CN218022142U - 多组电力推进的船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多组电力推进的船舶，其包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个；所述推进单元包括：变频电机，设置于所述船舶的机舱，用于驱动所述船舶运行；推进变频器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与电池组连接，输出端与所述变频电机连接，用于驱动所述变频电机工作；日用逆变器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与所述电池组连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载供电；相邻两个所述推进单元通过母排开关连接。多个推进单元互为备用，当其中一组的电池组故障时，其他组的电池组也能保证船舶安全行驶；该船舶结构简单可靠，并且后期维护简单方便。

Description

多组电力推进的船舶

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体而言，涉及一种多组电力推进的船舶。

背景技术

近年来随着环保意识的不断增强，电动船舶凭借零排放、低噪音的优势，国内新能源船舶的市场需求持续升温，特别是动力电池技术的逐步成熟和成本的不断下降，使电动船产业的发展具备了基本条件。但是现有技术中都是使用一组电池和一套设备供船舶运行以及为船舶的负载供电，当电池或其中一个设备出现故障时，整个船舶将不能安全行驶。

针对现有技术都是使用一组电池和一套设备供船舶运行以及为船舶的负载供电，当电池或其中一个设备出现故障时，整个船舶将不能安全行驶的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种多组电力推进的船舶，以解决现有技术中都是使用一组电池和一套设备供船舶运行以及为船舶的负载供电，当电池或其中一个设备出现故障时，整个船舶将不能安全行驶的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种多组电力推进的船舶，该多组电力推进的船舶包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个；所述推进单元包括：变频电机，设置于所述船舶的机舱，用于驱动所述船舶运行；推进变频器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与电池组连接，输出端与所述变频电机连接，用于驱动所述变频电机工作；日用逆变器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与所述电池组连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载供电；相邻两个所述推进单元通过母排开关连接。

可选的，所述推进单元还包括：高压箱；所述高压箱的输入端与所述电池组的输出端连接。

可选的，所述推进单元还包括：母排；所述母排的输入端与所述高压箱的输出端连接，所述母排的第一输出端与所述推进变频器的输入端连接；所述母排的第二输出端与所述日用逆变器的输入端连接；相邻两个所述母排通过所述母排开关连接。

可选的，所述母排与所述高压箱之间设置有输入开关；所述输入开关与所述高压箱之间设置有高压二极管。

可选的，多个所述推进单元中的母排集成在一个直流配电板上；所述直流配电板设置于所述船舶的配电间；所述母排开关设置于所述直流配电板上；所述输入开关和所述高压二极管均设置于所述直流配电板上。

可选的，还包括：推进主控制器；所述推进主控制器设置于所述船舶的驾驶室，分别与所述推进变频器以及所述日用逆变器连接，用于控制所述推进变频器及所述日用逆变器的运行；所述推进主控制器与所述高压箱连接，用于控制所述高压箱的运行。

可选的，还包括：机旁控制箱；所述机旁控制箱设置于所述船舶的机舱，分别与所述推进变频器和所述推进主控制器连接，用于当所述推进主控制器失效时，控制所述推进变频器运行。

可选的，还包括：交流配电板；所述交流配电板的输入端与所述日用逆变器连接，输出端与所述船舶的日用负载连接，用于接收所述日用逆变器输出的正弦波并传输给所述船舶的日用负载。

可选的，所述电池组设有用于与岸基充电桩连接的输入端；所述岸基充电桩用于为所述电池组充电。

可选的，还包括：电池管理系统和能量管理系统；所述电池管理系统设置于所述高压箱中，用于实时检测所述电池组的电量；所述能量管理系统与所述电池管理系统连接，用于获取每个所述推进单元中的所述电池组的电量值，并根据所述电量值判断所述电池组是否发生故障，若是，切断所述输入开关以及将所述母排开关闭合。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种多组电力推进的船舶，其包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个；所述推进单元包括：变频电机，设置于所述船舶的机舱，用于驱动所述船舶运行；推进变频器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与电池组连接，输出端与所述变频电机连接，用于驱动所述变频电机工作；日用逆变器；设置于所述船舶的配电间，其输入端与所述电池组连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载供电；相邻两个所述推进单元通过母排开关连接。多个推进单元互为备用，当其中一组的电池组故障时，其他组的电池组也能保证船舶安全行驶；该船舶结构简单可靠，并且后期维护简单方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多组电力推进的船舶的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的多组电力推进的船舶的线路图。

