隔离式两种变速恒频模式,可保证恒定频率的供电质量和最大限度地跟踪风速、提高反应速度而可工作于更大风速范围,提高风能利用效率。
通过张开的与双体船船体两侧活动连接的太阳能电池板,可扩大船舶受光面积,充分利用太阳能。太阳能和风能发电控制器采用最大功率跟踪控制,可优化控制,在控制环节获得最佳效果。双体船舶既可以提高稳性,又可以降低船舶阻力,太阳能板可收放,便于停靠码头。
3)在节流方面,采用集中隔离类高频开关电源型高效充电机,效率可达98%以上、高效磷酸铁锂动力蓄电池效率达96%、高于所有蓄电池,一般小型电动机的效率均高于90%、大型电动机高于97%,永磁无刷电动机效率更高、高于一般传统电动机,在永磁无刷电动机中,本发明采用的方波永磁电动机效率比正弦波永磁无刷电动机更高、能量密度更高,免后期维护,安全可靠性高,因为方波磁场的相互作用大于正弦波磁场的相互作用。采用目前效率和能量密度最高的方波电动机和高能高效蓄电池配套可最大限度地提高能量效率、减轻重量,同时采用软启动和无级调速精确控制的控制策略也可以极大降低能耗提高效率,这对于提高续航力具有显著的作用。就前一因素而言,由于蓄电池电动船舶需要大量蓄电池,续航力要求越高、需要配备的蓄电池数量越大。由于蓄电池相对低能,所以目前蓄电池的重量成为船舶重大负载。采用高能蓄电池意味着携带同样的能量,重量可大大减轻。例如磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池相比,重量和体积都只有其三分之一。意味着保持重量不变,续航力可提高三倍,或者蓄电池重量减轻三分之二,推进效率也获得提高。
通过将电力推进装置中的方波永磁无刷直流电动机驱动器在船舶制动时可以回收制动动能。这也是开源的内容。
化工出版社 《先进电动汽车技术》(陈全世主编,-北京: 2007.7)中记载:根据试验、一辆行驶在城市的传统汽车的最后传递到轮子上的功率或者效率为12.6%,其中克服空气阻力为2.6%,克服滚动阻力为4.2%,用于制动的能量为5.8%,后者约为有用功的一半。说明制动消耗较大,其动能也较大。船舶没有机械刹车,只能采用电气制动,在制动中回收动能,不仅不需要付出刹车能量,还可以将动能以发电方式反馈于蓄电池,这一进一出大约是两倍的制动能量,效益可观。据楚天都市报2006、11、2报道奇蕾VRM电动自行车采用再生制动自发电反充电技术回收动能,与传统产品相比力量增大30%,续驶里程提高50%,提高蓄电池使用寿命二、三年,由现在的1年增加到4年。据人民邮电出版社《电动自行车实用技术》(天津自行车生产力促进中心专家库成员编著2008)中记载,对于地面坡度较大的城市或交通拥挤、需要频繁制动的大中城市,反充电——电制动的效果通常可增加电动车一次续驶里程10%-20%。据北京理工大学出版社 《现代电动汽车技术》(陈清泉、孙逢春、祝嘉光编著2002年11月第一版)中记载:蓄电池汽车采用第二象限型直流斩波器用于直流电动机再生制动,使能量从负载到电源,可使电动汽车续驶里程增加25%以上。
通过温度控制装置保持电池舱的温度,也可进一步提高磷酸铁锂动力蓄电池的效能。该蓄电池喜热恶寒,在适宜的温度范围内,不仅可保证蓄电池使用安全、呵护蓄电池提高完好率可靠性,而且可提高该蓄电池能量效率,以及可用容量。适宜的温度可以使蓄电池的充放电效率提高3-5%。
通过广开能源与厉行节能的开源节流配套、风光电相互配套、风光电与高效充电机、蓄电池、高效方波电动机及控制策略配套等等,多种集成的作用可成倍地提升性能指标。例如,多台磁悬浮风力发电机与蓄电池电动船配套,可利用微风而增加发电时间,并且以充电方式与蓄电池相联系可轻易实现变速恒频模式、而扩大风力利用范围。风光能配套,可全天候进行充电,使充电的机会增加一倍、为200%。对于续航力,若假设在开源方面可提高k倍,为方便计算,在节流方面也假设可减少k倍,则最终续航力可提升k2倍。又如,对于无电危险的消除、即运行稳定性可靠性的提升,开源节流可使危险机率下降k2倍,续航力的提高可使靠岸充电的机会增加、即减小对于岸电的依赖,而风光能的充电条件使充电机率大大增加,即使是不考虑增加岸电充电的机会,最终也可使船舶避免无电危险的可靠性至少提高200%以上。技术方案的组合获得了意想不到的技术效果。
