CN209956203U - 一种用于拖拽式轮船混合动力系统 - Google Patents

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刘城英
华正凯
黄长江
邓懿宏
陈尚君
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周勇
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Abstract

本实用新型涉及一种用于拖拽式轮船混合动力系统，包括：混合动力供电系统模块、混合动力控制模块；其中混合动力供电系统模块包括：柴油发电机组、AC/DC整流功率转化器、动力锂电池组、直流母排、DC/AC逆变功率转化器、AC电机驱动器、轴系传动模块、增配驱动电机组合模块和岸电市电充电模块。本实用新型实现拖拽式轮船纯锂电池输出电动行驶模式、纯柴油发电机组输出电动行驶模式、双动力输出电动行驶并充电、满足不同海况下作业条件所需功率，降低油耗、减少污染排放的效果。

Description

一种用于拖拽式轮船混合动力系统
技术领域
本实用新型属于能源应用领域，涉及一种拖拽式轮船混合动力系统，主要应用于港口拖拽式轮船牵引拉拽大型集装箱船只进出港作业，特别是一种适用于拖拽式轮船串联混合动力系统及方法。
背景技术
目前港口码头企业使用的拖拽式轮船(以下称拖轮)均是大马力纯柴油发动机提供动力。但因拖拽式轮船在港口码头近海作业中，会频繁空载停泊、短时瞬间大功率推进拉拽、加速、长时间平缓匀速推进拉拽作业，工作类型属于整机功率大，实际长时间使用功率小。现有拖拽式轮船存在以下几个缺点：1)因拖轮在瞬间大功率推进拉拽时，发动机需求功率较高，故现装机发动机功率配置为3675KW以上比常态功率高于好几倍，购买成本、维护成本高；2)因装机发动机功率配置高，在空载、轻载时功率过剩而导致燃油经济性差、发动机组经常不在最佳运行区域运行、瞬间大功率推进拉拽加速时功率不足而导致冒黑烟污染港口环境；3)机械传动无法精准控制，拖轮动力需求与主机动力输出不能完全匹配，冗余动力消耗较高；4)因拖轮需长时间空载停泊待机等候作业，传统拖轮为满足船上辅助通信设备、空调、辅助照明等用电需求，发动机必须处于运转状态，燃油/燃气损失严重。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于拖拽式轮船混合动力系统，实现拖拽式轮船纯锂电池输出电动行驶模式、纯柴油发电机组输出电动行驶模式、双动力输出电动行驶并充电、满足不同海况下作业条件所需功率，降低油耗、减少污染排放的效果。
本实用新型技术解决方案：
本实用新型的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，包括：混合动力供电系统模块(1)、混合动力控制模块(2)；其中混合动力供电系统模块(1)包括：柴油发电机组(11)、AC/DC整流功率转化器B(12)、动力锂电池组(13)、直流母排(30)、 DC/AC逆变功率转化器(14)、AC电机驱动器A(15)、轴系传动模块(3)、增配驱动电机组合模块(4)和岸电市电充电模块(28)；
混合动力供电系统模块(1)：为整个混合动力系统提供三种动力能量源模式，并实时将所述三种动力能量源模式下的运行数据与控制状态反馈给混合动力控制模块 (2)；
所述三种动力能量源模式分别为：
第一种为柴油发电机组(11)与动力锂电池组(13)组合增程式动力能量模式，所述增程式动力能量模式由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器 B(12)连接整流电源供电至直流母排(30)中，动力锂电池组(13)输出放电DC直流电源供电至直流母排(30)中，柴油发电机组(11)所输出的电能与动力锂电池组(13) 输出的电能形成并联叠加供电模式；
第二种为柴油发电机组(11)独立供电模式，柴油发电机组(11)独立供电模式由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，输出直流电能至直流母排(30)，实现柴油发电机组(11)独立供电模式；
第三种为动力锂电池组(13)独立供电模式，锂电池组(13)独立供电模式由锂电池组(13)输出放电直流电源供电至直流母排(30)，实现锂电池组(13)独立供电模式；
当动力锂电池组(13)在停止工作的情况下,由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，输出直流电能至直流母排(30)，实现柴油发电机组(11)独立供电；
当柴油发电机组(11)在停止工作的情况下，由锂电池组(13)输出放电直流电源供电至直流母排(30)，实现锂电池组(13)独立供电模式；
当动力锂电池组(13)的总电量低于设置放电电量时，柴油发电机组(11)介入发电补偿，为整个动力供电系统模块(1)提供叠加动力能量源；柴油发电机组(11)输出多余能量给到动力锂电池组(13)充电，实现由柴油发电机组(11)与动力锂电池组 (13)叠加并联供电；
混合动力控制模块(2)：基于混合动力供电系统模块(1)反馈三种动力能量源模式下的所述运行数据与控制状态，数据运算比较、参数调整处理，得到调整后的参数数据与输出控制指令，并将所述参数数据和输出控制指令反馈给混合动力供电系统模块 (1)。
本实用新型的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，还包括轴系传动模块(3)；所述轴系传动模块(3)包括：船舶轴系机械传动系统A(17)和推进器(18)；其中船舶轴系机械传动系统A(17)通过高弹连轴器A(23)与混合动力供电系统模块(1)中的AC电机A(16)连接，AC电机A(16)将电能转换成动能传送给船舶轴系机械传动系统A(17)，再由船舶轴系机械传动系统A(17)经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器(18)连接，使得推进器(18)得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块(1)电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量转换功能。
