CN213083462U - 一种气电混动的船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气电混动的船舶，还包括：舵桨，设于所述舵桨舱内，包括推进轴和安装于所述推进轴上的桨叶，适于推进船舶；推进机组，所述推进机组包括相互连接的天然气发动机和推进电机；所述推进电机适于推进所述舵桨和/或发电；所述推进电机设于所述舵桨上方，与所述舵桨的推进轴连接；电池组，所述电池组与所述推进电机连接，适于为所述推进电机提供电力和/或储存所述推进电机产生的电力；LNG罐柜，设于所述机舱上，与所述天然气发动机连接，具有适于储存天然气的密封容腔。本实用新型所述的气电混动的对转舵船舶，功耗调节能力强且适应多种水域环境并且节能环保。

Description

一种气电混动的船舶

技术领域

本实用新型属于内河运输船领域，具体涉及一种气电混动的船舶。

背景技术

传统的内河运输船配置双机双桨，并且通过主机驱动定居螺旋桨以使得船舶获得推进力。

但是由于内河的实际工况所限制，主机的运行功率与船舶所需求的实际功率相去甚远，并且采用传统柴油主机的内河运输船，其主机的功率调节范围往往有限，一旦主机长期在低负载的情况下运行，导致柴油燃烧不充分，产生大量的大质量污染物，对环境造成了极大的影响。

鉴于此，目前亟待提出一种功率调节范围大、适应性强且节能环保的柴油驱动的船舶。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种，且结构强度较好的气电混动的船舶。

本实用新型的气电混动的船舶，包括船体，所述船体的甲板内设有机舱和舵桨舱，还包括：

舵桨，设于所述舵桨舱内，包括推进轴和安装于所述推进轴上的桨叶，适于推进船舶；

推进机组，所述推进机组包括相互连接的天然气发动机和推进电机；所述推进电机适于推进所述舵桨和/或发电；所述推进电机设于所述舵桨上方，与所述舵桨的推进轴连接；

电池组，所述电池组与所述推进电机连接，适于为所述推进电机提供电力和/或储存所述推进电机产生的电力；

LNG罐柜，设于所述机舱上，与所述天然气发动机连接，具有适于储存天然气的密封容腔。

进一步的，所述天然气发动机的驱动轴与所述推进电机通过连接件连接。

进一步的，所述连接件包括连接轴和弹性联轴器；所述弹性联轴器为两个，分别位于所述连接轴两端，且分别与所述天然气发动机和推进电机连接。

进一步的，所述舵桨为两组，对称设于所述舵桨舱两侧，与所述推进电机连接。

进一步的，所述推进机组为两组，对称设于所述机舱内部的两侧，分别适于与两组所述舵桨连接。

进一步的，还包括LNG控制柜，与所述LNG罐柜连接，适于控制所述LNG罐柜。

进一步的，还包括直流变频母排控制柜，与所述电池组连接，适于控制所述电池组供电。

进一步的，所述电池组包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池与所述推进电机连接，所述第二蓄电池与所述直流变频母排控制柜连接。

进一步的，所述舵桨为对转舵桨。

进一步的，所述对转舵桨的桨叶包括前螺旋桨和后螺旋桨；所述前螺旋桨为四叶螺旋桨；所述后螺旋桨为五叶螺旋桨。

本实用新型的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的气电混动的船舶，通过一组天然气发动机和推进电机连接，控制天然气发动机的启动，以实现天然气发电机的推进电机的叠加，进而最大化对转舵桨的推进力；同时在推进力需求降低时，关闭天然气发动机，推进电机在电池组供电的情况下低功率运行，进而实现节能的功能，满足了船舶航行在不同工况下的需求，使得船舶的功率调节范围大，适应性强。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的气电混动的船舶的俯视图；

图2是本实用新型实施例提供的气电混动的船舶的测视图；

其中，1、舵桨；2、天然气发动机；3、推进电机；4、连接轴；5、弹性联轴器；6、电池组；7、LNG罐柜；8、直流变频母排控制柜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例的气电混动的船舶，如图1-2所示，包括船体，所述船体的甲板内设有机舱和舵桨舱，还包括：

舵桨1，设于所述舵桨舱内，包括推进轴和安装于所述推进轴上的桨叶，适于推进船舶；

推进机组，所述推进机组包括相互连接的天然气发动机2和推进电机3；所述推进电机3适于推进所述舵桨1和/或适于发电；所述推进电机3设于所述舵桨1上方，与所述舵桨1的推进轴连接；需要说明的是，本实施例中，所述推进电机3具有发电结构及电动结构，该推进电机3具有将动能转为电能的发电功能，以及将电能转为动能的电动功能。例如可以采用《船舶轴带发电机转为推进电动机的功能实现》(刘英杰.船电技术应用研究[J]，2016.12，36(12)，14-17)中公开的船舶主机。

电池组6，所述电池组6与所述推进电机3连接，适于为所述推进电机提供电力和/或储存所述推进电机产生的电力；所述电池组由若干的蓄电池组成，在本实施例中，所述电池组包括第一蓄电池和第二蓄电池。

LNG罐柜7，设于所述机舱上，与所述天然气发动机2连接，具有适于储存天然气的密封容腔。所述LNG罐柜7的上端设有输出口和输入口，所述输出口与所述天然气发动机通过管道连接，所述管道上设有安全阀，天然气燃料通过所述输入口加压灌注至所述密封容腔内，实现天然气的存储，通过安全阀控制天然气燃料的输出将天然气燃料经所述管道输送至天然气发动机内进而为所述天然气发动机补充天然气燃料。

