CN114560066A - 游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，包括可再生能源发电系统，以及氢燃料电池发电动力驱动系统；可再生能源发电系统包括太阳能发电设备、可调节叶片型风力发电设备，逆变器和电力分配模块；所述氢燃料电池发电动力驱动系统包括依次连接的氢气储存管理系统、氢燃料电池电堆发电系统和电力驱动系统；所述电力分配模块输出端连接电力驱动系统。本发明通过氢燃料电池为主、可再生能源为辅的复合型发电系统及电力驱动为船艇提供动力，取代了传统汽油机、柴油机等化石能源为主的动力系统，极大程度地降低了船用动力系统的碳排放，是一种绿色环保动力系统。

Description

游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统
技术领域
本发明涉及新能源技术，特别涉及一种游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统。
背景技术
氢能源、光伏发电及风能发电技术前景和国际发展战略层面的重视程度尤为突出。尤其是氢能源方面，我国在国家层面对其发展做出了以下5个战略目标部署：1.确立氢能发展顶层设计，建立统筹协调发展机制；2.坚持“以稳为主”完善燃料电池汽车补贴政策；3.以公共领域为重点，推动扩大示范应用；4.积极扶持技术研发和自主创新；5.健全行业监管体系和标准体系。
因此，作为在观光、通行、运输界发挥重要作用的水上交通，开发出一种针对船舶尤其是游艇中小型船艇用的氢能源为主、光伏发电风能发电为辅的清洁能源动力系统是顺应国际形势，具有高度市场需求，符合实际要求的。
发明内容
本发明的目的是：针对上述存在的技术问题，市场空缺及现实需求，提出了一种游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统。
游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，包括可再生能源发电系统，以及氢燃料电池发电动力驱动系统；
所述可再生能源发电系统，包括太阳能发电设备、可调节叶片型风力发电设备，逆变器和电力分配模块；所述太阳能发电设备直接连接电力分配模块，可调节叶片型风力发电设备通过逆变器连接电力分配模块；
所述氢燃料电池发电动力驱动系统包括依次连接的氢气储存管理系统、氢燃料电池电堆发电系统和电力驱动系统；所述电力分配模块输出端连接电力驱动系统。
优选的，所述氢气储存管理系统包括依次接通的加氢口、单向阀、储氢罐和压力调节器；氢气储存管理系统通过压力调节器向氢燃料电池电堆发电系统注入氢气。
优选的，所述氢燃料电池电堆发电系统包括电堆、氢气循环泵、压力调节阀、排氢阀、滤清器、空气压缩器、增湿器、背压阀；
所述氢气储存管理系统通过压力调节阀向电堆的一侧注入氢气，电堆该侧还通过氢气循环泵接通压力调节阀输入端，氢气循环泵输入端接通排氢阀；
所述滤清器通过依次接通的空气压缩器、增湿器向电堆的另一侧注入空气，增湿器上接通背压阀。
优选的，所述氢燃料电池电堆发电系统还包括散热器、冷却风扇，冷却水罐、水泵，所述散热器、冷却水罐、水泵与电堆内的水道循环接通，冷却风扇设置于散热器上。
优选的，所述电力驱动系统包括DC/DC变压模块、蓄电池及其管理系统BMS、直流驱动控制系统、驱动马达；所述氢燃料电池电堆发电系统的电堆通过DC/DC变压模块向蓄电池充电，或向直流驱动控制系统供电，直流驱动控制系统控制驱动马达；所述可再生能源发电系统的电力分配模块通过BMS向蓄电池充电。
优选的，所述可再生能源发电系统的电力分配模块还向船舱内照明、空调供电。
优选的，在船艇停泊时，通过外界电源给蓄电池充电。
优选的，所述储氢罐上还配有检测模块，用于检测罐内氢气压力、温度。
有益效果：
1、本发明通过氢燃料电池为主、可再生能源为辅的复合型发电系统及电力驱动为船艇提供动力，取代了传统汽油机、柴油机等化石能源为主的动力系统，极大程度地降低了船用动力系统的碳排放，是一种绿色环保动力系统。此外，与锂电池相比，氢燃料电池具有能量密度高，使用寿命长等优势。
2、通过此发明，旨在减小船用动力系统的碳排放量，通过复合型清洁能源发电的有机结合和运用，推动了新能源动力系统在船用动力系统方面的普及与发展，也是船舶动力界积极向碳达峰、碳中和迈出步伐的重要体现。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1为本发明游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统原理图；
图2为本发明系统的电力分配的具体方案。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如图1所示，本发明的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，包括可再生能源发电系统，以及氢燃料电池发电动力驱动系统。
所述可再生能源发电系统，包括太阳能发电设备、可调节叶片型风力发电设备，逆变器和电力分配模块；所述太阳能发电设备直接连接电力分配模块，可调节叶片型风力发电设备通过逆变器连接电力分配模块；所述可再生能源发电系统的电力分配模块一方面向船舱内照明、空调供电，另一方面通过BMS向蓄电池充电。
所述氢燃料电池发电动力驱动系统包括依次连接的氢气储存管理系统、氢燃料电池电堆发电系统和电力驱动系统；所述电力分配模块输出端连接电力驱动系统。
所述氢气储存管理系统包括依次接通的加氢口、单向阀、储氢罐和压力调节器；氢气储存管理系统通过压力调节器向氢燃料电池电堆发电系统注入氢气。所述储氢罐上还配有检测模块，用于检测罐内氢气压力、温度。
所述氢燃料电池电堆发电系统包括电堆、氢气循环泵、压力调节阀、排氢阀、滤清器、空气压缩器、增湿器、背压阀；所述氢气储存管理系统通过压力调节阀向电堆的一侧注入氢气，电堆该侧还通过氢气循环泵接通压力调节阀输入端，氢气循环泵输入端接通排氢阀；所述滤清器通过依次接通的空气压缩器、增湿器向电堆的另一侧注入空气，增湿器上接通背压阀。
所述氢燃料电池电堆发电系统还包括散热器、冷却风扇，冷却水罐、水泵，所述散热器、冷却水罐、水泵与电堆内的水道循环接通，冷却风扇设置于散热器上。
所述电力驱动系统包括DC/DC变压模块、蓄电池及其管理系统BMS、直流驱动控制系统、驱动马达；所述氢燃料电池电堆发电系统的电堆通过DC/DC变压模块向蓄电池充电，或向直流驱动控制系统供电，直流驱动控制系统控制驱动马达；所述可再生能源发电系统的电力分配模块通过BMS向蓄电池充电。在船艇停泊时，通过外界电源给蓄电池充电。
如图2所示，本发明的本发明系统的电力分配的具体方案如下：
S1、实时监测船舱内照明、空调等电力需求功率Pinter，风能发电功率Pwind，太阳能发电功率Psolar，计算风能太阳能发电总功率Prenewable=Pwind+Psolar；
S2、比较发电总功率Prenewable与需求功率Pinter的大小，如果Prenewable>Pinter，则进入步骤S3，否则蓄电池协同供电；
S3、如果蓄电池满电，则降低风能太阳能发电的实时输出功率，否则，给蓄电池充电。

