CN112217190B - 一种船用混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种船用混合动力系统，该混合动力系统设有用于为整船提供行进动力和满足日用负载的需求的电能消耗模块、与所述电能消耗模块连接的发电模块、与所述发电模块和所述电能消耗模块连接的储能模块和与所述储能模块连接的充电电路，本发明的混合动力系统应用于船舶领域，在整船靠港不行进的时段，通过岸用大功率电源为动力系统的储能模块充电，行进过程中在整船距离港口不超过预设距离的第一行进时段，利用储能模块为整船的能量消耗模块供电，否则，使用传统的发电机和/或储能模块为整船的能量消耗模块供电，能够有效降低整船航行全程的有害气体排放量和噪声污染，同时提升了船舶动力系统的稳定性和可靠性，有利于推动船舶环保动力工程的发展。

Description

一种船用混合动力系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及动力系统技术领域，尤其涉及一种船用混合动力系统及其控制方法。
背景技术
随着全球变暖的日益加速，二氧化碳等致使全球变暖的气体排放的要求逐步严格，全球各个国家陆续出台了相关节能减排政策，基于船用领域，国家相关部门也出台了各项针对性的节能减排政策，鼓励发展新能源船舶，以解决船舶行进中对港口区域的有害气体排放，提升船舶的绿色经济性及安全性。现代化的船舶电力推进系统，电动化已成为发展趋势，目前市场上已逐步开始新能源船舶的技术发展及建造，要发展至纯电动推进船舶，混合动力推进船舶是首要发展的方向，作为其过渡方案，其应用的持续时间也将会很长，即可响应节能减排政策，又能保证船舶动力的需求。
目前采用混合动力的技术采用新能源发电与火力发电结合供电的手段，如采用光伏发电或风力发电与火力发电结合供电，但此种手段引入太阳能和风能，必然需要很多相应的复杂设备，如太阳能电池板、交直流配电柜及光伏逆变器等设备，则会导致整个船舶电力系统稳定性降低，且系统结构过于复杂，控制方式更加繁琐，同时导致各方面的配置成本过高，尤其是对于可靠性及空间布局要求较高的船舶动力系统领域，使用稳定性无法保障、结构复杂的技术方案容易带来各种问题，是不可取的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种船用混合动力系统，在一个实施例中，所述系统包括：
电能消耗模块，其用于利用电能为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求；
发电模块，其与所述电能消耗模块连接，用于在整船的第一行进时段为所述电能消耗模块提供电能；
储能模块，其与所述发电模块和所述电能消耗模块连接，用于在整船的第一行进时段回收发电模块的电能或在第二行进时段为整船的电能消耗模块提供电能；
充电电路，其与所述储能模块连接，用于在靠港不行进时段为所述储能系统补充电能；
其中，所述第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，所述第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段。
优选地，所述电能消耗模块包括：
双向DC/AC逆变单元，其用于将充电电路的交流电转换为稳定的直流电压或将储能模块或发电模块的直流电转换为适用于所述电能消耗模块的交流电；
至少两个主推进电路，其通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接，用于利用电能为整船的行进或转向提供动力；
至少两个侧推进电机，其通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接，用于在整船靠港过程中利用电能为整船向垂直于船身的方向移动提供动力；
以及通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接的日用负载单元；
其中，所述主推进电路包括：主推进电机和连接于所述主推进电机与所述双向DC/AC逆变单元之间的主推进开关。
优选地，所述发电模块包括：至少两个发电机；
AC/DC变流单元，其连接于所述发电机与所述电能消耗模块之间，用于将发电机产生的交流电转变为直流电。
优选地，所述储能模块包括：
至少两个储能系统，其用于储存所述充电电路或所述发电模块传输的电能；
