一种船舶电池动力功率管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶电池动力功率管理系统，包括：船舶负载模块、船舶电源模块、电源控制模块和功率管理系统单元；船舶负载模块的电源输入端通过电源控制模块与船舶电源模块电连接；电源控制模块通过接收控制指令以控制船舶电源模块的放电功率大小对船舶负载模块的输出电流进行协调控制；功率管理系统单元通过通信线缆分别与船舶负载模块、船舶电源模块和电源控制模块相连接；本发明专利技术还公开了一种船舶电池动力功率管理控制方法；本发明专利技术通过计算得到船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的优化输出电流值，并控制船舶电源模块输出最优输出电流值，从而降低电池电力船舶系统的无效热损耗，实现提高电池动力船舶的在运营中动力电池效率。

A power management system and control method of marine battery power

【技术实现步骤摘要】
一种船舶电池动力功率管理系统及控制方法
本专利技术涉及船舶
，尤其涉及一种船舶电池动力功率管理系统及控制方法。
技术介绍
通常电池动力船舶的电池单元使用为电池单元并网使用系统。船舶动力电池的工作放电电流因为船舶负载的需求被动输出，蓄电池单元的电流输出是基于电力系统结构和电池参数的被动输出，容易产生系统局部高电流输出，产生无效发热。针对未来大型货运船舶高功率电池动力需求，船舶蓄电池单元设计成本一直制约着电池动力船的开发、市场普及和运营效率。为了提高电池动力船舶的在运营中动力电池效率，降低电池电力船舶系统的无效热损耗已经成为电池动力船舶的核心技术要点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种船舶电池动力功率管理系统及控制方法，通过计算得到船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的优化输出电流值，并控制电源控制模块以控制所述船舶电源模块输出所述最优输出电流值，以解决现有的船舶电池动力功率系统产生局部高电流输出，引起无效发热的技术问题，从而尽可能地降低电池电力船舶系统的无效热损耗，进而实现提高电池动力船舶的在运营中动力电池效率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种船舶电池动力功率管理系统，包括：船舶负载模块、船舶电源模块、电源控制模块和功率管理系统单元；所述船舶负载模块的电源输入端通过所述电源控制模块与所述船舶电源模块电连接；所述电源控制模块通过接收控制指令以控制所述船舶电源模块的放电功率大小对所述船舶负载模块的输出电流进行控制；所述功率管理系统单元通过通信线缆分别与所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块相连接，所述功率管理系统单元用于获取所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块的检测数据并发送相应的控制指令。作为优选方案，所述船舶负载模块包括多个负载单元，所述负载单元之间通过串联电路进行电连接。作为优选方案，所述电源控制模块包括多个电源控制单元，所述电源控制单元与所述负载单元的电力母线电连接。作为优选方案，所述船舶电源模块包括多个电池组单元，所述电池组单元与所述电源控制单元一一对应电连接，以使所述电源控制单元对所述电池组单元的放电功率大小进行对应控制。作为优选方案，所述电池组单元包括蓄电池。本专利技术实施例还提供了一种船舶电池动力功率管理控制方法，包括：获取船舶负载模块的负载位置参数和负载设备参数，以及船舶电源模块的电源位置参数、电源设备参数，以及电源状态参数；根据所述负载设备参数、所述电源设备参数和所述电源状态参数，结合所述船舶负载模块的工作需求，计算得到所述船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的优化输出电流值；结合所述负载位置参数和所述电源位置参数，通过电源控制模块控制所述船舶电源模块输出所述最优输出电流值。作为优选方案，所述根据所述负载设备参数、所述电源设备参数和所述电源状态参数，结合所述船舶负载模块的工作需求，计算得到所述船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的优化输出电流值，包括：根据所述负载设备参数和所述电源设备参数计算得到系统内部的总电阻值和最大额定工作电流值；根据所述电源状态参数计算得到系统的实际工作电流值；根据电工学热损耗公式，结合所述总电阻值、所述最大额定工作电流值和所述实际工作电流值计算得到系统输出的无效热损耗值；结合所述船舶负载模块的工作需求，根据所述系统输出的无效热损耗值计算得到所述船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的最优输出电流值。作为优选方案，所述电源状态参数包括电源输出电压、电流值。作为优选方案，所述电源状态参数的获取是通过在系统内部根据电网母线结构设定多个电流节点进行电压及电流值检测获取。作为优选方案，所述电工学热损耗公式为：P＝I2*R，经过变换得到：△P＝I额定2*R-(I工作/I额定)2*R；其中，I额定为最大额定工作电流；I工作为实际工作电流；R为系统内部电阻；△P为系统无效电流热损耗值。