一种船舶供电设备及船舶充电系统技术方案

本申请提供了一种船舶供电设备及船舶充电系统，该船舶供电设备包括：整流单元、储能单元、电源变流器和直流母线；整流单元，用于从电网获取交流电，将交流电转换为直流电后传输至直流母线；储能单元，用于当检测到直流母线的当前电压值大于第一设定电压值时，从直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行存储；以及用于当检测到直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，将存储的电量输入至直流母线，使得直流母线的电压值维持在设定区间；电源变流器，用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，从直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行输出。本申请提高了船舶的充电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶供电设备及船舶充电系统
本申请涉及船舶充电
，具体而言，涉及一种船舶供电设备及船舶充电系统。
技术介绍
电动船舶作为一种新型的海洋或河道运输工具，具有能源效率高、零排放、无噪音等优点，目前已经在内河和近海水域中得到应用，因为电动船舶主要通过电池提供电量，不适合长距离航程，但是在城市水上观光、内河或者近海轮渡等每天需要多航次、短航程的应用场景中，电动船舶凭借其优势得到广泛的应用。现有的电动船舶有两种充电方式，一种是需要电动船舶携带足够多的电池来支持多个航段的长时间航行，这种方式因为电动船舶需要携带大量的电池，致使船舶重量增加，进而导致船舶运行效率低的问题；为改善这种情况，提出通过在码头建造大功率充电站，利用每两个航段之间上下乘客的时间对电动船舶进行短时间大功率充电，从而使得船舶快速充电，以能够满足下一航段航行所需电量，这种情况当船舶需要充电时，由于电动船舶在快速充电时，在短时间内需要的电量大，会导致大功率充电站连接的电网无法提供所需的电量，造成充电效率低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种船舶供电设备及船舶充电系统，以提高船舶充电效率。第一方面，本申请实施例提供了一种船舶供电设备，包括：整流单元、储能单元、电源变流器和直流母线；所述整流单元一端与电网连接，另一端与所述直流母线连接，所述储能单元与所述直流母线连接，所述电源变流器与所述直流母线连接；所述整流单元，用于从所述电网获取交流电，将所述交流电转换为直流电后传输至所述直流母线；所述储能单元，用于当检测到所述直流母线的当前电压值大于第一设定电压值时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行存储；以及用于当检测到所述直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，将存储的电量输入至所述直流母线；所述电源变流器，用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行输出。在一些实施方式中，所述储能单元包括储能变流器和储能设备，所述储能变流器的输入端与所述直流母线连接，所述储能变流器的输出端与所述储能设备连接；所述储能变流器，用于当检测到所述直流母线的当前电压值大于所述第一设定电压值时，从所述直流母线中获取电量，输入至所述储能设备进行存储；以及当检测到所述直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，从所述储能设备中获取电量输入至所述直流母线。在一些实施方式中，所述电源变流器，具体用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，将获取的电量对应的电压值调节至所述待充电船舶的额定电压值，基于所述额定电压值对所述待充电船舶进行供电。在一些实施方式中，还包括控制部件，所述控制部件分别与所述整流单元和储能单元连接；所述控制部件，用于检测所述储能单元存储的剩余电量，当确定所述剩余电量小于第一设定电量阈值时，向所述储能单元发送用于指示禁止输出电量的信号，并向所述待充电船舶发送停止充电或者限制充电功率的指示信号；当确定剩余电量达到第二设定电量阈值时，向所述整流单元发送用于指示停止取电的信号；所述储能单元，用于当接收到所述用于指示禁止输出电量的信号后，停止将存储的电量输入至所述直流母线；所述整流单元，用于当接收到所述停止取电信号后，停止从所述电网获取交流电。在一些实施方式中，所述控制部件，还用于接收到外部输入的所述第一设定电压值和所述第二设定电压值时，发送至所述储能单元进行存储。在一些实施方式中，所述控制部件还与所述电源变流器连接；所述控制部件，还用于在确定所述电源变流器与所述待充电船舶完成电连接后，向所述电源变流器发送所述供电指示。在一些实施方式中，所述船舶供电设备还包括供电柜和储能柜、电流输入线和电流输出线；所述整流单元、所述储能变流器和所述电源变流器设置于所述供电柜内，所述储能设备设置于所述储能柜内；所述供电柜设置有电线输入口、电线输出口和第一电流口，所述储能柜设置有第二电流口；所述电流输入线与所述整流单元连接后，穿过所述电线输入口与所述电网连接；所述电流输出线与所述电源变流器连接后，穿过所述电线输出口与所述待充电船舶连接；所述储能变流器的输出端穿过所述第一电流口和所述第二电流口后，与所述储能设备连接。在一些实施方式中，还包括变压器，所述变压器的输入端与所述电网连接，所述变压器的输出端通过所述电流输入线与所述整流单元连接；所述变压器，用于从所述电网获取交流电，对所述交流电进行变压后传输至所述整流单元。在一些实施方式中，还包括码头接线箱，所述码头接线箱设置有至少一个电线输入端和至少一个电线输出端；所述电流输出线与所述电线输入端连接；所述电线输出端用于连接待充电船舶的电缆插头。在一些实施方式中，还包括交互显示器，所述交互显示器设置于所述供电柜的外壳上；所述交互显示器，用于显示供电状态信息。