双向DC/DC转换单元，其一端与所述储能系统连接，另一端与所述发电模块、电能消耗模块和充电电路连接，用于将来自所述发电模块或充电电路的直流电压降压至适用于所述储能系统的电压，或对储能系统送出的直流电压升压至适用于所述电能消耗模块的电压。
其中，所述充电电路与所述主推进电路构成互锁并联电路；
所述充电电路的数量至少为两个，其包括：
大功率电源，其用于为所述储能模块提供大功率电能；
充电开关，其一端与所述大功率电源连接，另一端连接于所述主推进开关与所述双向DC/AC逆变单元之间。
进一步地，所述充电电路还包括：
连接于所述大功率电源与所述充电开关之间的滤波单元，其用于对所述大功率电源输出的电能进行滤波处理。
基于上述实施例中的船用混合动力系统，本发明还提供一种船用混合动力系统的控制方法，该方法包括：
在整船不行进的时段，利用充电电路为储能模块补充电能；
在整船的第一行进时段，利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能；
在整船的第二行进时段，利用储能模块为整船的电能消耗模块提供电能，以使电能消耗模块为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求；
其中，所述第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，所述第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段。
优选地，所述利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能，包括：
若所述发电模块的实时发电量大于等于电能消耗模块的实时用电量，则利用所述发电模块为电能消耗模块提供电能；
若所述发电模块的实时发电量小于电能消耗模块的实时用电量，则利用所述储能模块为电能消耗模块提供电能至储能模块的实时供电量与所述发电模块的实时发电量之和达到电能消耗模块实时用电量。
进一步地，所述方法还包括：
在整船的第二行进时段，当所述发电模块的实时发电量与电能消耗模块的实时用电量的正向差值大于等于预设的电量富余标准值时，将所述发电模块富余的电能存储至所述储能模块中。
进一步地，所述方法还包括：
当整船进行刹车制动时，对制动过程中产生的反向电势制动能量进行回收存储在储能系统中。
与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：
本发明提供的船用混合动力系统，不仅设有用于利用电能为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求的电能消耗模块和与所述电能消耗模块连接的发电模块，还设有与所述发电模块和所述电能消耗模块连接的储能模块和与所述储能模块连接的充电电路，能够在靠港不行进时段为所述储能系统补充电能。采用本发明的上述技术方案，在有效可靠地为整船提供正常运行所需动力的同时，能够有效减少整船离港或靠港时对港口城市的空气污染和噪声污染，同时降低了整船运航行过程中因长时间使用发电模块对环境污染程度，有利于船舶环保动力系统的优化设计和发展。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明第一实施例的船用混合动力系统的结构示意图；
图2是本发明第二实施例的船用混合动力系统的结构示意图；
图3是本发明第三实施例的船用混合动力系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
基于船用领域，由于传统的动力系统多采用燃油发电机，这种方式排放大量的二氧化碳等致使全球变暖的气体，不可避免地对环境带来负面影响。国家相关部门也出台了各项针对性的节能减排政策，鼓励发展新能源船舶，目前领域内虽然有部分方案采用了混合动力电力推进的方式，利用太阳能光伏发电或风力发电等新能源供电系统提供电能，但此种方式引入太阳能和风能，将会导致整个船舶电力系统更加复杂，控制方式更加繁琐，一次性成本投入将非常高，客户在考虑成本时，可能无法选用此种方案。
