一种太阳能船舶动力推进装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能船舶动力推进装置，包括太阳能光伏系统和船舶推进系统；太阳能光伏系统包括：太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池；太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池顺序电连接；船舶推进系统包括：船舶电网、电动机、螺旋桨；船舶电网与电动机电连接；电动机与螺旋桨机械轴连接；太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，输出至船舶电网，进一步驱动电动机带动螺旋桨旋转，推动船舶前进；该太阳能船舶动力推进装置直接以太阳能为能量来源，避免了石化燃料的使用，既有利于环境保护又减少了运营成本，拥有很高的社会效益与经济效益。

Solar powered ship propulsion device

The utility model discloses a solar ship propulsion device, which comprises a solar photovoltaic system and ship propulsion system; including solar photovoltaic system: solar photovoltaic module, controller, AC / DC converter batteries; solar photovoltaic module, controller, AC / DC converter, battery electrically connected in sequence; the ship propulsion system, including: Ship Power system motor, propeller; ship power system is electrically connected with the motor; the motor is connected with the propeller shaft machinery; solar photovoltaic system of solar energy into electrical energy through the controller and the AC / DC converter, the output power to the ship, further driving motor drives the propeller rotation, push the ship forward; the solar ship propulsion device directly by solar energy the source, to avoid the use of fossil fuels, is conducive to the ring Environmental protection also reduces operating costs, and has high social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能船舶动力推进装置
本技术涉及新能源领域，尤其涉及一种使用太阳能为能源，替代传统船舶动力推进的一整套设备装置。
技术介绍
在船舶行业中，船舶主要由柴油机作为推进动力带动螺旋桨旋转，以此推动船舶前进。柴油等石化燃料作为推进动力能源已经有相当长的历史，由于船舶能耗高，排放大，对环境造成巨大污染，再者石化燃料始终有限，这种巨大消耗不符合节能环保以及可持续发展的时代要求。现今虽然有太阳能船舶的出现，但大多将其作为辅助能源应用在船舶的照明系统、驾驶系统、空调系统、辅助机械等方面，国内尚未有真正意义上的将太阳能作为主推进能源的船舶出现。为此，本技术所提出的太阳能船舶动力推进装置将太阳能作为主推进能源，通过太阳能光伏电池板进行发电，将其储存在蓄电池中，经逆变器将直流电转化为交流电，带动螺旋桨旋转，推动船舶前进。
技术实现思路
本技术本专利技术所要解决的技术问题是提供一种太阳能船舶推进装置，该装置能够将太阳能转化为电能，并由船舶电力推进系统推动船舶的前进。该装置解决了传统的船舶推进装置需要柴油机或燃气轮机等通过消耗石化燃料来推进船舶前进，造成的巨大的环境污染等问题，符合低碳环保、可持续发展的时代要求。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种太阳能船舶动力推进装置，所述太阳能船舶动力推进装置包括太阳能光伏系统和船舶推进系统；所述太阳能光伏系统和船舶推进系统相互电连接；所述太阳能光伏系统包括：太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池；所述太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池顺序电连接；所述船舶推进系统包括：船舶电网、电动机、螺旋桨；所述船舶电网与所述电动机电连接；所述电动机与所述螺旋桨机械轴连接；所述交直流变换器与所述船舶电网相互电连接；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，储存于所述蓄电池；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，输出至船舶电网，进一步驱动电动机带动螺旋桨旋转，推动船舶前进。进一步地，所述太阳能光伏组件包括有太阳能电池板，所述太阳能电池板铺设在船舶甲板、船体、船舷、风帆内侧、船舶建筑物外侧中的一种或多种。进一步地，所述电动机设置为交流异步电动机；所述交流异步电动机采用变频器进行转速的调节。进一步地，所述蓄电池设置为锂离子蓄电池，所述锂离子蓄电池规格设置为单块电压12V、容量200AH。进一步地，所述控制器包括相互电性联接的：a，信号检测单元：检测光伏系统的各单元的运行状态及参数，包括电流、电压、温度等；b，蓄电池充放电控制单元：根据当前太阳能资源状况和蓄电池电荷状态，确定最佳充电方式，以实现高效快速充电，根据船舶的运行状况进行放电控制；c，设备保护单元：保护电路中因故障而出现的过压、负载短路而出现的过流问题等；d，故障诊断定位单元：光伏系统或推进系统发生故障时，自动检测故障类型并进行故障定位，方便系统维护；e，运行状态指示与调节单元：显示整个装置的运行状态，进行船舶推进控制，调节推进功率转速。