Claims (8)

1.游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，包括可再生能源发电系统，以及氢燃料电池发电动力驱动系统；
所述可再生能源发电系统，包括太阳能发电设备、可调节叶片型风力发电设备，逆变器和电力分配模块；所述太阳能发电设备直接连接电力分配模块，可调节叶片型风力发电设备通过逆变器连接电力分配模块；
所述氢燃料电池发电动力驱动系统包括依次连接的氢气储存管理系统、氢燃料电池电堆发电系统和电力驱动系统；所述电力分配模块输出端连接电力驱动系统。
2.根据权利要求1所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述氢气储存管理系统包括依次接通的加氢口、单向阀、储氢罐和压力调节器；氢气储存管理系统通过压力调节器向氢燃料电池电堆发电系统注入氢气。
3.根据权利要求2所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述氢燃料电池电堆发电系统包括电堆、氢气循环泵、压力调节阀、排氢阀、滤清器、空气压缩器、增湿器、背压阀；
所述氢气储存管理系统通过压力调节阀向电堆的一侧注入氢气，电堆该侧还通过氢气循环泵接通压力调节阀输入端，氢气循环泵输入端接通排氢阀；
所述滤清器通过依次接通的空气压缩器、增湿器向电堆的另一侧注入空气，增湿器上接通背压阀。
4.根据权利要求3所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述氢燃料电池电堆发电系统还包括散热器、冷却风扇，冷却水罐、水泵，所述散热器、冷却水罐、水泵与电堆内的水道循环接通，冷却风扇设置于散热器上。
5.根据权利要求3所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述电力驱动系统包括DC/DC变压模块、蓄电池及其管理系统BMS、直流驱动控制系统、驱动马达；所述氢燃料电池电堆发电系统的电堆通过DC/DC变压模块向蓄电池充电，或向直流驱动控制系统供电，直流驱动控制系统控制驱动马达；所述可再生能源发电系统的电力分配模块通过BMS向蓄电池充电。
6.根据权利要求5所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述可再生能源发电系统的电力分配模块还向船舱内照明、空调供电。
7.根据权利要求6所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，在船艇停泊时，通过外界电源给蓄电池充电。
8.根据权利要求2所述的游船用绿色无污染清洁能源复合动力系统，其特征在于，所述储氢罐上还配有检测模块，用于检测罐内氢气压力、温度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115009497A (zh) * 2022-06-01 2022-09-06 中创海洋科技股份有限公司 一种氢能源船舶