相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：本专利技术通过计算得到船舶电源模块在系统无效电流热损耗值最小中的优化输出电流值，并控制电源控制模块以控制所述船舶电源模块输出所述最优输出电流值，以解决现有的船舶电池动力功率系统产生局部高电流输出，引起无效发热的技术问题，从而尽可能地降低电池电力船舶系统的无效热损耗，进而实现提高电池动力船舶的在运营中动力电池效率。附图说明图1：为本专利技术实施例中的船舶电池动力功率管理系统结构示意图；其中，说明书附图的附图标记如下：①船舶负载单元、②电池组单元、③电源控制单元、④功率管理系统单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，本专利技术优选实施例提供了一种船舶电池动力功率管理系统，包括：船舶负载模块、船舶电源模块、电源控制模块和功率管理系统单元；所述船舶负载模块的电源输入端通过所述电源控制模块与所述船舶电源模块电连接；所述电源控制模块通过接收控制指令以控制所述船舶电源模块的放电功率大小对所述船舶负载模块的输出电流进行控制；所述功率管理系统单元通过通信线缆分别与所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块相连接，所述功率管理系统单元用于获取所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块的检测数据并发送相应的控制指令。本专利技术通过功率管理系统单元对上述船舶电池动力功率管理系统进行电流控制，通过电缆连接可以对船舶负载模块、船舶电源模块及电源控制模块进行工作状态监测，功率管理系统单元内部预先设置了船舶负载模块和船舶电源模块的位置和设备参数。功率管理系统单元基于船舶负载模块和电源控制模块的位置和设备参数，结合船舶负载模块的工作需求和电源控制模块状态参数，通过对电源控制模块的控制来实现对电源控制模块的输出电流调整与控制，起到降低系统无效电流热损耗的目的。在另一实施例中，所述船舶负载模块包括多个负载单元，所述负载单元之间通过串联电路进行电连接。在本实施例中，所述电源控制模块包括多个电源控制单元，所述电源控制单元与所述负载单元的电力母线电连接。在本实施例中，所述船舶电源模块包括多个电池组单元，所述电池组单元与所述电源控制单元一一对应电连接，以使所述电源控制单元对所述电池组单元的放电功率大小进行对应控制。进一步实现系统中电源控制模块的每个电源控制单元工作电流的优化，尽可能地起到降低系统无效电流热损耗的目的。应该说明的是，在上述任一实施例中，所述电池组单元包括蓄电池。功率管理系统单元在线监控所有蓄电池单元状态和船舶负载消耗需求，为船舶蓄电池单元的协调输出控制提供依据；通过电池组放电控制单元控制船舶蓄电池单元的工作输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，包括：船舶负载模块、船舶电源模块、电源控制模块和功率管理系统单元；/n所述船舶负载模块的电源输入端通过所述电源控制模块与所述船舶电源模块电连接；所述电源控制模块通过接收控制指令以控制所述船舶电源模块的放电功率大小对所述船舶负载模块的输出电流进行控制；/n所述功率管理系统单元通过通信线缆分别与所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块相连接，所述功率管理系统单元用于获取所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块的检测数据并发送相应的控制指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，包括：船舶负载模块、船舶电源模块、电源控制模块和功率管理系统单元；
所述船舶负载模块的电源输入端通过所述电源控制模块与所述船舶电源模块电连接；所述电源控制模块通过接收控制指令以控制所述船舶电源模块的放电功率大小对所述船舶负载模块的输出电流进行控制；
所述功率管理系统单元通过通信线缆分别与所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块相连接，所述功率管理系统单元用于获取所述船舶负载模块、所述船舶电源模块和所述电源控制模块的检测数据并发送相应的控制指令。


2.如权利要求1所述的船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，所述船舶负载模块包括多个负载单元，所述负载单元之间通过串联电路进行电连接。


3.如权利要求2所述的船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，所述电源控制模块包括多个电源控制单元，所述电源控制单元与所述负载单元的电力母线电连接。


4.如权利要求3所述的船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，所述船舶电源模块包括多个电池组单元，所述电池组单元与所述电源控制单元一一对应电连接，以使所述电源控制单元对所述电池组单元的放电功率大小进行对应控制。


5.如权利要求4所述的船舶电池动力功率管理系统，其特征在于，所述电池组单元包括蓄电池。


6.一种基于权利要求1至权利要求5中任一项所述的船舶电池动力功率管理系统的控制方法，其特征在于，包括：
获取船舶负载模块的负载位置参数和负载设备参数，以及船舶电源模块的电源位置参数、电源设备参数，以及电源状态参数；
根据所述负载设备参数、所述电源设备参数和所述电源状态参数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，李晞，陈理，袁瑞军，余莹屏，李亚辉，
申请(专利权)人：广州文冲船厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44