本发明提供的船用混合动力系统，适用于现有的各种功率级别的船舶(包括普通船舶及驱动功率大于等于1500千瓦的船舶)，其不仅能够有效保证船舶运行过程中的行进动力需求，而且其可通过在靠港时接入岸用大功率电源，将电能通过充电方式对安装在船上的储能系统进行充电，当船舶离港时，可以不开启柴油发电机，直接通过储能系统释放能量为整船离港行进提供电力来源。在整船远离港口时，再开启柴油发电机，使用发电机提供电能，此方式可有效减少港口区内的排放，同时契合港口对其区域提出的限排政策，实现绿色、经济的船用混合动力推进系统，也能够有效保证船舶动力系统的可靠性和安全性。下面对本发明的技术方案进行说明。
第一实施例
图1示出了本发明第一实施例的船用混合动力系统的电路结构示意图，参照图1可知，该混合动力系统主要包括：电能消耗模块10、发电模块12、储能模块14和充电电路16。
电能消耗模块10，其用于利用电能为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求。发电模块12，其与电能消耗模块10连接，用于在整船的第一行进时段为电能消耗模块提供电能。储能模块14，其与发电模块10和电能消耗模块12连接，用于在整船的第一行进时段回收发电模块12的电能或在第二行进时段为整船的电能消耗模块10提供电能。充电电路16，其与储能模块14连接，用于在靠港不行进时段为储能系统14补充电能。
其中，第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段，在本实施例中，预设距离的取值范围可以根据整船的污染气体最大扩散范围和当前风速数据确定，实际应用中，需要同时结合储能系统的容量进行确定。
下面参照图1，具体说明各个模块或电路的组成部分和功能。
具体的，电能消耗模块10包括：双向DC/AC逆变单元102，其用于将充电电路16的交流电转换为稳定的直流电压或将储能模块14或发电模块12的直流电转换为适用于整船直流母线上连接的电能消耗模块10的交流电。当整船处于靠港不行进时段时，双向DC/AC逆变单元102将充电电路15输入的交流电转换为直流电压以补充储能系统的电能。当整船处于第二行进时段时，双向DC/AC逆变单元102仅对储能模块14输出的直流电进行转换，进而为电能消耗模块提供电能。在整船处于第一行进时段时，根据具体的用电情况，双向DC/AC逆变单元102仅对发电模块输出的电能进行转换或同时对发电模块和储能模块输出的电能进行转换，以为整船的电能消耗模块提供电能。至少两个主推进电路104，其通过双向DC/AC逆变单元102与储能模块14和发电模块12连接，用于利用电能为整船的行进或转向提供动力。主推进电路与双向DC/AC逆变单元连接，在整船处于第一或第二行进时段时，接收经过双向DC/AC逆变单元102转换后的电能，并利用接收到的电能产生机械能为整船行进过程中提供用于直行或改变方向的动力。至少两个侧推进电机106，其通过双向DC/AC逆变单元102与储能模块14和发电模块12连接，用于在整船靠港过程中利用电能为整船向垂直于船身的方向移动提供动力。具体的，在整船处于第一或第二行进时段时，侧推进电机接收经过双向DC/AC逆变单元102转换的电能，利用接收到的电能产生机械能为整船行进过程中垂直于船身的方向的动力，便于整船高效顺利地靠港。以及通过双向DC/AC逆变单元102与储能模块14和发电模块12连接的日用负载单元108。其中，主推进电路104具体包括：主推进电机1042和连接于主推进电机1042与双向DC/AC逆变单元102之间的主推进开关1044。
具体的，本发明实施例的发电模块12包括：至少两个发电机122，其用于利用化学能产生电能，例如采用柴油发电机，通过燃烧柴油等燃料产生机械能，驱动气缸内的活塞带动与活塞连接的连杆和曲柄围绕曲轴中心作往复的圆周运动，从而输出电能。AC/DC变流单元124，其连接于发电机122与电能消耗模块10之间，用于将发电机122产生的交流电转变为直流电。AC/DC变流单元124将发电机122产生的电能转换为直流电后通过上文中所述的双向DC/AC逆变单元102输入电能消耗模块。
本发明实施例的储能模块14包括：至少两个储能系统142，其用于储存充电电路16或发电模块12传输的电能；双向DC/DC转换单元144，其一端与储能系统14连接，另一端与发电模块12、电能消耗模块10和充电电路16连接，用于将来自发电模块12或充电电路16的直流电压降压至适用于储能系统142的电压，或对储能系统142送出的直流电压升压至适用于电能消耗模块10的电压。当整船处于靠港不行进时段时，储能系统14通过双向DC/DC转换单元144和双向DC/AC逆变单元102与充电电路16接通，先由双向DC/AC逆变单元对充电电路输入的交流电能转换为稳定的直流电，进而由双向DC/DC转换单元144对转换后的直流电能进行降压处理，并将降压处理后的电能输入储能系统中。当整船处于行进时段需要储能系统14提供电能的时候，由储能系统将其储存的电能输出，经过双向DC/DC转换单元144和双向DC/AC逆变单元102处理后传输至整船的电能消耗模块。