4)安全可靠性高与节能并重。由于配备了充电和放电的测量仪表,所以可方便船员监视蓄电池充电放电和存电情况、以及蓄电池的状况,通过单片机的编程可以自动地估算使用岸电的时间和地点,例如,将存电转换成里程或者工作时间,通过内置的路径计算程序加上辅助充电的修正值,即可计算出需要靠岸充电的时间和地点。有利于做到心中有数、提高可靠性,避免出现无电风险。同时可便于进行节能运行操作控制,提高管理操作环节的节能水平。由于配备了无级调速和有档调速两种操作装置互为备用,因此使船员有了多种选择、可较好地适应船员的操作习惯,且有利于提高可靠性,有利于普及推广。一般传统锂离子电池安全性能差、电动汽车有燃烧的案例,而磷酸铁锂动力蓄电池的安全性能好,且配备了蓄电池温度管理系统,温度管理系统有两种设施和两种方法:驾驶室的集中控制台和蓄电池舱室的带有温度传感器和散热器的温度控制装置;在驾驶室的操作台上可利用温控装置进行集中监测和控制、可进行整体通风和局部通风的两种控制,在蓄电池舱室,利用带有温度传感器和散热器的温度控制装置进行自动控制温度和强制散热、以及保持蓄电池的工作环境温度在有利于提高蓄电池效率的40—70℃,有资料显示,适宜的温度可以使蓄电池的充放电效率提高3-5%。而电池舱靠近电力推进装置有利于获取动力部分的热量来使电池舱温度提高,同时也有利于降低线损,如此可充分挖潜利废、利用资源循环使用。
温度控制具有两种设施和两种方法有利于提高温度控制的精确性和节能水平。避免了大风猛吹的散热降温的做法,可有目的有针对性有限度散热、并有利于形成温度场分布均化,可实现散热保持温度和节能的目标。驾驶室的集中控制器具有整体通风和局部通风的两种控制,蓄电池舱室的带有温度传感器和散热器的温度控制装置可实现分散式温度控制,可突出重点有针对性地进行散热控制、以及通过通风装置从电力推进装置的舱室获得热风,并可采取强制散热通风措施,有利于节能和实现温度均化分布、以及保持蓄电池工作环境的温度恒定。采用驾驶室温度集中控制器和蓄电池舱室的带有温度传感器和散热器的温度控制装置分散控制相结合的方式进行蓄电池热管理,既可以形成固定的温度场分布而有利于心中有数,又具有集中散热控制和重点分散控制的两种温度控制方式、具有多种选择而有利于保温和防止过热;既可以进行自动温度控制和强制散热、以防止过热确保安全和保持蓄电池的工作环境温度,又可以节省能量。温度传感器和通风装置均与控制台上的单片机连接,根据设定的参数实现自动控制,有效的确保了蓄电池的节能与安全。
5)磷酸铁锂电池与控制策略及设备配套可轻易回收制动动能。按照电动汽车的规律,一般进行动能回收需要采用超级电容器,因为蓄电池的比功率值较小而不能快速吸收动能,因此一般控制器需要采用电阻吸收能量以降低回馈电压。由于磷酸铁锂电池的比功率值较大,所以不需要超级电容器的帮助、就可以轻易回收制动动能,这种特性表现于其快速充电的性能。回收制动动能可增加蓄电池可用能量和船舶续航力。
除此以外,采用磷酸铁锂电池具有综合性优势和价值。作为动力蓄电池优于传统作为家电用仪器仪表锂离子电池,该蓄电池具有多种特性:高能高效率自重轻意味着负载的减轻和节能及续航力的提高;工作温度范围宽广(-20℃-+75℃),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃,而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右;喜热恶寒有利于利用船舶发出的热量而发挥自身特性、显示出与船舶的吻合性;电化学过程发热较小决定了不会燃烧的绝对安全性,可取消防止燃烧的安全保护措施、可简化系统而极大降低造价;极强的抗滥用能力可保证安全性和维持良好的性能,例如可过充过放,以大放电率放电、例如10C,即使是放电到零电压也不会损坏电池;快速充电特性优越,以2C快充,半小时充足达95%。以5C快充,12分钟可充足,部分产品可采用30 C快充;寿命超长,循环使用次数多;在室温下1C充放电循环2000次,容量保持率80%以上,是铅酸电池的5倍、镍氢电池的4倍、钴酸锂电池的4倍、锰酸锂电池的4-5倍左右;磷酸铁锂电池无记忆性,无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电,而镍氢、镍镉电池存在记忆性;完全没有污染;原材料广泛易得、可形成廉价的基础。总之,采用这种蓄电池具有安全高效高寿命、可快速充电、轻易回收动能、方便管理,在自身极大提高船舶性能的同时,可构成开源节流的技术基础,形成多种优势和集成效应。这种蓄电池特性在目前是难能可贵的,可构成高性能蓄电池电动船舶、提高现有船舶性能。
