CN208675138U - 船用风光水复合供电系统 - Google Patents
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Abstract
船用风光水复合供电系统，包括太阳能光伏电池、风力发电机、水流发电机、蓄电池组、逆变器、供电控制系统。所述太阳能光伏电池、风力发电机、水流发电机均连接供电控制系统，供电控制系统连接蓄电池组。所述供电控制系统、蓄电池组均连接逆变器，逆变器连接船用负载。本实用新型一种船用风光水复合供电系统，该系统结合现有新能源装置风力发电、光伏发电和水流发电等装置组合为一套复合供电系统，利用风能、太阳能及水流能在时间上、气候上和地域上互补性，合理配置风电、光电和水电的发电系统资源，提高系统供电的可靠性；又能够凭借风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节具有的通用性，简化系统结构，并显著降低造价。
Description
技术领域
本实用新型涉及水上设施供电技术领域，具体是一种船用风光水复合供电系统。
背景技术
我国拥有山区等级航道2万余公里，在这些航道上配备了大量的趸船、航标灯及其他水上设施。大多数航道处于偏僻地区，没有架设供电线缆，而在这些区域的水上设施就很难得到有效的能源供给保障，特别是需要工作人员值班的水上设施，需要生活和生产用电。一般来说采用铅酸蓄电池或者污染大效率低的柴油发电机进行供电，铅酸蓄电池一般充电维护以及更换比较麻烦，费时费力，废弃的铅酸蓄电池污染环境的潜在威胁更大；柴油发电机的使用不仅产生大量的温室气体，对环境产生较大的影响，也十分耗费柴油等资源。
发明内容
为了克服现有偏远地区航道水上设施的供电保障困难的问题，本实用新型提供一种船用风光水复合供电系统，适用于偏远河道、无法得到岸电保障的供电环境中。该系统结合现有新能源装置风力发电、光伏发电和水流发电等装置组合为一套复合供电系统，利用风能、太阳能及水流能在时间上、气候上和地域上互补性，合理配置风电、光电和水电的发电系统资源，提高系统供电的可靠性；又能够凭借风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节具有的通用性，简化系统结构，并显著降低造价。
本实用新型采取的技术方案为：
船用风光水复合供电系统，包括太阳能光伏电池、风力发电机、水流发电机、蓄电池组、逆变器、供电控制系统。所述太阳能光伏电池、风力发电机、水流发电机均连接供电控制系统，供电控制系统连接蓄电池组。所述供电控制系统、蓄电池组均连接逆变器，逆变器连接船用负载。
所述蓄电池组连接船载发电机。
该系统包括安全监控系统，所述安全监控系统包括传感器模块，传感器模块连接监控设备。
本实用新型一种船用风光水复合供电系统，技术效果如下：
1）、该系统采用的供电方式多样，光伏发电与风力发电和水流发电具有互补性，保证发电装置的持续供电。
2）、该系统中复合供电采用发电装置直接供电、蓄电池充电，直接供电、蓄电池不充电，蓄电池组供电等3种方式。
3）、该系统中利用逆变器将发电装置供电或蓄电池供电的直流电，转变为交流电。
4）、该系统中的安全监控系统对供电系统各设备进行监控，自动发出相关提示或警报。
附图说明
图1为本实用新型船用风光水复合供电系统架构图。
图2为本实用新型船用风光水复合供电系统布置图。
具体实施方式
如图1所示，船用风光水复合供电系统，包括太阳能光伏电池1、风力发电机2、水流发电机3、蓄电池组4、逆变器5、供电控制系统6。
所述太阳能光伏电池1、风力发电机2、水流发电机3均连接供电控制系统6，供电控制系统6连接蓄电池组4。所述供电控制系统6、蓄电池组4均连接逆变器5，逆变器5连接船用负载7。所述蓄电池组4连接船载发电机。
该系统包括安全监控系统，所述安全监控系统包括传感器模块8，传感器模块8连接监控设备。
所述供电控制系统6具体包括太阳能控制器、风能控制器、蓄电池组管理系统组成，分别控制太阳能光伏电池1、风力发电机2、水流发电机3及蓄电池组4等组件，用于系统的发电和供电。
所述太阳能控制器采用中国专利 “光伏控制器”，申请号：201420153397.3；申请日 2014.04.01。
所述风能控制器采用中国专利“一种风能发电机控制系统”记载的控制系统，申请号：201110399300.8；申请日 2011.12.05。
所述蓄电池组管理系统采用中国专利“蓄电池充放电管理系统”，记载的蓄电池充放电管理系统，申请号：201721806393 .0；申请日 2017 .12 .21。
所述传感器模块8包含资源信息传感器和安全监控等2类传感器，资源信息传感器主要有光照强度传感器、风速传感器、水流流速传感器，分别用于光照强度的测量、风力速度和水流流速等资源信息数据。安全监控传感器主要为温度传感器及电流电压测量，分别监测各系统组件的温度变化、设备输出输入电流电压值。