本实用新型的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，还包括增配驱动电机组合模块(4)；所述增配驱动电机组合模块(4)包括：AC电机驱动器B(19)、高弹连轴器B (24)、AC电机B(20)、船舶轴系机械传动系统B(21)和推进器(18)；AC电机驱动器B(19)通过动力电缆线与混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器 (14)连接，取得DC/AC逆变功率转化器(14)输出的AC交流电能，AC交流电源传送至AC电机驱动器B(19)，再由AC电机驱动器B(19)提供AC电机B(20)所需功率、电压及电流，再由AC电机B(20)将电能转换成机械能经高弹连轴器B(24)与船舶轴系机械传动系统B(21)连接，实现电能转换成机械能的转变，再由船舶轴系机械传动系统B(21)经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器(18)连接，使得推进器 (18)得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块(1)电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量增配过程，实现拖拽式轮船混合动力系统的动力锂电池组岸边岸电市电充电功能。
所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，由柴油发电机组(11)独立供电模式还包括以下过程：
由柴油发电机组(11)输出AC交流电能通过动力电缆与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，AC交流电能输入AC/DC整流功率转化器B(12)，经AC/DC整流功率转化器B(12)整流输出DC直流电能，通过直流母排(30)传至DC/AC逆变功率转化器(14)， DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)后输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15)连接，输出AC交流电能传至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，由动力锂电池组(13)独立供电模式具体还包括以下过程：
动力锂电池组(13)放电输出DC直流电能通过直流母排(30)与DC/AC逆变功率转化器(14)连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)输出逆变AC交流电能， DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15)连接，输出AC交流电能至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，柴油发电机组与锂电池组组合增程式动力能量模式具体还包括以下过程：
由混合动力供电系统模块(1)中的柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC 整流功率转化器B(12)连接输出整流DC直流电能供电至直流母排(30)中，动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能供电至直流母排(30)中，直流母排(30)汇集来自柴油发电机组(11)输出的AC交流电能经AC/DC整流功率转化器B(12)输出整流DC 直流电能与动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能，DC直流电能通过直流母排(30) 与DC/AC逆变功率转化器(14)连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15) 连接，输出AC交流电能至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
所述混合动力控制模块(2)包括：混合动力控制系统PLC(5)、柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、DC/AC 逆变功率转换控制器(9)、AC驱动电机控制器(10)和AC/DC整流功率转换控制器A (29)；
混合动力控制系统PLC(5)分别与柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、DC/AC逆变功率转换控制器(9)、AC 驱动电机控制器(10)、AC/DC整流功率转换控制器A(29)通过RS485、以太网通信连接，实现输入/输出相互交互通信数据控制信号；柴油发电机组控制器(6)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的柴油发电机组(11)实现通信控制相连； AC/DC整流功率转换控制器B(7)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1) 中的AC/DC整流功率转化器B(12)实现通信控制相连；动力锂电池组控制单元(8)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的动力锂电池组(13)实现通信控制相连；DC/AC逆变功率转换控制器(9)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14)实现通信控制相连；AC驱动电机控制器 (10)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的AC电机驱动器A(15) 实现通信控制相连；柴油发电机组控制器(6)输入采集监控柴油发电机组(11)的运行特性、输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至柴油发电机组控制器(6)，再由柴油发电机组控制器(6)将调整后的控制参数数据与控制信号指令下达至柴油发电机组(11)中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器B (7)输入采集监控AC/DC整流功率转化器B(12)的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC (5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器B(7)，再由AC/DC整流功率转换控制器B(7)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC/DC整流功率转化器B(12)中进行执行；动力锂电池组控制单元(8)输入采集监控动力锂电池组(13)的充放电状态电量数据、电池电压、电流、温度数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至动力锂电池组控制单元(8)，再由动力锂电池组控制单元(8)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的动力锂电池组(13)中进行执行；DC/AC逆变功率转换控制器(9)输入采集监控DC/AC逆变功率转化器(14)运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至DC/AC 