本发明中整船的混合动力系统只有在离港不行进时段才启用充电电路16利用岸用电源为储能系统142补充电能，因此设计有充电电路16与主推进电路104构成互锁并联电路，这样设计实现当主推进电路104接通时，则充电电路16断开，当充电电路16接通时，则主推进电路104处于断开状态。需要说明的是，本发明该实施例中是将充电电路16设于混合动力系统的交流侧，将充电设施设于直流侧实现类似功能的技术方案也在本发明的保护范围内。
具体的，本实施例中充电电路16的数量至少为两个，充电电路16具体包括：大功率电源162，其用于为储能模块提供大功率电能，本发明的大功率电源采用功率不低于690V的三相电源；充电开关164，其一端与大功率电源162连接，另一端连接于主推进开关1044与双向DC/AC逆变单元102之间。
本发明实施例采用的技术方案不仅设有发电模块还设有储能模块和充电电路，在保证为整船正常航行提供充足电能的同时，合理利用储能系统和充电模块很大程度上减少了船舶航行对海港区域的环境污染和发电机带来的噪音污染，此外，本实施例提供的充电方式可适用于低压、中压和高压多种系统，利用不小于690V的大功率电源对储能系统进行充电，能够有效保证接入岸电电源侧的高功率因数和低谐波，有利于混合动力系统储能系统在较短的时间内高效地储存足够的能量。
第二实施例
图2示出了本发明第二实施例的船用混合动力系统的电路结构示意图。在该实施例中，充电电路16与第一实施例存在不同，其他模块与第一实施例大致相同，本例仅说明充电电路16，而对其他模块不再赘述。
如图2所示，该实施例中的充电电路16还包括：连接于大功率电源162与充电开关164之间的滤波单元166，其用于对大功率电源162输出的电能进行滤波处理。由滤波单元对大功率电源162送出的电能进行滤波处理后再经过充电开关164向储能系统142发送。
本实施例通过在充电电路16中加设滤波单元166，能够更好地为混合动力系统的储能系统142储存电能，当船舶靠岸后，令充电开关164闭合，大功率电源162输出的三相交流电通过岸电充电接口接入充电电路，经过LCL滤波单元166，并由双向DC/AC逆变单元102将交流电压转变为稳定的直流电压，与此同时启动双向DC/DC转换单元144，实现直流电压的升/降压功能，将稳定的直流电降压至适用于储能系统142的直流电压，并将电能储存。
当船舶充电完成后，令主推进电路104为接通状态，船舶离港，启动双向DC/DC转144换单元及双向DC/AC逆变单元102，通过储能系统142供电给各推进电机(不启动发电机)，使整船离港并行驶，当整船与港口的距离达到预设的距离时，储能系统也释放了大量能量，此时可启动发电机122，采用发电机122给整船的电网供电，以满足整船的推进及日用供电需求。需要说明的是本领域通过三相交流插电的纯电动方案也属于本发明的保护范围。
本发明实施例的混合动力系统采用上述结构，在保证高效精确为整船运行提供动力的前提下，不仅可以降低整船离港时的噪音，更能降低对港口的有害气体排放，满足港口日益严格的排放要求。此外，本发明的混合动力系统中设置各个功能结构的数量至少为两个，能够有效避免因结构损坏导致的损失或意外，一定程度上保障了整船运行全程的可靠性和安全性。
本发明实施例中的滤波单元166可以根据实际需求采用任何能够实现相应滤波效果的电路或结构，此处不加以限定，例如本实施例的滤波单元采用LCL整流电路，用于四象限控制及网侧谐波抑制，保证接入岸电电网的电能质量，且通过LCL滤波的四象限整流的充电方式，可以设定更加全面合理的直流电压范围，这样滤波单元166输出端的直流电压的控制更加灵活可靠，同时保障了与储能系统142的能量交互过程的稳定可靠。同样的采用三相交流不控整流或LC滤波等其它方式实现类似效果的技术方案也属于本发明的保护范畴。
根据实际应用可知，当前汽车行业普通混合动力方案无法提供大功率工程或系统的动力支持，本发明实施例中的混合动力系统不同于汽车行业的插电混动方案，本方案可以很好地应用于高电压等级的工程，例如可以应用至矿山车、中压传动等高电压等级需求的领域，既可在动力不足时通过储能系统补充动力，又可在制动时对能量进行回收再利用，可以很大程度上降低各工程对环境的污染程度，推动全球环保事业的进步。