6)太阳能电池板采用固定式和船舶两舷可收放式的两结合方式,除了可增加受光面积,两舷可收放式的结构有利于停靠码头,采用薄膜式的太阳能板,重量更轻巧,收放控制方便简单,耗能低。
7)集成效应。目前风光电蓄电池电动船舶的问题在于低能引起的续航力低下而难以实用。风光电船舶不需要自带燃料,但是要利用岸电必须配备蓄电池,而要改变发电用电同时性难题而大幅度利用风光能、也必须依靠蓄电池增加储电能力,蓄电池作为船舶心脏,是构成新能源船舶的关键。优良的蓄电池是这种船舶的基础,是成功的一半。然而续航力的提高依赖总体开源节流的水平,本发明采用的蓄电池电动船舶的配置和控制方法体现了综合集成的效应。表现于多方面。立足于安全高效高能高寿命的蓄电池,采用了快速充电、回收制动动能、以高效风光能发电和优化控制策略、扩大风光能利用、以全天候方式广开能源。采用目前效率最高的充电机、电动机、优化控制策略实现软启动、无级调速精确控制、加减速时间控制节能降耗,以最大限度地降低消耗方式厉行节能节流与开源形成集成效应。以扩大利用风光能的方式为蓄电池及时充电、在回收动能中随时以低频脉冲呵护蓄电池都有利于蓄电池的使用而提高可用容量可靠性完好率和使用寿命,与开源节流形成集成效应。为保证蓄电池的工作条件和运行安全,在节能和利用船舶废热的基础上,配备了集中与分散控制的温度热管理系统,并改进传统热管理系统,构成蓄电池电动船舶的保障系统和提高蓄电池效率的必要条件,与开源节流形成集成效应。当前缺乏电动船舶的蓄电池存电、估计、即soc蓄电池荷电状态测量装置产品、以及船舶推进操纵装置、无级调速操纵装置和有档调速操纵装置的产品,在以上蓄电池电动机充电机和管理系统配置的基础上,利用我们自己的中国专利2008100483196,公开的一种“风光电复合能源充电蓄电池全电动船”,以及ZL200720087469.9的电动船舶的无级调速操纵装置、ZL2008 2 0066592.7的电动船艇的有档同时操纵装置的内容,可与以上配置形成集成效应,解决了船舶必要配套问题,由此可形成技术先进实用的蓄电池电动船舶的方案,而没有技术和产品的难题及空白。
综上所述,本发明极大的增强了船舶的续航能力,避免出现无电状态,能量利用效率高,安全可靠,利于实用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的右视结构示意图。
图3是本发明中控制台的俯视图。
图4是本发明的系统框图。
具体实施方式
一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,包括双体船船体1,电力推进装置4通过组合式集控台2分别与蓄电池3和充电机5连接,充电机5上设有岸电接入装置;
双体船船体1上还设置有风力发电机6和太阳能电池板7,风力发电机6和太阳能电池板7通过风光能发电控制装置11与组合式集控台2相连,并通过组合式集控台2与蓄电池3连接;
电力推进装置4中采用可采用再生制动方式回收制动动能的PWM技术控制的相解耦式直流变频无级调速控制器驱动的方波永磁无刷直流电动机;实现软启动和无级调速电力推进,并能够回收制动动能。
蓄电池3采用可快速充电的磷酸铁锂动力蓄电池;
放置蓄电池3的电池舱内安装有多个温度控制装置13,温度控制装置13通过电缆与组合式集控台2内部的蓄电池舱室温度集中控制显示装置12连接。
所述的风力发电机6为多台碳纤维风叶磁悬浮垂直轴风力机与可协助风力机调速调频的无刷双馈风力发电机组成的风力发电机组,以变速恒频方式工作。多台的风力发电机6布置在双体船船体1的顶端,磁悬浮垂直轴风力发电机可以充分的利用内河河道的微风。