逆变功率转换控制器(9)，再由DC/AC逆变功率转换控制器(9)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14) 中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器A(29)输入采集监控岸电市电充电模块(28) 中的AC/DC整流功率转化器A(25)的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器A (29)，再由AC/DC整流功率转换控制器A(29)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至电市电充电模块(28)中的AC/DC整流功率转化器A(25)中进行执行；AC驱动电机控制器(10)输入采集监控AC电机驱动器A(15)的实时需求功率、电压、电流、频率和温升数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC驱动电机控制器(10)，再由AC驱动电机控制器(10)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC电机驱动器A(15)中进行执行。
所述岸电市电充电模块(28)包括：岸电市电电源(27)、市电对接连接器(26) 与AC/DC整流功率转化器A(25)；岸电市电电源(27)通过动力电缆线与市电对接连接器(26)连接，实现岸电市电电源与船舶上连接接口对接；市电对接连接器(26)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器A(25)连接，实现岸电市电电源AC交流电能整流为DC直流电能；AC/DC整流功率转化器A(25)通过动力电缆线与动力锂电池组(13) 连接，AC/DC整流功率转化器A(25)输出的整流DC直流电能给动力锂电池组(13)充电能量储存。
本实用新型的工作过程：
S1：拖拽式轮船混合动力系统船舶在作业中由混合动力供电系统模块(1)中的油发电机组(11)输出AC交流电能，经过AC/DC整流功率转化器B(12)整理输出DC直流电能传送至直流母排(30)，动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能供电至直流母排(30)中，直流母排(30)汇集来自柴油发电机组(11)输出的AC交流电能经AC/DC 整流功率转化器B(12)输出整流DC直流电能与动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能，DC直流电能通过直流母排(30)与DC/AC逆变功率转化器(14)连接，DC直流电能经过DC/AC逆变功率转化器(14)逆变输出AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14) 分别与AC电机驱动器A(15)、增配驱动电机组合模块(4)中的AC电机驱动器B(19) 连接，DC/AC逆变功率转化器(14)逆变输出AC交流电能分别经过AC电机驱动器A(15)、 AC电机驱动器B(19)，再由AC电机驱动器A(15)、AC电机驱动器B(19)分别提供 AC电机A(16)、AC电机B(20)、所需功率、电压及电流，再由AC电机A(16)、AC电机B(20)分别将电能转换成机械能经高弹连轴器A(23)、高弹连轴器B(24)分别与轴系传动模块(3)中的船舶轴系机械传动系统A(17)、增配驱动电机组合模块(4) 中的船舶轴系机械传动系统B(21)连接，实现电能转换成机械能的转变，再由船舶轴系机械传动系统A(17)、船舶轴系机械传动系统B(21)分别经过机械能变换处理输出动能经传动轴分别与推进器(18)、推进器(18)连接，使得推进器(18)、推进器 (18)得到动能推进船舶的运行，实现整个拖拽式轮船混合动力系统电能供应及能量转换过程；
S2：混合动力供电系统模块(1)中的岸电市电充电模块(28)，由岸电市电电源(27)通过动力电缆线与市电对接连接器(26)连接，实现岸电市电电源与船舶上连接接口对接；市电对接连接器(26)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器A(25)连接，实现岸电市电电源AC交流电能整流为DC直流电能；AC/DC整流功率转化器A(25) 通过动力电缆线与混合动力供电系统模块(1)中的动力锂电池组(13)连接，AC/DC整流功率转化器A(25)输出的整流DC直流电能给动力锂电池组(13)充电能量储存，实现拖拽式轮船混合动力系统的动力锂电池组岸边岸电市电充电功能；
S3：混合动力控制模块(2)中的混合动力控制系统PLC(5)分别与柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、DC/CA 逆变功率转换控制器(9)、AC驱动电机控制器(10)、AC/DC整流功率转换控制器A (29)通过RS485、以太网通信连接，实现输入/输出相互交互通信数据控制信号；柴油发电机组控制器(6)通过传感器与通讯信号采集监控柴油发电机组(11)的油压信号、启动信号、停机信号、油耗数据、转速数据、空燃比数据、怠速状态数据、运行状态数据、发电功率数据、电压数据、电流数据进行内部数据运算处理，输出运行与停止状态信号、运行参数数据、发电参数数据通过输出I/O点与RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC(5)结合混合动力控制模块(2) 中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的控制指令与参数调整至柴油发电机组控制器(6)，再由柴油发电机组控制器(6)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1)中的柴油发电机组(11)；AC/DC整流功率转换控制器B(7)通过RS485、以太网通信信号采集监控AC/DC整流功率转化器B(12)的 