CN102941918A - 客渡船电力推进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种客渡船电力推进装置，包括蓄电池组、主配电板、直流电机、离合器、推进轴、螺旋桨、控制箱、充电机、风力发电机和电阻箱，直流电机通过离合器与推进轴一端相连，推进轴另一端与螺旋桨固定连接。蓄电池组顺次通过主配电板的主开关、电阻箱与直流电机电连接；风力发电机设置在船体上层建筑上，风力发电机的输出端通过转换开关的一路输入端与主配电板的主开关电连接；充电机的输入端与岸电箱的输出端电连接，充电机的输出端通过转换开关的另一路输入端与蓄电池组电连接。本发明通过调节电阻阻值来调节电流大小，进而调节螺旋桨转速，成本较低。客渡船边行驶边用风力发电对蓄电池组充电，保证了对蓄电池组的能量补给。
Description
技术领域
本发明涉及一种船舶推进装置，尤其涉及一种采用蓄电池供电的内河客渡船电力推进装置系统，属于船舶工程技术领域。
背景技术
目前，在国家大力发展节能环保产业，推进低碳经济的政策引导下，治理内河船舶油污水排放污染成为重中之重，开发清洁能源的船舶推进装置，已作为推进低碳经济发展的新途径，对发展绿色航运，打造低碳船舶起着十分重要的作用。
内河客渡船航行于城市内河水域，船舶航程较短、停靠频繁、航道船只较多，航行情况比较复杂，且航道周围往往是旅游风景区甚至是居民生活区，对船舶操纵性能、环保要求较高。现有的内河客渡船推进装置主要采用柴油机动力驱动，经齿轮箱、轴系以及推进器（螺旋桨）推进，由于柴油是高碳能源，其燃烧不充分的剩余能量和烟气冷却水的热能难以回收，而且柴油机燃油消耗高，产生的废油、废水、废气排放量大，既增加运输成本，又污染环境。
全电力推进船舶具有无污染物排放、转换效率高节和能环保等诸多优势，正在逐步推广应用。采用蓄电池组供电的全电力推进船舶续航力受到一定限制，为了维持船舶续航力提高其可靠性，尤其是客渡船需要具有安全保证应急处理能力，需要一种辅助供电装置作为采用蓄电池组供电的补充，确保全电力推进客渡船的安全性，提高其可靠性。
全电力推进船舶采用直流供电，客渡船需频繁靠岸离岸，推进器的转速需经常变动，现有的推进器采用专用的变频装置调速，成本较高，结构复杂，影响其可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有辅助供电装置并采用电阻箱调速的内河客渡船电力推进装置，降低制造成本，提高电力推进装置的可靠性。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种客渡船电力推进装置，包括蓄电池组、主配电板、直流电机、离合器、推进轴、螺旋桨、控制箱、充电机、风力发电机和电阻箱，所述直流电机通过离合器与推进轴一端相连，推进轴另一端与螺旋桨固定连接；所述蓄电池组顺次通过主配电板的主开关、电阻箱与直流电机电连接；风力发电机设置在船体上层建筑上，风力发电机的输出端通过转换开关的一路输入端与主配电板的主开关电连接；充电机的输入端与岸电箱的输出端电连接，充电机的输出端通过转换开关的另一路输入端与蓄电池组电连接。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的客渡船电力推进装置，其中所述直流电机为低压直流电机；所述转换开关为双静触点的万能转换开关。
前述的客渡船电力推进装置，其中所述岸电箱和充电机设置在机舱一侧。