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585406A (zh) * 2009-07-03 2009-11-25 宜昌发中船务有限公司 带有蓄电池的综合能源充电型长途全电动船
CN102673763A (zh) * 2012-05-21 2012-09-19 无锡富洪科技有限公司 新能源电动船
US20140306645A1 (en) * 2011-12-14 2014-10-16 Electrygen Pty Ltd Renewal energy power generation system
CN104393820A (zh) * 2014-09-22 2015-03-04 江苏骏龙电力科技股份有限公司 一种风光柴储联合发电控制方法
CN207758977U (zh) * 2017-07-13 2018-08-24 肖凤伟 船用智能电池管理系统及混合动力帆船
CN112564253A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 上海交通大学 新能源游艇绿色能源系统及能源匹配管理方法
CN213056724U (zh) * 2020-08-07 2021-04-27 中车长江车辆有限公司 大功率氢燃料电池混合供电系统
CN112803573A (zh) * 2021-01-18 2021-05-14 天宏阳光新能源股份有限公司 一种风光氢储互补的不间断供电系统
CN113232819A (zh) * 2021-05-06 2021-08-10 大连海事大学 一种船用氢动力系统
CN214204963U (zh) * 2020-11-30 2021-09-14 昌华电气设备集团有限公司 一种多元化供电的储能发电系统
WO2021250036A1 (en) * 2020-06-08 2021-12-16 G.M.S. Global Maritime Services Ltd. Sea-borne vessel producing hydrogen on-board from renewable resources

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585406A (zh) * 2009-07-03 2009-11-25 宜昌发中船务有限公司 带有蓄电池的综合能源充电型长途全电动船
US20140306645A1 (en) * 2011-12-14 2014-10-16 Electrygen Pty Ltd Renewal energy power generation system
CN102673763A (zh) * 2012-05-21 2012-09-19 无锡富洪科技有限公司 新能源电动船
CN104393820A (zh) * 2014-09-22 2015-03-04 江苏骏龙电力科技股份有限公司 一种风光柴储联合发电控制方法
CN207758977U (zh) * 2017-07-13 2018-08-24 肖凤伟 船用智能电池管理系统及混合动力帆船
WO2021250036A1 (en) * 2020-06-08 2021-12-16 G.M.S. Global Maritime Services Ltd. Sea-borne vessel producing hydrogen on-board from renewable resources
CN213056724U (zh) * 2020-08-07 2021-04-27 中车长江车辆有限公司 大功率氢燃料电池混合供电系统
CN214204963U (zh) * 2020-11-30 2021-09-14 昌华电气设备集团有限公司 一种多元化供电的储能发电系统
CN112564253A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 上海交通大学 新能源游艇绿色能源系统及能源匹配管理方法
CN112803573A (zh) * 2021-01-18 2021-05-14 天宏阳光新能源股份有限公司 一种风光氢储互补的不间断供电系统
CN113232819A (zh) * 2021-05-06 2021-08-10 大连海事大学 一种船用氢动力系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115009497A (zh) * 2022-06-01 2022-09-06 中创海洋科技股份有限公司 一种氢能源船舶

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