AC交流输入电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据，DC直流输出电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据与设置参数进行数据运算处理比较，处理完毕将比较数据与运算数据通过RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC(5)结合混合动力控制模块(2)中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的控制指令与参数调整至AC/DC整流功率转换控制器 B(7)，再由AC/DC整流功率转换控制器B(7)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC/DC整流功率转化器B(12)；动力锂电池组控制单元(8)通过RS485、以太网通信信号采集监控动力锂电池组(13)的充放电状态电量数据、电池组电压数据、电池组电流数据、温度数据、单体电芯状态数据进行内部数据运算与设置值、门限值、报警值比较处理，处理完毕后将最终比较数据与运算数据通过 RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC (5)结合混合动力控制模块(2)中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的充放电控制指令与参数调整至动力锂电池组控制单元(8),再由动力锂电池组控制单元(8)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1) 中的动力锂电池组(13)；
DC/AC逆变功率转换控制器(9)通过RS485、以太网通信信号采集监控DC/AC逆变功率转化器(14)的DC直流输入电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据； AC交流输出电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据与设置参数进行数据运算处理比较，处理完毕将比较数据与运算数据通过RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC(5)结合混合动力控制模块(2)中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的控制指令与参数调整至 DC/AC逆变功率转换控制器(9),再DC/AC逆变功率转换控制器(9)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14)； AC驱动电机控制器(10)通过RS485、以太网通信信号采集监控AC电机驱动器A(15) 的实时需求功率参数数据、电压数据、电流数据、频率数据、温升数据、转速数据、转矩数据、扭力数据、编码器数据、启停信号进行内部数据运算与设置值、门限值、报警值比较处理完毕将比较数据与运算数据通过RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC(5)结合混合动力控制模块(2)中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的控制指令与参数调整至AC驱动电机控制器(10),再AC驱动电机控制器(10)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC电机驱动器A(15)；AC/DC整流功率转换控制器A(29)通过RS485、以太网通信信号采集监控岸电市电充电模块(28)中的AC/DC 整流功率转化器A(25)的AC交流输入电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据；DC直流输出电源的功率数据、电压数据、电流数据、频率数据与设置参数进行数据运算处理比较，处理完毕将比较数据与运算数据通过RS485、以太网通信方式传送至混合动力控制系统PLC(5)，由混合动力控制系统PLC(5)结合混合动力控制模块(2) 中其他控制单元上传数据进行数据运算处理，处理后下达对应的控制指令与参数调整至 AC/DC整流功率转换控制器A(29)，再由AC/DC整流功率转换控制器A(29)将控制指令信号与参数调整数据下达至混合动力供电系统模块(1)中的岸电市电充电模块(28) 的AC/DC整流功率转化器A(25)；
S4：混合动力控制系统PLC(5)通过RS485、以太网串行通信方式采集监控柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、 DC/AC逆变功率转换控制器(9)、AC驱动电机控制器(10)、AC/DC整流功率转换控制器A(29)的实时参数数据与比较、运算数据进行内部数据运算处理，处理完毕后对各个控制单元下达对应的控制指令与参数调整数据。
本实用新型整套混合动力系统具备下述几项功能：
(1)柴油发电机组若启用，始终维持在最佳燃油/燃气经济区，使能耗损失降至最低；
(2)由锂电池组作为主动力输出，柴油发电机组辅助，全程满足并匹配拖拽式轮船功率需求；
(3)整套混合动力系统可以实现：a.柴油发电机组(11)独立供电模式、b.动力锂电池组(13)独立供电模式、c.柴油发电机组与锂电池组组合增程式动力供电模式三种组合式动力供电模式。
(4)整套混合动力系统包含增配驱动电机组合模块(4)增配1个或者多个驱动电动机以上应对不同工况下的功率输出需求，拖拽加速阶段多电机工作，从而提高电机效率与拖拽能力。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：
(1)混合动力系统拖拽式轮船节能的核心是当锂电池组需要充电或电动机需要由柴油发电机组供电时，柴油发电机组才会启动，并始终维持在最佳燃油/燃气经济区进行供电，其他时间一律停机或怠速状态。同时为应对拖拽式轮船在港口码头频繁空载停泊、短时瞬间大功率推进拉拽、加速、长时间平缓推进作业工况下，双动力混合动力拖拽式轮船可实现停止发动机熄火或全电动行驶，最大程度地去除了柴油发动机在怠速及低功耗下的燃油/燃气损失。
(2)混合动力控制模块(2)通过检测电动机所需输出功率，控制锂电池组进行功率输出，使锂电池组输出功率始终与负载需求功率匹配；并监测锂电池组电压、电量，来控制柴油发电机组启动，使柴油发电机组参与功率输出并对锂电池组进行充电；通过岸电市电充电模块对拖拽式轮船在港口码头频繁空载停泊时进行市电充电及常用电压供电，相比纯柴油机的工作模式节能减排、使用成本大大降低。
(3)拖拽式轮船混合动力系统相比传统纯柴油机的工作模式，有着三种动力能量源模式分别为：a.柴油发电机组(11)独立供电模式、b.动力锂电池组(13)独立供电模式、c.柴油发电机组与锂电池组组合增程式动力能量模式，相比纯柴油机的工作模式，能耗低，对环境污染小，使用成本低、加速性能好、低噪声、续航力、用户体验度高。