第三实施例
图3示出了本发明第三实施例的船用混合动力系统的控制方法流程图，下面参照图3说明该控制方法的各个流程。
如图3所示，该控制方法包括如下步骤。
在步骤S310中，判断整船当前的行进时段，包括靠港不行进时段、第一行进时段和第二行进时段，具体的，第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段，即若整船当前与港口的距离超过预设的距离，则整船的当前行进时段为第一行进时段，若整船当前与港口的距离小于等于预设的距离，则整船的当前行进时段为第二行进时段，若整船当前与港口的距离为0且处于停滞状态，则当前行进时段为靠港不行进时段。
在步骤S320中，根据整船的行进时段确定整船混合动力系统对应的控制方法，具体方法如下：
在整船靠港不行进的时段，利用充电电路为储能模块补充电能；
在整船的第一行进时段，利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能；
在整船的第二行进时段，利用储能模块为整船的电能消耗模块提供电能，以使电能消耗模块为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求。
具体的，在利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能的步骤中，若发电模块的实时发电量大于等于电能消耗模块的实时用电量，则利用发电模块为电能消耗模块提供电能，由发电机产生电能，通过AC/DC变流单元将发电机产生的交流电转换成直流电，进而经过双向DC/AC逆变单元处理后传送给整船的电能消耗模块；
若发电模块的实时发电量小于电能消耗模块的实时用电量，则利用储能模块为电能消耗模块提供电能至储能模块的实时供电量与发电模块的实时发电量之和达到电能消耗模块实时用电量，在发电机为整船的电能消耗模块提供电能的同时，通过储能系统输出电能，经过双向DC/DC转换单元将储能系统输出的电能升压至适用于电能消耗模块的电压，进而传输给整船的电能消耗模块，以为整船的行进提供动力和满足日用负载单元的需求。
基于本发明上述实施例的结构，该控制方法还可以包括：
在整船的第二行进时段，当发电模块的实时发电量与电能消耗模块的实时用电量的正向差值大于等于预设的电量富余标准值时，将发电模块富余的电能存储至储能模块中将发电模块的富余电能经过AC/DC变流单元转换成直流电，进而通过双向DC/DC转换单元将电能升压至适用于储能系统的电压并传输给整船的储能系统。
根据本发明上述实施例的结构和实际应用可知，该控制方法还可以包括：
当整船进行刹车制动时，对制动过程中产生的反向电势制动能量进行回收存储在储能系统中。行进时制动过程中由推进电机(主要是主推进电机)产生的单向电势制动能量通过双向DC/AC逆变单元转换为直流电，然后经过双向DC/DC转换单元将直流电升压至适用于储能系统的电能并存储到储能系统中。
利用上述方法实现对本发明混合动力系统的控制，能够将发电机多余的能量通过双向DC/DC转换单元处理后储存在储能系统中，以实现边行进边充电。当推进负荷最大时，发电机功率无法满足需求时，可通过发电机和储能系统同时供电的方式对负载供电，保证了整船行进过程的可靠性和稳定性。同时当整船进行刹车制动时，产生的制动能量同样可以存储在储能系统中，以实现制动能量的回收，一定程度上减少能量浪费，有利于船舶领域环保规划的进行。
需要说明的是基于本发明的实现方式增加器件或控制逻辑实现类似功能的方案均属于本专利的保护范围。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意味着限制。
说明书中提到的“一实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种船用混合动力系统，其特征在于，所述系统包括：
电能消耗模块，其用于利用电能为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求；
发电模块，其与所述电能消耗模块连接，用于在整船的第一行进时段为所述电能消耗模块提供电能；
储能模块，其与所述发电模块和所述电能消耗模块连接，用于在整船的第一行进时段回收发电模块的电能或在第二行进时段为整船的电能消耗模块提供电能；