在本实施例中，所述LNG罐柜7为所述天然气发动机2提供天然气燃料，所述天然气发动机2直接驱动舵桨1运动；所述电池组6为所述推进电机3供电，所述推进电机3驱动舵桨1进行运动，同时推进电机3还可以为电池组6充能并同时为船舶进行供电。

进一步的，所述天然气发动机2的驱动轴与所述推进电机3通过连接件连接。由于本实施例的所述天然气发动机2和所述推进电机3分别位于所述机舱和所述舵桨舱内，通过连接件连接所述天然气发动机2和所述推进电机3，进而保证所述天然气发动机2和所述推进电机3之间的共同有效工作。

进一步的，本实施例中的连接件的具体设置方式为，所述连接件包括连接轴4和弹性联轴器5；所述弹性联轴器5为两个，分别位于所述连接轴4两端，且分别与所述天然气发动机2和推进电机3连接，通过所述弹性联轴器5和所述连接轴4提高了天然气发动机2和推进电机3之间连接的稳定性，提高了推进时的效率。在本实施例中，所述天然气发动机2和所述弹性联轴器5之间还设有变速箱，通过变速箱可以改变天然气发动机2推进时直接输出的转速，进而为所述舵桨1提供更大扭矩的推进力。

为了进一步增加本实施例中对船舶的推进力，所述舵桨1为两组，对称设于所述舵桨舱两侧，与所述推进电机3连接。同时，所述推进机组为两组，对称设于所述机舱内部的两侧，分别适于与两组所述舵桨1连接。

为了便于控制本实施例中的天然气发动机2，还包括LNG控制柜(图中未示出)，与所述LNG罐柜7连接，适于控制所述LNG罐柜7，所述LNG控制柜控制LNG罐柜7向所述天然气发动机2补充天然气燃料，可以对所述LNG罐柜7的工作状态进行监视和维护。LNG控制柜为现有技术中的成熟产品，可通过常规的采购途径获得。

为了提高本实施例对电池组6的控制，还包括直流变频母排控制柜9，与所述电池组6连接，适于控制所述电池组6供电。

为了进一步提高本实施例对船舶电力的整体控制，所述电池组6包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池与所述第二蓄电池均安装于设于机舱上的电池箱柜中，所述电池箱柜尺寸为20ft。所述第一蓄电池与所述推进电机3连接，所述第二蓄电池与所述直流变频母排控制柜9连接，通过所述第一蓄电池和所述第二蓄电池，有效提高了对于船舶用电力和推进电机3用电力的管控和分配效率。

为了进一步提高本实施例的工作效率，本实施例中的舵桨1为对转舵桨，对转舵桨相对于普通舵桨1更好的稳定性和推进效率，能够进一步提高本实施例的推进效率。在本实施例中，所述对转舵桨的具体设置方式为，所述对转舵桨的桨叶包括前螺旋桨和后螺旋桨；所述前螺旋桨为四叶螺旋桨；所述后螺旋桨为五叶螺旋桨。

本实施例所述的气电混动的船舶的使用方法如下：低功耗运行时，关闭天然气发动机2，此时电池组6给推进主机供电，推进主机驱动对转舵桨旋转运行，使得船舶正常航行；中功率运行时，此时电池组6仅通过直流变频母排控制柜向船舶供电，此时推进主机待机，启动天然气发动机2，天然气发动机2驱动对转舵桨运行，使得船舶正常航行；高功率运行时，柴油发电机和推进主机同时工作，以最大功率驱动对转舵桨。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种气电混动的船舶，包括船体，所述船体的甲板内设有机舱和舵桨舱，其特征在于，还包括：

舵桨，设于所述舵桨舱内，包括推进轴和安装于所述推进轴上的桨叶，适于推进船舶；

推进机组，所述推进机组包括相互连接的天然气发动机和推进电机；所述推进电机适于推进所述舵桨和/或发电；所述推进电机设于所述舵桨上方，与所述舵桨的推进轴连接；

电池组，所述电池组与所述推进电机连接，适于为所述推进电机提供电力和/或储存所述推进电机产生的电力；

LNG罐柜，设于所述机舱上，与所述天然气发动机连接，具有适于储存天然气的密封容腔。

2.根据权利要求1所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述天然气发动机的驱动轴与所述推进电机通过连接件连接。

3.根据权利要求2所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述连接件包括连接轴和弹性联轴器；所述弹性联轴器为两个，分别位于所述连接轴两端，且分别与所述天然气发动机和推进电机连接。

4.根据权利要求3所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述舵桨为两组，对称设于所述舵桨舱两侧，与所述推进电机连接。

5.根据权利要求4所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述推进机组为两组，对称设于所述机舱内部的两侧，分别适于与两组所述舵桨连接。

6.根据权利要求5所述的气电混动的船舶，其特征在于，还包括LNG控制柜，与所述LNG罐柜连接，适于控制所述LNG罐柜。

7.根据权利要求6所述的气电混动的船舶，其特征在于，还包括直流变频母排控制柜，与所述电池组连接，适于控制所述电池组供电。

8.根据权利要求7所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述电池组包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池与所述推进电机连接，所述第二蓄电池与所述直流变频母排控制柜连接。

9.根据权利要求8所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述舵桨为对转舵桨。

10.根据权利要求9所述的气电混动的船舶，其特征在于，所述对转舵桨的桨叶包括前螺旋桨和后螺旋桨；所述前螺旋桨为四叶螺旋桨；所述后螺旋桨为五叶螺旋桨。

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