(4)拖拽式轮船在港口码头频繁空载停泊等候时，发电机停机由锂电池组输出能量供应空调、照明、通信设备等辅助用电设备，从而完全去除了待机的发电机油耗；拖拽式轮船在空载停泊、短时瞬间大功率推进拉拽、加速、长时间平缓匀速推进作业时，应对不同功率需求由锂电池组输出能量全程匹配其所需功率需求，大大减少了能量过剩的浪费；在配置上降低了柴油发电机组的装机功率及运行时间，大大减少燃油消耗及发电机组的磨损，同时减少维护保养及大修成本。
(5)若发电机组启用对锂电池组充电与直接供能给到电动机，其将运行在全功率高效区或怠速/停止，降低油耗，降低污染物的排放，无冒黑烟现象；且发电机组启动，可直接驱动电动机，以减少对电池的使用，延长电池组寿命；拖拽式轮船工作中功率需求变换时，可根据用户需求智能控制决定是否是启用增配驱动电机组合模块(4)中的1 台还是多台电动机，以满足拖拽式轮船功率需求比进行快速响应，提高电机效率同时将能耗损失将至最低，有效的满足不同海况下作业条件。
附图说明
图1为本实用新型一种拖拽式轮船混合动力系统的组成拓扑框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型包括混合动力供电系统模块1、混合动力控制模块2。
混合动力供电系统模块1包括：柴油发电机组11、AC/DC整流功率转化器B12、动力锂电池组13、直流母排30、DC/AC逆变功率转化器14、AC电机驱动器A15、轴系传动模块3、增配驱动电机组合模块4和岸电市电充电模块28。
轴系传动模块3包括：船舶轴系机械传动系统A17和推进器18；船舶轴系机械传动系统A17通过高弹连轴器A 23与混合动力供电系统模块1中的AC电机A16连接， AC电机A16将电能转换成动能传送给船舶轴系机械传动系统A17，再由船舶轴系机械传动系统A17经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器18连接，使得推进器18 得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块1电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量转换功能。
增配驱动电机组合模块4包括：AC电机驱动器B19、高弹连轴器B 24、AC电机B 20、船舶轴系机械传动系统B 21和推进器22；AC电机驱动器B19通过动力电缆线与混合动力供电系统模块1中的DC/AC逆变功率转化器14连接，取得DC/AC逆变功率转化器 14输出的AC交流电能，AC交流电源传送至AC电机驱动器B19，再由AC电机驱动器B 19提供AC电机B 20所需功率、电压及电流，再由AC电机B 20将电能转换成机械能经高弹连轴器B 24与船舶轴系机械传动系统B 21连接，实现电能转换成机械能的转变，再由船舶轴系机械传动系统B 21经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器18连接，使得推进器18得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块1电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量增配过程，实现增加拖拽式轮船混合动力系统所需的动能。
岸电市电充电模块28包括：岸电市电电源27、市电对接连接器26与AC/DC整流功率转化器A 25；岸电市电电源27通过动力电缆线与市电对接连接器26连接，实现岸电市电电源与船舶上连接接口对接；市电对接连接器26通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器A25连接，实现岸电市电电源AC交流电能整流为DC直流电能；AC/DC整流功率转化器A 25通过动力电缆线与动力锂电池组13连接，AC/DC整流功率转化器A 25输出的整流DC直流电能给动力锂电池组13充电能量储存。
混合动力控制模块2包括：混合动力控制系统PLC5、柴油发电机组控制器6、AC/DC整流功率转换控制器B 7、动力锂电池组控制单元8、DC/AC逆变功率转换控制器9、AC 驱动电机控制器10和AC/DC整流功率转换控制器A 29；
混合动力供电系统模块1：为整个混合动力系统提供三种动力能量源模式，并实时将所述三种动力能量源模式下的运行数据与控制状态反馈给混合动力控制模块2进行集中控制运算处理，并下达对应的控制指令及调整参数；
三种动力能量源模式分别为：
第一种为柴油发电机组11与动力锂电池组13组合增程式动力能量模式，所述增程式动力能量模式由柴油发电机组11通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B12连接整流电源供电至直流母排30中，动力锂电池组13输出放电DC直流电源供电至直流母排30中，柴油发电机组11所输出的电能与动力锂电池组13输出的电能形成并联叠加供电输出DC直流电能通过直流母排30与DC/AC逆变功率转化器14连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器14输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器14通过动力电缆与AC电机驱动器A15连接，输出AC交流电能至AC电机A16，为AC电机A16提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能，实现柴油发电机组11所输出的电能与动力锂电池组13输出的电能形成并联叠加供电模式。
第二种为柴油发电机组11独立供电模式，柴油发电机组11独立供电模式由柴油发电机组11通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B12连接，输出直流电能至直流母排30，直流母排30动力电缆线与DC/AC逆变功率转化器14连接，DC直流电能经DC/AC 逆变功率转化器14后输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器14通过动力电缆与 AC电机驱动器A15连接，输出AC交流电能传至AC电机A16，为AC电机A16提供动能所需电能，实现柴油发电机组11独立供电模式。
第三种为动力锂电池组13独立供电模式，锂电池组13独立供电模式由锂电池组13输出放电直流电源供电至直流母排30，直流母排30动力电缆线与DC/AC逆变功率转化器14连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器14后输出逆变AC交流电能，DC/AC 逆变功率转化器14通过动力电缆与AC电机驱动器A15连接，输出AC交流电能传至AC 电机A16，为AC电机A16提供动能所需电能，实现锂电池组13独立供电模式；