充电电路，其与所述储能模块连接，用于在靠港不行进时段为所述储能模块补充电能；
其中，所述第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，所述第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段；
所述电能消耗模块包括：
双向DC/AC逆变单元，其用于将充电电路的交流电转换为稳定的直流电压或将储能模块或发电模块的直流电转换为适用于所述电能消耗模块的交流电；
至少两个主推进电路，其通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接，用于利用电能为整船的行进或转向提供动力；
至少两个侧推进电机，其通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接，用于在整船靠港过程中利用电能为整船向垂直于船身的方向移动提供动力；
以及通过所述双向DC/AC逆变单元与所述储能模块和所述发电模块连接的日用负载单元；
其中，所述主推进电路包括：主推进电机和连接于所述主推进电机与所述双向DC/AC逆变单元之间的主推进开关；
所述充电电路与所述主推进电路构成互锁并联电路；
所述充电电路的数量至少为两个，其包括：
大功率电源，其用于为所述储能模块提供大功率电能；
充电开关，其一端与所述大功率电源连接，另一端连接于所述主推进开关与所述双向DC/AC逆变单元之间。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发电模块包括：
至少两个发电机；
AC/DC变流单元，其连接于所述发电机与所述电能消耗模块之间，用于将发电机产生的交流电转变为直流电。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述储能模块包括：
至少两个储能系统，其用于储存所述充电电路或所述发电模块传输的电能；
双向DC/DC转换单元，其一端与所述储能系统连接，另一端与所述发电模块、电能消耗模块和充电电路连接，用于将来自所述发电模块或充电电路的直流电压降压至适用于所述储能系统的电压，或对储能系统送出的直流电压升压至适用于所述电能消耗模块的电压。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电电路还包括：
连接于所述大功率电源与所述充电开关之间的滤波单元，其用于对所述大功率电源输出的电能进行滤波处理。
5.一种船用混合动力系统的控制方法，该控制方法基于权利要求1～4中任一项所述的船用混合动力系统，其特征在于，所述方法包括：
在整船不行进的时段，利用充电电路为储能模块补充电能；
在整船的第一行进时段，利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能；
在整船的第二行进时段，利用储能模块为整船的电能消耗模块提供电能，以使电能消耗模块为整船的行进提供动力和满足日用负载的需求；
其中，所述第一行进时段为整船与港口的距离大于预设距离的时段，所述第二行进时段为整船与港口的距离小于等于预设距离的时段。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用发电模块和/或储能模块为整船的电能消耗模块提供电能，包括：
若所述发电模块的实时发电量大于等于电能消耗模块的实时用电量，则利用所述发电模块为电能消耗模块提供电能；
若所述发电模块的实时发电量小于电能消耗模块的实时用电量，则利用所述储能模块为电能消耗模块提供电能至储能模块的实时供电量与所述发电模块的实时发电量之和达到电能消耗模块实时用电量。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在整船的第二行进时段，当所述发电模块的实时发电量与电能消耗模块的实时用电量的正向差值大于等于预设的电量富余标准值时，将所述发电模块富余的电能存储至所述储能模块中。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当整船进行刹车制动时，对制动过程中产生的反向电势制动能量进行回收存储在储能模块中。
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