本发明采用直流电机通过推进轴带动螺旋桨旋转使客渡船行驶的方式。电力推进的节能环保成效显著，客渡船的可靠性和安全性能得到明显提高。本发明通过调节电阻箱内电阻阻值来调节输入直流电机的电流大小，从而调节螺旋桨转速，结构简单、成本较低。本发明在客渡船行驶时采用边行驶边采用风力发电对蓄电池组充电，保证了对蓄电池组的能量补给，达到蓄电池组电能的双保险安全效果，为蓄电池电力推进在船舶上的普及应用提供了可靠的能源保证。本发明在正反转各种转速下都能提供恒定转矩，因此能得到最佳的工作特性，使客渡船取得优良的操纵性。并可实现操纵控制的智能化。本发明实现了螺旋桨的无级调速，快速的起动与反转响应性，具有良好的低速稳定操纵性，使客渡船能够较为柔性的离、靠码头，并适应观光游览时低速航行的特殊要求。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的结构简图；
图2是本发明的电气连接简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本实施例的内河客渡船电力推进装置包括蓄电池组10、主配电板20、直流电机30、离合器40、推进轴50、螺旋桨60、控制箱70、充电机80、风力发电机90和电阻箱110，直流电机30选用低压直流电机，直流电机30通过离合器40与推进轴50一端相连，推进轴50另一端与螺旋桨60固定连接。本实施例的内河客渡船的推进装置为单直流电机单螺旋桨推进装置，设置一个与之相配的电阻箱110，若其他船舶采用双直流电机双螺旋桨装置推进，每一直流电机各需配备一个电阻箱。
蓄电池组10由若干蓄电池组成，通过串联或并联组成与直流电机30功率等效的船舶电站，蓄电池组10顺次通过主配电板20的主开关210、电阻箱与直流电机30电连接。风力发电机90设置在船体上层建筑上，风力发电机90的输出端通过转换开关120的一路输入端121与主配电板20的主开关210电连接；充电机80的输入端与岸电箱140的输出端电连接，充电机80的输出端通过转换开关120的另一路输入端122与蓄电池组10电连接。岸电箱140和充电机80设置在机舱一侧，方便内河客渡船靠岸充电。
本发明的第一种充电方式来自岸上电源充电，岸上电源经岸电箱140、充电机80、转换开关120对蓄电池组10充电，充电时间约为20分钟。第二种充电方式来自内河客渡船电航行时对蓄电池组10进行辅助充电，通过设置在船体上层建筑的驾驶室150上方风力发电机90的风叶901受风旋转，将风叶901旋转的机械能通过风力发电机90转换为电能再输送到蓄电池组10，实现内河客渡船航行时对蓄电池组10的浮充，确保对蓄电池组10的能量补充。
根据内河客渡船的使用要求，按照各种工况，计算出每一个工况的平均工作时间和平均使用的容量，以每一工况的使用容量乘以平均使用的时间，得到每一工况在一次循环充电周期内的需要容量，从而确定蓄电池组10容量。也可根据内河客渡船航行区域距离、岸上电源基地的距离和用户对于性能要求来确定蓄电池组10容量大小。驾控台控制主配电板20按照各装置的需要来分配供电，提供与船舶相应航速的直流电机推进功率和其它船舶电网用电需要匹配的功率，从而使各个工作状态下运行的用电设备保持在一个较高的负荷率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种客渡船电力推进装置，包括蓄电池组、主配电板、、离合器、推进轴、螺旋桨、控制箱和充电机，其特征在于，还包括风力发电机和电阻箱，所述直流电机通过离合器与推进轴一端相连，推进轴另一端与螺旋桨固定连接；所述蓄电池组顺次通过主配电板的主开关、电阻箱与直流电机电连接；风力发电机设置在船体上层建筑上，风力发电机的输出端通过转换开关的一路输入端与主配电板的主开关电连接；充电机的输入端与岸电箱的输出端电连接，充电机的输出端通过转换开关的另一路输入端与蓄电池组电连接。
2.根据权利要求1所述的客渡船电力推进装置，其特征在于，所述直流电机为低压直流电机。
3.根据权利要求1所述的客渡船电力推进装置，其特征在于，所述转换开关为双静触点的万能转换开关。
4. 根据权利要求1所述的客渡船电力推进装置，其特征在于，所述岸电箱和充电机设置在机舱一侧。
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