当动力锂电池组13在停止工作的情况下,由柴油发电机组11通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B12连接，输出DC直流电能至直流母排30，由直流母排30转输DC直流母排30至DC/AC逆变功率转化器14，实现柴油发电机组11独立供电；
当柴油发电机组11在停止工作的情况下，由锂电池组13输出放电直流电源供电至直流母排30，由直流母排30转输DC直流母排30至DC/AC逆变功率转化器14，实现锂电池组13独立供电模式；
当动力锂电池组13的总电量低于设置放电电量时，柴油发电机组11介入发电补偿，为整个动力供电系统模块1提供叠加动力能量源；柴油发电机组11输出多余能量给到动力锂电池组13充电，柴油发电机组11与AC/DC整流功率转化器B12连接输出DC直流电能与动力锂电池组13输出的DC直流电能通过直流母排30并联连接，实现由柴油发电机组11与动力锂电池组13叠加并联供电。
混合动力控制模块2：基于混合动力供电系统模块1反馈三种动力能量源模式下的所述运行数据与控制状态，数据运算比较、参数调整处理，得到调整后的参数数据与输出控制指令，并将所述参数数据和输出控制指令反馈给混合动力供电系统模块1。
混合动力控制系统PLC5分别与柴油发电机组控制器6、AC/DC整流功率转换控制器B 7、动力锂电池组控制单元8、DC/AC逆变功率转换控制器9、AC驱动电机控制器10、 AC/DC整流功率转换控制器A 29通过RS485、以太网通信连接，实现输入/输出相互交互通信数据控制信号；柴油发电机组控制器6通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块1中的柴油发电机组11实现通信控制相连；AC/DC整流功率转换控制器B 7通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块1中的AC/DC整流功率转化器B12实现通信控制相连；动力锂电池组控制单元8通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块1中的动力锂电池组13实现通信控制相连；DC/AC逆变功率转换控制器9通过 RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块1中的DC/AC逆变功率转化器14实现通信控制相连；AC驱动电机控制器10通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块1 中的AC电机驱动器A15实现通信控制相连；柴油发电机组控制器6输入采集监控柴油发电机组11的运行特性、输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至柴油发电机组控制器6，再由柴油发电机组控制器6将调整后的控制参数数据与控制信号指令下达至柴油发电机组11中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器B 7输入采集监控AC/DC整流功率转化器B12的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器B 7，再由AC/DC整流功率转换控制器B 7将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块1中的AC/DC整流功率转化器B12中进行执行；动力锂电池组控制单元8输入采集监控动力锂电池组13的充放电状态电量数据、电池电压、电流、温度数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至动力锂电池组控制单元8，再由动力锂电池组控制单元8将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块1中的动力锂电池组13中进行执行；DC/AC逆变功率转换控制器9输入采集监控DC/AC逆变功率转化器 14运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至DC/AC逆变功率转换控制器9，再由DC/AC逆变功率转换控制器9将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块1中的DC/AC逆变功率转化器14 中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器A 29输入采集监控岸电市电充电模块28中的 AC/DC整流功率转化器A 25的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器A29，再由AC/DC整流功率转换控制器A 29将调整控制参数数据与控制信号指令下达至电市电充电模块28中的AC/DC整流功率转化器A 25中进行执行；AC驱动电机控制器10输入采集监控AC电机驱动器A15的实时需求功率、电压、电流、频率和温升数据传送给混合动力控制系统PLC5，混合动力控制系统PLC5经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC驱动电机控制器10，再由AC驱动电机控制器10将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块1中的AC电机驱动器A15中进行执行。
下面根据混合动力系统拖拽式轮船在工作中四种状态加以说明：
(1)动力锂电池组13独立供电模式输出电动行驶模式：
由锂电池组输出动力给到电动机，驱动拖拽式轮船行驶作业；配备1个或者2个电动机以上满足拖拽式轮船在不同工况海况下的不同功率需求；
(2)柴油发电机组11独立供电模式输出电动行驶模式：
由柴油发电机组输出动力给到电动机，柴油发电机组始终维持在最佳燃油经济区，并将多余能量通过逆变器给到锂电池组进行充电；
(3)柴油发电机组与锂电池组组合增程式动力供电模式输出电动行驶作业并充电：在高功率需求下，由锂电池组与柴油发电机组同时输出叠加动力给到电动机最大需求功率；
(4)停船岸电市电充电模块28充电模式：
基于国内油电之间的价格差异，该混合动力系统预留停船岸电市电充电与供电功能。
总之，本实用新型采用混合动力系统的拖拽式轮船，该拖轮以锂电池组作为主要输出动力来源，发电机组作为辅助输出动力来源或对锂电池组进行充电，锂电池组与发电机组也可同时提供动力，此种配套方案可以控制发电机组始终工作在75％最佳燃油/燃气经济区运行，可节能50％左右；降低了装机发电机组的额定功率，主机装机容量降低60％以上；且在锂电池电池盈余的情况下，大部分时候关闭了发动机，并且锂电池拥有高倍率的充放电特性，能够满足拖轮瞬间大功率推进拉拽加速时所需功率，同时有效地减少因柴油发电机组瞬间功率不足导致的冒黑烟污染港口环境现象；由于发动机功率减小，且其使用时间减少，可大大减少维护保养及大修成本，维护保养成本可以下降30％-60％，以及较大程度的降低对环境所带来的油烟污染，实现污染物排放降低60％以上。