符号说明：

变频电机-1，推进变频器-2，日用逆变器-3，母排开关-4，电池组-5，高压箱-6，母排-7，输入开关-8，高压二极管-9，直流配电板-10，推进主控制器-11，机旁控制箱-12，交流配电板-13，岸基充电桩-14，驾驶室-15，1号电池舱-16，2号电池舱-17，配电间-18，机舱-19。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

近年来随着环保意识的不断增强，电动船舶凭借零排放、低噪音的优势，国内新能源船舶的市场需求持续升温，特别是动力电池技术的逐步成熟和成本的不断下降，使电动船产业的发展具备了基本条件。但是现有技术中都是使用一组电池和一套设备供船舶运行以及为船舶的负载供电，当电池或其中一个设备出现故障时，整个船舶将不能安全行驶。

因而，本实用新型提供了一种多组电力推进的船舶，使用多组电池和多套设备供船舶运行。图1是本实用新型提供的多组电力推进的船舶的结构示意图，如图1所示，该多组电力推进的船舶包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个(本实用新型中，所述推进单元设置了两个，即第一推进单元和第二推进单元；两个所述推进单元完全相同)；图2是本实用新型实施例提供的多组电力推进的船舶的线路图，如图2所示，所述推进单元包括：

1、变频电机1，

所述变频电机1设置于所述船舶的机舱19，用于驱动所述船舶运行，具体的，驱动所述船舶的螺旋桨运行。

2、推进变频器2，

所述推进变频器2设置于所述船舶的配电间18，其输入端与电池组5连接，输出端与所述变频电机1连接，用于驱动所述变频电机1工作；

其中，所述电池组5设置于电池舱中。

3、日用逆变器3，

所述日用逆变器3设置于所述船舶的配电间18，其输入端与所述电池组5连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载(例如：空调、水泵等)供电；

具体的，日用逆变器3的输入端与所述电池组5连接，用于将电池组5输出的直流电源转换为正弦波。所述多组电力推进的船舶还包括：交流配电板13；所述交流配电板13的输入端与所述日用逆变器3的输出端连接，所述交流配电板13的输出端与所述船舶的日用负载连接，用于接收所述日用逆变器3输出的正弦波并传输给所述船舶的日用负载，从而为所述船舶的日用负载供电。

进一步的，所述日用逆变器3的输出端与所述交流配电板13的输入端之间设置有变压器，因为，交流配电板13的输出端与船舶的日用负载连接，负载启动的瞬间，电流比较大，能够超出它的额定电流的四到七倍，日用逆变器3主要由一些晶体管构成，其耐冲能力不够好，如果直接将日用负载与日用逆变器3连接，在日用负载启动的瞬间，会反馈到日用逆变器3中，从而损坏日用逆变器3，因此需要在所述日用逆变器3和的输出端与所述交流配电板13的输入端之间设置变压器，防止电流反馈损坏到日用逆变器3。

相邻两个所述推进单元通过母排7开关4连接。

所述推进单元还包括：高压箱6；所述高压箱6的输入端与所述电池组5的输出端连接。

所述推进单元还包括：母排7；所述母排7的输入端与所述高压箱6的输出端连接，所述母排7的第一输出端与所述推进变频器2的输入端连接；所述母排7的第二输出端与所述日用逆变器3的输入端连接；相邻两个所述母排7通过所述母排开关4连接。

所述母排与所述高压箱6之间设置有输入开关8；所述输入开关8与所述高压箱6之间设置有高压二极管9。

本实用新型中，在输入开关8前设置高压二极管9，可以防止电流倒流，保证在任何情况下，多个电池组5不会出现并联和返流现象。

例如：第一推进单元的电池组和第二推进单元的电池组的电量值不相等，又因为误触将母联开关闭合上了，此时，就相当于将第一推进单元中的电池组和第二推进单元中的电池组完全连通了，这时，设置高压二极管可以防止两个电池组之间相互倒流的现象。

以下通过一个具体的实施例对本实用新型的线路图进行说明：

所述第一推进单元包括：第一变频电机、第一推进变频器、第一日用逆变器、第一电池组、第一高压箱、第一母排、第一输入开关、第一高压二极管；

所述第二推进单元包括：第二变频电机、第二推进变频器、第二日用逆变器、第二电池组、第二高压箱、第二母排、第二输入开关、第二高压二极管；

线路1：第一电池组的输出端与第一高压箱的输入端连接；第一高压箱的输出端依次通过第一高压二极管、第一输入开关与第一母排的输入端连接；第一母排的第一输出端与第一推进变频器的输入端连接；第一推进变频器的输出端与第一变频电机的输入端连接；第一变频电机用于驱动船舶运行；