所述光照强度传感器采用环境光强度传感器-BH1750。
所述风速传感器采用EE650风速传感器。
所述水流流速传感器采用DPL-LS12型超声波多普勒流速仪。
所述温度传感器采用TE公司出产的专用风力发电的温度传感器。
所述电流电压测量，采用中国专利“电流传感器”，记载的电流电压测量技术方案，申请号：201110048626.6；申请日 2011.02.23。
本实用新型系统中，系统中采用太阳能光伏电池1、风力发电机2、水流发电机3作为发电能源，提供电能；并由供电控制系统6自动调配发电资源和供电输出。
若发电系统能够满足水上设施生活生产用电，则直接供电，多余电量对蓄电池组4进行充电；若不能满足，则由蓄电池组4对外进行供电；在极端环境下，蓄电池组4也可由船载发电机进行直接充电。
本实用新型系统供电，由逆变器5将直流电转变为生活生产使用的交流电，提供给船用负载7。安全监控系统主要是对系统设备自身故障、人为操作失误等进行监控，保证电力系统稳定运行。
根据传感器模块8资源信息数据如风速或者水流流速超过发电设备运行要求后，将利用电磁继电器从供电系统中切除掉，以保护发电设备，安全监控传感器监测数据主要是用于设备运行中的实时保护，在出现异常时能够停止系统工作并发出警示。
如图2所示，本实用新型船用风光水复合供电系统在趸船上的实施方式：
所述太阳能光伏电池1、风力发电机2布置在趸船顶甲板或者甲板空余位置；
所述水流发电机3安装布置在趸船外壳底部或者舷侧水下；
所述供电控制系统6、蓄电池组4、逆变器5、安全监控系统布置在趸船舱室内。
供电控制系统6对太阳能光伏电池1、风力发电机2、水流发电机3提供的电能进行分配，传输给逆变器5供趸船用负载使用，多余的电量用于蓄电池组4充电。
Claims (6)
1.船用风光水复合供电系统，包括太阳能光伏电池（1）、风力发电机（2）、水流发电机（3）、蓄电池组（4）、逆变器（5）、供电控制系统（6）；其特征在于：所述太阳能光伏电池（1）、风力发电机（2）、水流发电机（3）均连接供电控制系统（6），供电控制系统（6）连接蓄电池组（4）；所述供电控制系统（6）、蓄电池组（4）均连接逆变器（5），逆变器（5）连接船用负载（7）。
2.根据权利要求1所述船用风光水复合供电系统，其特征在于：所述蓄电池组（4）连接船载发电机。
3.根据权利要求1所述船用风光水复合供电系统，其特征在于：该系统包括安全监控系统，所述安全监控系统包括传感器模块（8），传感器模块（8）连接监控设备。
4.根据权利要求1所述船用风光水复合供电系统，其特征在于：所述供电控制系统（6）包括太阳能控制器、风能控制器、蓄电池组管理系统，分别控制太阳能光伏电池（1）、风力发电机（2）、蓄电池组（4），用于系统的发电和供电。
5.根据权利要求3所述船用风光水复合供电系统，其特征在于：所述传感器模块（8）包含资源信息传感器和安全监控传感器；
资源信息传感器包括光照强度传感器、风速传感器、水流流速传感器，分别用于光照强度的测量、风力速度、水流流速信息数据；
安全监控传感器包括温度传感器、电流电压测量部分，分别监测各系统组件的温度变化、设备输出输入电流电压值。
6.根据权利要求1所述船用风光水复合供电系统，其特征在于：所述太阳能光伏电池（1）、风力发电机（2）布置在船顶甲板或者甲板空余位置；
所述水流发电机（3）安装布置在船外壳底部或者舷侧水下；
所述供电控制系统（6）、蓄电池组（4）、逆变器（5）、安全监控系统布置在船舱室内。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112436589A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-02 | 武汉理工大学 | 自供电式ais系统 |
| CN112455238A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种海洋能驱动航行器的智能能源分配系统 |
| CN112907925A (zh) * | 2019-12-03 | 2021-06-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下数据监测系统及方法 |
| CN114834621A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-02 | 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) | 一种利用光波互补工作的无人艇 |
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