本实用新型拖拽式轮船在港口码头近海作业中，会频繁空载停泊、短时瞬间大功率推进拉拽、加速、长时间平缓匀速推进作业，工作类型属于整机功率大，使用功率小的特点，满足不同海况下作业条件所需功率，降低油耗、减少污染排放的效果。

Claims (8)

1.一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于，包括：混合动力供电系统模块(1)、混合动力控制模块(2)；其中混合动力供电系统模块(1)包括：柴油发电机组(11)、AC/DC整流功率转化器B(12)、动力锂电池组(13)、直流母排(30)、DC/AC逆变功率转化器(14)、AC电机驱动器A(15)、轴系传动模块(3)、增配驱动电机组合模块(4)和岸电市电充电模块(28)；
混合动力供电系统模块(1)：为整个混合动力系统提供三种动力能量源模式，并实时将所述三种动力能量源模式下的运行数据与控制状态反馈给混合动力控制模块(2)；
所述三种动力能量源模式分别为：
第一种为柴油发电机组(11)与动力锂电池组(13)组合增程式动力能量模式，所述增程式动力能量模式由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接整流电源供电至直流母排(30)中，动力锂电池组(13)输出放电DC直流电源供电至直流母排(30)中，柴油发电机组(11)所输出的电能与动力锂电池组(13)输出的电能形成并联叠加供电模式；
第二种为柴油发电机组(11)独立供电模式，柴油发电机组(11)独立供电模式由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，输出直流电能至直流母排(30)，实现柴油发电机组(11)独立供电模式；
第三种为动力锂电池组(13)独立供电模式，锂电池组(13)独立供电模式由锂电池组(13)输出放电直流电源供电至直流母排(30)，实现锂电池组(13)独立供电模式；
当动力锂电池组(13)在停止工作的情况下,由柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，输出直流电能至直流母排(30)，实现柴油发电机组(11)独立供电；
当柴油发电机组(11)在停止工作的情况下，由锂电池组(13)输出放电直流电源供电至直流母排(30)，实现锂电池组(13)独立供电模式；
当动力锂电池组(13)的总电量低于设置放电电量时，柴油发电机组(11)介入发电补偿，为整个动力供电系统模块(1)提供叠加动力能量源；柴油发电机组(11)输出多余能量给到动力锂电池组(13)充电，实现由柴油发电机组(11)与动力锂电池组(13)叠加并联供电；
混合动力控制模块(2)：基于混合动力供电系统模块(1)反馈三种动力能量源模式下的所述运行数据与控制状态，数据运算比较、参数调整处理，得到调整后的参数数据与输出控制指令，并将所述参数数据和输出控制指令反馈给混合动力供电系统模块(1)。
2.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：还包括轴系传动模块(3)；所述轴系传动模块(3)包括：船舶轴系机械传动系统A(17)和推进器(18)；其中船舶轴系机械传动系统A(17)通过高弹连轴器A(23)与混合动力供电系统模块(1)中的AC电机A(16)连接，AC电机A(16)将电能转换成动能传送给船舶轴系机械传动系统A(17)，再由船舶轴系机械传动系统A(17)经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器(18)连接，使得推进器(18)得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块(1)电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量转换功能。
3.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：还包括增配驱动电机组合模块(4)；所述增配驱动电机组合模块(4)包括：AC电机驱动器B(19)、高弹连轴器B(24)、AC电机B(20)、船舶轴系机械传动系统B(21)和推进器(18)；AC电机驱动器B(19)通过动力电缆线与混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14)连接，取得DC/AC逆变功率转化器(14)输出的AC交流电能，AC交流电源传送至AC电机驱动器B(19)，再由AC电机驱动器B(19)提供AC电机B(20)所需功率、电压及电流，再由AC电机B(20)将电能转换成机械能经高弹连轴器B(24)与船舶轴系机械传动系统B(21)连接，实现电能转换成机械能的转变，再由船舶轴系机械传动系统B(21)经过机械能变换处理输出动能经传动轴与推进器(18)连接，使得推进器(18)得到动能推进船舶的运行，实现整个混合动力供电系统模块(1)电能转换成机械能，机械能转换成动能的能量增配过程，实现增加拖拽式轮船混合动力系统所需的动能。
4.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，由柴油发电机组(11)独立供电模式还包括以下过程：
由柴油发电机组(11)输出AC交流电能通过动力电缆与AC/DC整流功率转化器B(12)连接，AC交流电能输入AC/DC整流功率转化器B(12)，经AC/DC整流功率转化器B(12)整流输出DC直流电能，通过直流母排(30)传至DC/AC逆变功率转化器(14)，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)后输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15)连接，输出AC交流电能传至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
5.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，由动力锂电池组(13)独立供电模式具体还包括以下过程：
动力锂电池组(13)放电输出DC直流电能通过直流母排(30)与DC/AC逆变功率转化器(14)连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15)连接，输出AC交流电能至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