线路2：第一电池组的输出端与第一高压箱的输入端连接；第一高压箱的输出端依次通过第一高压二极管、第一输入开关与第一母排的输入端连接；第一母排的第二输出端与第一日用逆变器的输入端连接；第一日用逆变器的输出端与交流配电板13的输入端连接；交流配电板13的输出端与船舶的多个日用负载连接，用于为所述船舶的多个日用负载供电。

线路3：第二电池组的输出端与第二高压箱的输入端连接；第二高压箱的输出端依次通过第二高压二极管、第二输入开关与第二母排的输入端连接；第二母排的第一输出端与第二推进变频器的输入端连接；第二推进变频器的输出端与第二变频电机的输入端连接；第二变频电机用于驱动船舶运行；

线路4：第二电池组的输出端与第二高压箱的输入端连接；第二高压箱的输出端依次通过第二高压二极管、第二输入开关与第二母排的输入端连接；第二母排的第二输出端与第二日用逆变器的输入端连接；第二日用逆变器的输出端与交流配电板13的输入端连接；交流配电板13的输出端与船舶的多个日用负载连接，用于为所述船舶的多个日用负载供电。

在一个可选的实施方式中，多个所述推进单元中的母排7集成在一个直流配电板10上；所述直流配电板10设置于所述船舶的配电间18；所述母排开关4设置于所述直流配电板10上；所述输入开关8和所述高压二极管均设置于所述直流配电板10上。

即，本实用新型中，第一母排和第二母排集成在一个直流配电板10上，第一母排和第二母排通过母排开关4连接，母排开关4也集成在直流配电板10上。

在一个可选的实施方式中，所述电池组5设有用于与岸基充电桩14连接的输入端；所述岸基充电桩14用于为所述电池组5充电。

具体的，岸基充电桩14的电流经过船舶上的充电插座再经过高压箱6输入到电池组5中，从而为电池组5充电，电池组5充电时间约为4小时。

所述多组电力推进的船舶还包括：推进主控制器11；所述推进主控制器11设置于所述船舶的驾驶室15，分别与所述推进变频器2以及所述日用逆变器3连接，用于控制所述推进变频器2及所述日用逆变器3的运行；所述推进主控制器11与所述高压箱6连接，用于控制所述高压箱6的运行。

所述多组电力推进的船舶还包括：机旁控制箱12；所述机旁控制箱12设置于所述船舶的机舱19，分别与所述推进变频器2和所述推进主控制器11连接，用于当所述推进主控制器11失效时，控制所述推进变频器2运行。

在一个可选的实施方式中，所述多组电力推进的船舶还包括：电池管理系统和能量管理系统；

所述电池管理系统设置于所述高压箱6中，用于实时检测所述电池组5的电量；

所述能量管理系统与所述电池管理系统连接，用于获取每个所述推进单元中的所述电池组5的电量值，并根据所述电量值判断所述电池组5是否发生故障，若是，切断所述输入开关8以及将所述母排开关4闭合。

例如：正常情况下，母排开关4处于断开状态，两组电池组5分别为船舶的整个运行和日用负载供电，当第一电池组出现故障时，此时电池管理系统实时检测到的第一电池组的电量值并传输给能量管理系统，能量管理系统根据第一电池组的电量值判断出该第一电池组已退出供电后，切断第一推进单元中的第一输入开关，并切断第一母排与第一推进变频器之间的开关，切断第一母排与第一日用逆变器之间的开关；能量管理系统与推进主控制器11连接，推进主控制器11根据能量管理系统的信号控制第二推进单元中的第二变频电机降容，之后，能量管理系统给出允许母排开关4闭合的信号，人工将母排开关4闭合；第二推进单元继续工作，使船舶正常运行。

当第一电池组恢复供电后，由于能量管理系统已经切断第一输入开关，第一电池组的电压此时并不能直接供电到第一母排上；此时能量管理系统根据电池管理系统接收到第一电池组正常供电的数据(电量值)，能量管理系统将第一输入开关、第一母排与第一推进变频器之间的开关、第一母排与第一日用逆变器之间的开关闭合，并解除第二推进单元中的第二变频电机降容运行，人工将母排开关4断开，船舶恢复到正常运行模式。