在一些实施方式中，所述船舶供电设备还包括多组保护电路，所述多组保护电路至少包括整流单元保护电路、储能单元保护电路以及电源变流器保护电路；所述整流单元保护电路，一端与所述整流单元相连，另一端与所述直流母线相连；所述储能单元保护电路，一端与所述储能单元相连，另一端与所述直流母线相连；所述电源变流器保护电路，一端与电源变流器相连，另一端与所述直流母线相连。在一些实施方式中，所述储能单元至少包括两组。在一些实施方式中，所述电线输出端包括多种不同型号的输出端口。第二方面，本申请实施例提供了一种船舶充电系统，包括后台服务器、待充电船舶以及如第一方面所述的船舶供电设备；所述船舶供电设备，用于从电网获取交流电，并将获取的交流电转换为直流电进行存储，在接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，对所述待充电船舶进行供电，以及用于将对所述待充电船舶进行供电的供电状况信息反馈至所述后台服务器；所述后台服务器，用于接收并显示每个所述船舶供电设备反馈的供电状况信息；所述待充电船舶，用于确定充电电路连接完成后，基于接收到的直流电进行充电。本申请实施例提供的船舶供电设备及船舶充电系统，该船舶供电设备包括：整流单元、储能单元、电源变流器和直流母线；整流单元一端与电网连接，另一端与直流母线连接，储能单元与直流母线连接，电源变流器与直流母线连接；整流单元，用于从电网获取交流电，将交流电转换为直流电后传输至直流母线；储能单元，用于当检测到直流母线的当前电压值大于第一设定电压值时，从直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行存储；以及用于当检测到直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，将存储的电量输入至直流母线，使得直流母线的电压值维持在设定区间；电源变流器，用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，从直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行输出。可见，本申请实施例并不是直接获取电网的电量对待充电船舶进行供电，而是从电网获取到电量后，将电量传输至直流母线中，通过储能单元来控制直流母线的电压保持在一定区间内，这样，当待充电船舶需要充电时，可以通过储能单元的电量和电网中的电量一同对船舶进行供电，这样一方面不需要船舶配备大量的电池，降低了船舶的建造成本，且提高了船舶的运行效率，另一方面，当船舶快速充电时，造成直流母线电压下降后，可以通过提前储存电量的储能单元对直流母线中的电压进行调节，不需要额外消耗电网中的电量，因此降低了对电网的电容量要求。为使本申请的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶供电设备，其特征在于，包括：整流单元、储能单元、电源变流器和直流母线；所述整流单元一端与电网连接，另一端与所述直流母线连接，所述储能单元与所述直流母线连接，所述电源变流器与所述直流母线连接；所述整流单元，用于从所述电网获取交流电，将所述交流电转换为直流电后传输至所述直流母线；所述储能单元，用于当检测到所述直流母线的当前电压值大于第一设定电压值时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行存储；以及用于当检测到所述直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，将存储的电量输入至所述直流母线；所述电源变流器，用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种船舶供电设备，其特征在于，包括：整流单元、储能单元、电源变流器和直流母线；所述整流单元一端与电网连接，另一端与所述直流母线连接，所述储能单元与所述直流母线连接，所述电源变流器与所述直流母线连接；所述整流单元，用于从所述电网获取交流电，将所述交流电转换为直流电后传输至所述直流母线；所述储能单元，用于当检测到所述直流母线的当前电压值大于第一设定电压值时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行存储；以及用于当检测到所述直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，将存储的电量输入至所述直流母线；所述电源变流器，用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，从所述直流母线中获取电量，并将获取到的电量进行输出。2.根据权利要求1所述的船舶供电设备，其特征在于，所述储能单元包括储能变流器和储能设备，所述储能变流器的输入端与所述直流母线连接，所述储能变流器的输出端与所述储能设备连接；所述储能变流器，用于当检测到所述直流母线的当前电压值大于所述第一设定电压值时，从所述直流母线中获取电量，输入至所述储能设备进行存储；以及当检测到所述直流母线的当前电压值小于第二设定电压值时，从所述储能设备中获取电量输入至所述直流母线。3.根据权利要求1所述的船舶供电设备，其特征在于，所述电源变流器，具体用于当接收到对待充电船舶进行供电的供电指示时，将获取的电量对应的电压值调节至所述待充电船舶的额定电压值，基于所述额定电压值对所述待充电船舶进行供电。4.根据权利要求1所述的船舶供电设备，其特征在于，还包括控制部件，所述控制部件分别与所述整流单元和储能单元连接；所述控制部件，用于检测所述储能单元存储的剩余电量，当确定所述剩余电量小于第一设定电量阈值时，向所述储能单元发送用于指示禁止输出电量的信号，并向正在充电的船舶发送停止充电或者限制充电功率的指示信号；当确定剩余电量达到第二设定电量阈值时，向所述整流单元发送用于指示停止取电的信号；所述储能单元，用于当接收到所述用于指示禁止输出电量的信号后，停止将存储的电量输入至所述直流母线；所述整流单元，用于当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，
申请(专利权)人：王龙，
类型：发明
国别省市：北京,11