6.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：所述混合动力供电系统模块(1)的三种动力能量源模式中，柴油发电机组与锂电池组组合增程式动力能量模式具体还包括以下过程：
由混合动力供电系统模块(1)中的柴油发电机组(11)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器B(12)连接输出整流DC直流电能供电至直流母排(30)中，动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能供电至直流母排(30)中，直流母排(30)汇集来自柴油发电机组(11)输出的AC交流电能经AC/DC整流功率转化器B(12)输出整流DC直流电能与动力锂电池组(13)输出放电DC直流电能，DC直流电能通过直流母排(30)与DC/AC逆变功率转化器(14)连接，DC直流电能经DC/AC逆变功率转化器(14)输出逆变AC交流电能，DC/AC逆变功率转化器(14)通过动力电缆与AC电机驱动器A(15)连接，输出AC交流电能至AC电机A(16)，为AC电机A(16)提供动能所需电能，实现有效的电能转换成动能。
7.根据权利要求1所述的一种用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：所述混合动力控制模块(2)包括：混合动力控制系统PLC(5)、柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、DC/AC逆变功率转换控制器(9)、AC驱动电机控制器(10)和AC/DC整流功率转换控制器A(29)；
混合动力控制系统PLC(5)分别与柴油发电机组控制器(6)、AC/DC整流功率转换控制器B(7)、动力锂电池组控制单元(8)、DC/AC逆变功率转换控制器(9)、AC驱动电机控制器(10)、AC/DC整流功率转换控制器A(29)通过RS485、以太网通信连接，实现输入/输出相互交互通信数据控制信号；柴油发电机组控制器(6)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的柴油发电机组(11)实现通信控制相连；AC/DC整流功率转换控制器B(7)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的AC/DC整流功率转化器B(12)实现通信控制相连；动力锂电池组控制单元(8)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的动力锂电池组(13)实现通信控制相连；DC/AC逆变功率转换控制器(9)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14)实现通信控制相连；AC驱动电机控制器(10)通过RS485、以太网通信与混合动力供电系统模块(1)中的AC电机驱动器A(15)实现通信控制相连；柴油发电机组控制器(6)输入采集监控柴油发电机组(11)的运行特性、输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至柴油发电机组控制器(6)，再由柴油发电机组控制器(6)将调整后的控制参数数据与控制信号指令下达至柴油发电机组(11)中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器B(7)输入采集监控AC/DC整流功率转化器B(12)的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器B(7)，再由AC/DC整流功率转换控制器B(7)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC/DC整流功率转化器B(12)中进行执行；动力锂电池组控制单元(8)输入采集监控动力锂电池组(13)的充放电状态电量数据、电池电压、电流、温度数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至动力锂电池组控制单元(8)，再由动力锂电池组控制单元(8)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的动力锂电池组(13)中进行执行；DC/AC逆变功率转换控制器(9)输入采集监控DC/AC逆变功率转化器(14)运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至DC/AC逆变功率转换控制器(9)，再由DC/AC逆变功率转换控制器(9)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的DC/AC逆变功率转化器(14)中进行执行；AC/DC整流功率转换控制器A(29)输入采集监控岸电市电充电模块(28)中的AC/DC整流功率转化器A(25)的运行模式状态、输入输出电压、电流、功率及开关量状态数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC/DC整流功率转换控制器A (29)，再由AC/DC整流功率转换控制器A(29)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至电市电充电模块(28)中的AC/DC整流功率转化器A(25)中进行执行；AC驱动电机控制器(10)输入采集监控AC电机驱动器A(15)的实时需求功率、电压、电流、频率和温升数据传送给混合动力控制系统PLC(5)，混合动力控制系统PLC(5)经过数据运算比较、参数调整处理传输对应的控制参数数据至AC驱动电机控制器(10)，再由AC驱动电机控制器(10)将调整控制参数数据与控制信号指令下达至混合动力供电系统模块(1)中的AC电机驱动器A(15)中进行执行。
8.根据权利要求1所述的用于拖拽式轮船混合动力系统，其特征在于：所述岸电市电充电模块(28)包括：岸电市电电源(27)、市电对接连接器(26)与AC/DC整流功率转化器A(25)；岸电市电电源(27)通过动力电缆线与市电对接连接器(26)连接，实现岸电市电电源与船舶上连接接口对接；市电对接连接器(26)通过动力电缆线与AC/DC整流功率转化器A(25)连接，实现岸电市电电源AC交流电能整流为DC直流电能；AC/DC整流功率转化器A(25)通过动力电缆线与动力锂电池组(13)连接，AC/DC整流功率转化器A(25)输出的整流DC直流电能给动力锂电池组(13)充电能量储存。
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