所述的太阳能电池板为薄膜式的太阳能板,采用固定式和活动式两种安装方式的组合,活动式与双体船船体两侧活动连接,可收放。在行驶中张开两侧的太阳能电池板7,以获得更大的光照面积,通过单片机的控制或者不同的姿态,获得更好的受光角度,在停靠时收起的太阳能电池板7也利于靠岸。
所述的组合式集控台2内设有进行多种能源发电充电配电控制和推进用电控制船舶驾驶操纵控制、以及对蓄电池舱室进行集中温度和热控制的单片机和/或PLC,风光能发电控制装置11内设有进行风光能发电实施跟踪最大功率控制的单片机,风光能发电控制装置11安装在组合式集控台2内。
所述的风光能发电控制装置11对于太阳能采用MPPT最大功率点跟踪的智能控制方法,对于风力发电机采用最大输出功率跟踪风速控制方法。
所述的充电机5采用集中隔离类高频开关电源型充电设备,可利用岸电对蓄电池3进行快速充电、并且可利用充电机5让蓄电池3向岸电电网放电。
所述的电池舱位于双体船船体1底部,并靠近电力推进装置4。
所述的温度控制装置13由温度传感器、小型动力散热器和通风管道组成,以点阵方式分布于蓄电池舱室的各处,其中至少有一个温度控制装置13设在电池舱与安装电力推进装置4的舱室之间,用于提升电池舱的温度,通过温度控制装置13将电池舱的温度控制在40-70℃,工作温度可手动设置自动控制调节。
单片机和/或PLC根据电池舱内的温度,当电池舱内温度低于设定值时,控制电池舱与安装电力推进装置4的舱室之间的通风装置,即小型动力散热器和通风管道开启,获取热风升温;当电池舱内温度高于设定值时,关闭电池舱与安装电力推进装置4的舱室之间的通风装置,开启其余的通风装置,降低舱室内的温度,根据设置在不同位置的传感器,可以局部的开启通风装置,从而降低局部位置的温度,当然也可以从控制台2手动的开启或关闭通风装置。通过对通风装置的控制从而实现对电池舱内的温度控制,提高蓄电池3的能效。
所述的组合式集控台2内还设soc蓄电池荷电状态测量装置10、无级调速操纵装置8和有档调速操纵装置9。可分别直接控制电动推进装置4的电动机进行无级调速和有档调速的无级调速操纵器9和有档调速操纵器10,可直接操纵控制双体船船体1运动。
一种控制上述的风光能、岸电充电的蓄电池电动船的方法,包括以下步骤:将蓄电池3内的存电换算成里程或工作时间,加上预估的风力发电机6和太阳能电池板7的辅助充电值换算成的里程值或工作时间,然后根据路径计算公式,即根据换算出的里程或工作时间,和电动船目前行驶的矢量方向,求出靠岸充电的时间和地点,通过以上步骤避免出现无电状态。在路径计算程序中设置有适当的保险系数。
Claims (2)
1.一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,包括双体船船体(1),其特征在于:电力推进装置(4)通过组合式集控台(2)分别与蓄电池(3)和充电机(5)连接,充电机(5)上设有岸电接入装置;
双体船船体(1)上还设置有风力发电机(6)和太阳能电池板(7),风力发电机(6)和太阳能电池板(7)通过风光能发电控制装置(11)与组合式集控台(2)相连,并通过组合式集控台(2)与蓄电池(3)连接;
电力推进装置(4)中采用可采用再生制动方式回收制动动能的PWM技术控制的相解耦式直流变频无级调速控制器驱动的方波永磁无刷直流电动机;
蓄电池(3)采用可快速充电的磷酸铁锂动力蓄电池;
放置蓄电池(3)的电池舱内安装有多个温度控制装置(13),温度控制装置(13)通过电缆与组合式集控台(2)内部的蓄电池舱室温度集中控制显示装置(12)连接;
所述的温度控制装置(13)由温度传感器、小型动力散热器和通风管道组成,以点阵方式分布于蓄电池舱室的各处,其中至少有一个温度控制装置(13)设在电池舱与安装电力推进装置(4)的舱室之间,用于提升电池舱的温度,通过温度控制装置(13)将电池舱的温度控制在40-70℃范围内。
2.根据权利要求1所述的一种风光能、岸电充电的蓄电池电动船,其特征在于:所述的电池舱位于双体船船体(1)底部,并靠近电力推进装置(4)。
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