所述交直流变换器包括相互电性联接的交流逆变器、最大功率点控制器等。交流逆变器将太阳能电池组件发出的直流电转化为交流电；最大功率点控制器通过调节负载功率，改变光伏电池板的输出电流和电压，使光伏电池板的输出电压工作在最大功率点电压处，从而实现光伏功率输出最大化。所述蓄电池组的作用是将太阳能电池板发出的直流电储存起来，以便在光线不足时用于负载供电。所述异步电动机是船舶推进装置的核心，上述光伏发电系统得到的交流电用以驱动电动机转动以此带动螺旋桨推动船舶前进。本专利技术采用了上述技术装置，达到了以下效果：太阳能船舶动力推进装置，有效利用了清洁能源，达到零排放无污染；不需购买燃料，运行成本降低；噪声减小，船舶工作环境大大改善。附图说明图1是本技术一种实施例的并网光伏系统原理框图；图2是本技术一种实施例的电力推进系统原理框图；图3是本技术一种实施例的太阳能船舶推进装置原理框图；图4是本技术一种实施例的太阳能船舶电力推进装置设计方案框图。具体实施方式本技术提出的下面对本专利技术作进一步详细的说明，但应当说明，本专利技术的保护范围不仅仅限于此。图1为并网光伏系统原理框图。光伏发电系统实现太阳能——电能的转化，太阳能电池组件将太阳能转化为电能，一方面将电能以直流形式储存于蓄电池，另一方面将直流电转化为交流电并入船舶电网。图2为电力推进系统原理框图。实现电能——机械能的转化，发电设备将电力传给驱动装置，带动电动机旋转，进而驱动螺旋桨，推进船舶。图3为太阳能船舶推进装置原理框图。该装置结合了并网光伏系统与船舶电力推进系统：其中太阳能电池组件为光伏系统核心部分，用以产生电能；DC/DC(直流/直流)变换器用以调节直流电压；蓄电池为锂离子电池，具有大容量，用以储存直流电能；控制器太阳能光伏发电系统以及推进系统进行控制与管理；DC/AC(直流/交流)变换器用以将直流电转化为正弦交流电；电动机为推进系统核心部分，将电能转化为机械能，并带动螺旋桨转动；螺旋桨转动推动船舶前进。1.具体实施：以3000t江运散货船为目标船型，其具体参数如下：2.1推进装置元器件的选型：太阳能电池板最大铺设面积：1100m2(其中甲板与船身铺设面积约700m2，风帆铺设约400m2)；电池板参数：200W36V/块，尺寸：1.58(m)*0.8(m)；DC/DC直流变换器：36V输入，输出12V，20A；蓄电池规格：12V、200AH锂离子电池；DC/AC并网逆变器参数：输出频率：50(Hz)、输出电压：180V～240V；交流电动机参数：功率：15kw，380V，电源方式：交流电，工作原理：异步电动机；运转速度：高速电动机，电源相数：三相电动机。2.2整体设计方案：整体设计方案如图4所示，图4为太阳能船舶电力推进装置设计方案；每块太阳能电池板产生200W功率，36V电压，铺设电池板数量约800块，总功率约160KW；DC/DC变换器输入电流36V，对蓄电池进行降压充电，输出电压12V，20A，每块蓄电池充电需10小时；蓄电池经并网逆变器将12V直流电转化为220V交流电并入船舶电网；船舶电网可提供380V三相交流电驱动三相异步电动机，带动螺旋桨旋转，推动船舶前进。2.工作过程：本装置的工作有以下三种路线形式：线路一：太阳能电池组件利用光伏效应产生直流电能，通过DC/DC变换器调节电压后将电能储存于蓄电池中。线路二：太阳能电池组件产生的直流电经DC/AC变换器转化为交流电驱动交流电动机转动，经传动轴连接带动螺旋桨转动工作，进而为船舶前进提供动力。线路三：当光照不足时，太阳能电池组件直接发出的电力不足以驱动螺旋桨旋转，此时由锂离子蓄电池储存的电量用以供能：经DC/AC变换器将直流电转化为交流电驱动交流电动机转动，经传动轴连接从而带动螺旋桨的转动工作，为船舶前进提供动力。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能船舶动力推进装置，其特征在于，所述太阳能船舶动力推进装置包括太阳能光伏系统和船舶推进系统；所述太阳能光伏系统和船舶推进系统相互电连接；所述太阳能光伏系统包括：太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池；所述太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池顺序电连接；所述船舶推进系统包括：船舶电网、电动机、螺旋桨；所述船舶电网与所述电动机电连接；所述电动机与所述螺旋桨机械轴连接；所述交直流变换器与所述船舶电网相互电连接；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，储存于所述蓄电池；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，输出至船舶电网，进一步驱动电动机带动螺旋桨旋转，推动船舶前进。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能船舶动力推进装置，其特征在于，所述太阳能船舶动力推进装置包括太阳能光伏系统和船舶推进系统；所述太阳能光伏系统和船舶推进系统相互电连接；所述太阳能光伏系统包括：太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池；所述太阳能光伏组件、控制器、交直流变换器、蓄电池顺序电连接；所述船舶推进系统包括：船舶电网、电动机、螺旋桨；所述船舶电网与所述电动机电连接；所述电动机与所述螺旋桨机械轴连接；所述交直流变换器与所述船舶电网相互电连接；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，储存于所述蓄电池；所述太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，经过控制器以及交直流变换器，输出至船舶电网，进一步驱动电动机带动螺旋桨旋转，推动船舶前进。2.如权利要求1所述的太阳能船舶动力推进装置，其特征在于，所述太阳能光伏组件包括有太阳能电池板，所述太阳能电池板铺设在船舶甲板、船体、船舷、风帆内侧、船舶建筑物外侧中的一种或多种。3.如权利要求1所述的太阳能船舶动力推进装置，其特征在于，所述电动机设置为交流异步电动机；所述交流异步电动机采用变频器进行转速的调节。4.如权利要求1所述的太阳能船舶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱国，汪洋，
申请(专利权)人：陈爱国，
类型：新型
国别省市：广东,44