本实用新型中，第一变频电机和第二变频电机设置于所述船舶的机舱19，用于驱动所述船舶运行；第一推进变频器和第二推进变频器设置于所述船舶的配电间18；第一日用逆变器和第二日用逆变器设置于所述船舶的配电间18，推进主控制器11设置于所述船舶的驾驶室15；机旁控制箱12设置于所述船舶的机舱19；第一电池组设置于所述船舶的1号电池舱16；第二电池组设置于所述船舶的2号电池舱17，通过将各个设备分散式布置，使船舶占用空间大幅降低，充分利用船舶的舱室空间，装船入舱灵活安全，后期维护简单方便。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种多组电力推进的船舶，其包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个；所述推进单元包括：变频电机1，设置于所述船舶的机舱19，用于驱动所述船舶运行；推进变频器2，设置于所述船舶的配电间18，其输入端与电池组5连接，输出端与所述变频电机1连接，用于驱动所述变频电机1工作；日用逆变器3；设置于所述船舶的配电间18，其输入端与所述电池组5连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载供电；相邻两个所述推进单元通过母排开关4连接。多个推进单元互为备用，当其中一组的电池组5故障时，其他组的电池组5也能保证船舶安全行驶；该船舶结构简单可靠，并且后期维护简单方便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多组电力推进的船舶，其特征在于，包括：推进单元；所述推进单元设置有至少两个；所述推进单元包括：

变频电机，设置于所述船舶的机舱，用于驱动所述船舶运行；

推进变频器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与电池组连接，输出端与所述变频电机连接，用于驱动所述变频电机工作；

日用逆变器，设置于所述船舶的配电间，其输入端与所述电池组连接，输出端与船舶的日用负载连接，用于为所述船舶的日用负载供电；

相邻两个所述推进单元通过母排开关连接。

2.根据权利要求1所述的多组电力推进的船舶，其特征在于，所述推进单元还包括：高压箱；

所述高压箱的输入端与所述电池组的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的多组电力推进的船舶，其特征在于：所述推进单元还包括：母排；

所述母排的输入端与所述高压箱的输出端连接，所述母排的第一输出端与所述推进变频器的输入端连接；所述母排的第二输出端与所述日用逆变器的输入端连接；相邻两个所述母排通过所述母排开关连接。

4.根据权利要求3所述的多组电力推进的船舶，其特征在于：

所述母排与所述高压箱之间设置有输入开关；所述输入开关与所述高压箱之间设置有高压二极管。

5.根据权利要求4所述的多组电力推进的船舶，其特征在于：

多个所述推进单元中的母排集成在一个直流配电板上；所述直流配电板设置于所述船舶的配电间；所述母排开关设置于所述直流配电板上；所述输入开关和所述高压二极管均设置于所述直流配电板上。

6.根据权利要求2所述的多组电力推进的船舶，其特征在于，还包括：推进主控制器；

所述推进主控制器设置于所述船舶的驾驶室，分别与所述推进变频器以及所述日用逆变器连接，用于控制所述推进变频器及所述日用逆变器的运行；

所述推进主控制器与所述高压箱连接，用于控制所述高压箱的运行。

7.根据权利要求6所述的多组电力推进的船舶，其特征在于，还包括：机旁控制箱；

所述机旁控制箱设置于所述船舶的机舱，分别与所述推进变频器和所述推进主控制器连接，用于当所述推进主控制器失效时，控制所述推进变频器运行。

8.根据权利要求4所述的多组电力推进的船舶，其特征在于，还包括：交流配电板；

所述交流配电板的输入端与所述日用逆变器连接，输出端与所述船舶的日用负载连接，用于接收所述日用逆变器输出的正弦波并传输给所述船舶的日用负载。

9.根据权利要求1所述的多组电力推进的船舶，其特征在于：所述电池组设有用于与岸基充电桩连接的输入端；所述岸基充电桩用于为所述电池组充电。

10.根据权利要求5所述的多组电力推进的船舶，其特征在于，还包括：电池管理系统和能量管理系统；

所述电池管理系统设置于所述高压箱中，用于实时检测所述电池组的电量；

所述能量管理系统与所述电池管理系统连接，用于获取每个所述推进单元中的所述电池组的电量值，并根据所述电量值判断所述电池组是否发生故障，若是，切断所述输入开关以及将所述母排开关闭合。

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