CN213057459U

CN213057459U - 一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统

Info

Publication number: CN213057459U
Application number: CN202021696662.4U
Authority: CN
Inventors: 杨宇楠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2030-08-14

Abstract

本实用新型公开了一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，包括PMS电源管理模块、齿轮箱、与PMS电源管理模块电连接的电推模块和主推模块；电推模块与齿轮箱机械连接，主推模块与齿轮箱机械连接；通过设置独立工作的第一发动机、主推发动机和备用发动机，使得这三台内燃机可以相互配合，在航线负荷极大的情况下第一发动机和主推发动机的功率用于推进船舶前进，备用发动机的功率保证船舶上用电设备的运行稳定，保障了航行时的动力和电力充足。

Description

一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统

技术领域

本实用新型涉及一种供电系统，特别是一种交直流综合供电系统。

背景技术

目前，兼具内燃机推进船舶和纯电力推进船舶特点的混合动力船舶在航船领域中的应用越来越广泛，该类船舶大多使用内燃机带动电机和发动机的方式进行航行和为船舶上的设备进行日常供电；但是目前的技术无法很好地解决由于航线的负荷不同，所需的推进功率也不同的问题，在航线负荷大的情况下可能会导致内燃机没有富余功率供电而导致船上设备无法工作的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，包括PMS电源管理模块、齿轮箱、与所述PMS电源管理模块电连接的电推模块和主推模块；所述电推模块与齿轮箱机械连接，所述主推模块与齿轮箱机械连接。

优选地，所述电推模块包括第一发动机和受所述第一发动机驱动工作的第一发电机，所述第一发电机通过电机控制开关电连接有推进电机驱动装置，所述推进电机驱动装置电连接有推进电机；所述齿轮箱内设置有电推离合，所述推进电机通过所述电推离合驱动所述齿轮箱内相应的齿轮组件；所述第一发电机与所述PMS电源管理模块电连接。

优选地，所述主推模块包括主推发动机和受所述主推发动机驱动工作的第二发电机；所述齿轮箱内设置有主推离合，所述主推发动机通过所述主推离合驱动所述齿轮箱内相应的齿轮组件；所述主推发动机通过机械变速离合器连接所述第二发电机；所述第二发电机电连接有第一单刀双掷开关的其中一个不动端，所述第一单刀双掷开关的动端接所述PMS电源管理模块。

优选地，所述第一单刀双掷开关的另一不动端电连接有备用发电机，所述备用发电机连接有驱动其工作的备用发动机。

优选地，所述PMS电源管理模块包括第一电网、第二电网和第三电网，所述第二电网通过第一开关连接所述第一电网，所述第二电网通过第二开关连接所述第三电网，所述第三电网通过第三开关连接所述第一电网；所述第一电网和第二电网均通过整流器连接有电池；所述第三电网通过逆变器与所述电池连接；所述第一电网设置有第一控制开关和第二控制开关，所述第二电网设置有第三控制开关和第四控制开关，所述第一发电机接所述第一控制开关和第二控制开关之间，所述第一单刀双掷开关的动端接所述第三控制开关和第四控制开关之间。

优选地，所述电池电连接有可拆卸的太阳能发电板和风力发电机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置独立工作的第一发动机、主推发动机和备用发动机，使得这三台内燃机可以相互配合，在航线负荷极大的情况下第一发动机和主推发动机的功率用于推进船舶前进，备用发动机的功率保证船舶上用电设备的运行稳定，保障了航行时的动力和电力充足。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是PMS电源管理模块的系统原理图。

具体实施方式

“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参考图1和图2，一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，包括PMS电源管理模块1、齿轮箱2、与所述PMS电源管理模块1电连接的电推模块3和主推模块4；所述电推模块3与齿轮箱2机械连接，所述主推模块4与齿轮箱2机械连接；通过设置独立工作的电推模块3和主推模块4，在航线负荷小的情况下只令电推模块3工作，在航线负荷较大的情况下只令主推模块4工作，在航线负荷极大的情况下令电推模块3和主推模块4同时工作，以满足传播对于航行动力和电力的需求；无论哪一种航行模式，在推进功率吃紧的情况下，开启备用发动机42对船舶的设备进行供电，保证其电力需求；由此，船员可以根据航线的状况决定船舶应该以何种推进模式进行航行，既保证了航行动力的充足，保证了电力的稳定供应；齿轮箱2与推进电机14、主推发动机21的连接方式为机械领域常用的连接方式，属现有技术。

所述电推模块3包括第一发动机11和受所述第一发动机11驱动工作的第一发电机12，所述第一发电机12通过电机控制开关16电连接有推进电机驱动装置13，所述推进电机驱动装置13电连接有推进电机14；所述齿轮箱2内设置有电推离合15，所述推进电机14通过所述电推离合15驱动所述齿轮箱2内相应的齿轮组件；所述第一发电机12与所述PMS电源管理模块1电连接；第一发动机11工作时，带动第一发电机12工作发电，闭合电机控制开关16，使得推进电机驱动装置13驱使推进电机14转动工作，电推离合15合拍，使得推进电机14通过齿轮箱2带动船舶的螺旋桨转动；该推进模式主要应用在负荷较小航线上；第一发电机12工作的同时，还能通过PMS电源管理模块1为船舶上的冷藏货舱和应急电网等关键设备供电以及为电池30充电；电力推进具有经济节能、运行灵活的特点，能较容易地进行动态制动、倒车和适应航线变化，消除负载瞬态；当电机控制开关16断开时，第一发动机11亦可工作，此时第一发电机12只为船舶上的冷藏货舱和应急电网等关键设备供电以及为电池30充电。

所述主推模块4包括主推发动机21和受所述主推发动机21驱动工作的第二发电机22；所述齿轮箱2内设置有主推离合23，所述主推发动机21通过所述主推离合23驱动所述齿轮箱2内相应的齿轮组件；所述主推发动机21通过机械变速离合器29连接所述第二发电机22；所述第二发电机22电连接有第一单刀双掷开关24的其中一个不动端，所述第一单刀双掷开关24的动端接所述PMS电源管理模块1；主推发动机21工作时，主推离合23合拍，使得主推发动机21通过齿轮箱2带动船舶的螺旋桨转动；同时，主推发动机21带动第二发电机22工作发电，第一单刀双掷开关24的刀头接到第二发电机22所连接的不动端，令第二发电机22通过PMS电源管理模块1为船舶上的冷藏货舱和应急电网等关键设备供电以及为电池30充电；此模式适用于负荷较大的航线。

所述第一单刀双掷开关24的另一不动端电连接有备用发电机41，所述备用发电机41连接有驱动其工作的备用发动机42；在第一发动机11和主推发动机21均不开机的情况下，第一单刀双掷开关24的刀头接到备用发电机41所连接的不动端，令备用发动机42工作带动备用发电机41发电，进而为船舶上的冷藏货舱和应急电网等关键设备供电，该系统独立于动力系统的供电，稳定可靠。

所述PMS电源管理模块1包括第一电网33、第二电网34和第三电网35，所述第二电网34通过第一开关38连接所述第一电网33，所述第二电网34通过第二开关36连接所述第三电网35，所述第三电网35通过第三开关37连接所述第一电网33；所述第一电网33和第二电网34均通过整流器39连接有电池30；所述第三电网35通过逆变器40与所述电池30连接；所述第一电网33设置有第一控制开关45和第二控制开关46，所述第二电网34设置有第三控制开关43和第四控制开关44，所述第一发电机12接所述第一控制开关45和第二控制开关46之间，所述第一单刀双掷开关24的动端接所述第三控制开关43和第四控制开关44之间；第一电网33、第二电网34和第三电网35相互间通过开关连通，使得三个电网中的任意一个获得供电都可以使得其余另外两个电网获得电力；每个电网都连接有相应的设备，如冷藏设备，生活用电设备，应急电网设备；设置第一控制开关45和第二控制开关46、第三控制开关43和第四控制开关44的目的是为了使得船员可以控制是否要为电池30充电或者要为连接电网的相应设备供电。

所述电池30电连接有可拆卸的太阳能发电板31和风力发电机32；太阳能发电板31和风力发电机32属于选装项，在船舶所携带的剩余燃料量紧张的情况下，可以使用太阳能发电板31或风力发电机32为电池30提供电能，尽可能地节省燃料。

船员可以根据实际需求自由组合，令第一发电机12、第二发电机22和备用发电机41之一或者之二通过PMS电源管理模块1对电池30充电以及对船舶上的设备供电；在航线负荷大、船舶发动机没有多余功率进行供电时，电池30可以对船舶上的设备进行供电，使得船舶的行进动力得到保障。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims

1.一种单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于包括PMS电源管理模块（1）、齿轮箱（2）、与所述PMS电源管理模块（1）电连接的电推模块（3）和主推模块（4）；所述电推模块（3）与齿轮箱（2）机械连接，所述主推模块（4）与齿轮箱（2）机械连接。

2.根据权利要求1所述的单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于所述电推模块（3）包括第一发动机（11）和受所述第一发动机（11）驱动工作的第一发电机（12），所述第一发电机（12）通过电机控制开关（16）电连接有推进电机驱动装置（13），所述推进电机驱动装置（13）电连接有推进电机（14）；所述齿轮箱（2）内设置有电推离合（15），所述推进电机（14）通过所述电推离合（15）驱动所述齿轮箱（2）内相应的齿轮组件；所述第一发电机（12）与所述PMS电源管理模块（1）电连接。

3.根据权利要求2所述的单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于所述主推模块（4）包括主推发动机（21）和受所述主推发动机（21）驱动工作的第二发电机（22）；所述齿轮箱（2）内设置有主推离合（23），所述主推发动机（21）通过所述主推离合（23）驱动所述齿轮箱（2）内相应的齿轮组件；所述主推发动机（21）通过机械变速离合器（29）连接所述第二发电机（22）；所述第二发电机（22）电连接有第一单刀双掷开关（24）的其中一个不动端，所述第一单刀双掷开关（24）的动端接所述PMS电源管理模块（1）。

4.根据权利要求3所述的单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于所述第一单刀双掷开关（24）的另一不动端电连接有备用发电机（41），所述备用发电机（41）连接有驱动其工作的备用发动机（42）。

5.根据权利要求3所述的单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于所述PMS电源管理模块（1）包括第一电网（33）、第二电网（34）和第三电网（35），所述第二电网（34）通过第一开关（38）连接所述第一电网（33），所述第二电网（34）通过第二开关（36）连接所述第三电网（35），所述第三电网（35）通过第三开关（37）连接所述第一电网（33）；所述第一电网（33）和第二电网（34）均通过整流器（39）连接有电池（30）；所述第三电网（35）通过逆变器（40）与所述电池（30）连接；所述第一电网（33）设置有第一控制开关（45）和第二控制开关（46），所述第二电网（34）设置有第三控制开关（43）和第四控制开关（44），所述第一发电机（12）接所述第一控制开关（45）和第二控制开关（46）之间，所述第一单刀双掷开关（24）的动端接所述第三控制开关（43）和第四控制开关（44）之间。

6.根据权利要求5所述的单桨混合动力电推船交直流综合供电系统，其特征在于所述电池（30）电连接有可拆卸的太阳能发电板（31）和风力发电机（32）。