一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，涉及船舶技术领域，该系统包括：标准化电池储能系统和船舶配电系统，标准化电池储能系统包括采用标准的货运集装箱尺寸的集装箱箱体及其内部的电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜，各个电池柜并联接入汇流柜中，汇流柜汇流后输出到变流柜中，标准化电池储能系统通过变流柜连接船舶配电系统的直流母排进行电力输出，给船舶推进系统和船舶用电系统供电；标准化电池储能系统以标准货运集装箱为载体，节约了船舱布置的空间，可对其进行岸基充电或直接更换；内部设备可实现互相通讯，确保内部设备和环境的安全，在满足船舶动力充足的同时实现船舶“零排放”的目标。

An inland container marine system based on standardized battery energy storage system

【技术实现步骤摘要】
一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统
本技术涉及船舶
，尤其是一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统。
技术介绍
长江经济带是我国人口、资源和经济分布最为集中的区域，是世界上位居首位的内河经济产业带，对我国经济具有重要影响。长江经济带是极其重要的国家战略地带，习总书记明确提出长江经济带发展必须坚持生态优先、绿色发展的战略定位以及长江经济带不搞大开发、要共抓大保护。当前，在长江内河航道航行的柴油机动力船舶造成了诸多大气污染、水域污染和噪声污染，对长江经济带生态环境造成了恶劣影响。因此，研发内河绿色环保船舶，发展内河船舶节能减排技术成为长江经济带可持续发展的重要保障。电池动力船舶舍弃了传统船舶污染大和噪声大的柴油机和发电机组，选用电池作为船舶动力源，在满足船舶功率需求的同时，具有能耗低、排放少、噪音小的特点，成为近年来内河船舶发展的重要方向。随着内河货运集装箱化趋势越来越明显，内河集装箱船将成为内河航运的主力船型。为响应内河集装箱船节能减排和内河航运绿色可持续发展的要求，开发一种应用于内河集装箱船的标准化电池储能系统将具有广阔的市场应用前景。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，本技术的技术方案如下：一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，包括标准化电池储能系统和船舶配电系统，标准化电池储能系统包括集装箱箱体、设置在集装箱箱体上的集装箱门，以及设置在集装箱箱体内部的电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜；船舶配电系统包括直流母排和连接直流母排的船舶推进系统和船舶用电系统；集装箱箱体采用标准的货运集装箱尺寸，电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜沿着集装箱箱体的长度方向设置在集装箱箱体的内部，集装箱箱体内部还形成有沿着集装箱箱体的长度方向的用于人员走动的安全通道，集装箱箱体内部还形成有连通电池柜和制冷系统的出风口的通风通道；每个电池柜中包含若干并联的电池组，每个电池组包括若干个串联和/或并联的电池单元；汇流柜包括直流汇流器，变流柜包括储能双向变流器；各个电池柜并联接入汇流柜中的直流汇流器，汇流柜汇流后输出到变流柜中的储能双向变流器，标准化电池储能系统通过变流柜中的储能双向变流器连接船舶配电系统的直流母排进行电力输出，给船舶推进系统和船舶用电系统供电；中控柜连接集装箱箱体内部的各个用电设备进行供电和信息收集，消防柜中包括灭火系统，中控柜连接并控制消防柜中的灭火系统。其进一步的技术方案为，每个电池柜中还集成有电池管理系统，电池管理系统包括连接各个电池组的电池组管理系统和/或连接各个电池单元的电池单元管理系统；汇流柜中还包括监控模组和电传感器，电传感器连接监控模组，电传感器包括电压传感器和/或电流传感器；变流柜中还包括主控模组；汇流柜中的监控模组分别连接各个电池柜中的电池管理系统，变流柜中的主控模组分别连接各个电池柜中的电池管理系统，电池管理系统还与船舶控制室进行数据传输。其进一步的技术方案为，消防柜中还包括预警系统，预警系统包括环境监测传感器和声光报警器，环境监测传感器设置在集装箱箱体内部，环境监测传感器包括烟雾传感器和/或温度传感器，预警系统连接并控制灭火系统，预警系统还与船舶控制室进行数据传输。其进一步的技术方案为，集装箱箱体的顶部还设置摄像头，摄像头与船舶控制室进行数据传输。其进一步的技术方案为，集装箱箱体的顶部还设置通风机。其进一步的技术方案为，制冷系统采用工业空调，布置于电池柜之间，制冷系统的出风口正对于通风通道。其进一步的技术方案为，船舶配电系统中包括一个船舶推进系统，则电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜沿着集装箱箱体的长度方向设置在集装箱箱体的内部的一侧，各个设备与所在侧的集装箱箱体的内壁之间形成通风通道、与相对的另一侧的集装箱箱体的内壁之间形成安全通道，制冷系统的出风口朝向所在侧的集装箱箱体的内壁并连通通风通道。其进一步的技术方案为，船舶配电系统中包括两个船舶推进系统，则电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜沿着集装箱箱体的长度方向均匀设置在集装箱箱体内部的两侧，集装箱箱体内部的每一侧分别沿着集装箱箱体的长度方向设置有制冷系统、汇流柜、变流柜以及若干个电池柜，且两侧的若干个电池柜对称设置，中控柜和消防柜分别设置在集装箱箱体内部的两侧，每一侧的各个设备与所在侧的集装箱箱体的内壁之间分别形成通风通道，每一侧的制冷系统的出风口分别朝向所在侧的集装箱箱体的内壁并连通通风通道，两侧的设备之间形成安全通道；每一侧的各个电池柜并联接入所在侧的汇流柜中的直流汇流器，汇流柜汇流后输出到所在侧的变流柜中的储能双向变流器，两侧的变流柜中的储能双向变流器分别连接船舶配电系统的直流母排进行电力输出，标准化电池储能系统分别通过两侧的变流柜中的储能双向变流器给两个船舶推进系统供电。本技术的有益技术效果是：采用标准化电池储能系统作为动力源的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统与采用柴油机作为动力源的同类船舶相比，标准化电池储能系统以标准的20英尺1CC型货运集装箱为载体，节约了船舱布置的空间，便于船体总布置设计时与相同尺寸的载货集装箱统筹考虑，同时可在内河港口码头快速吊运标准化电池储能系统，在装卸货物过程中对其进行岸基充电或直接换装电量充足的标准化电池储能系统；集装箱箱体内部设备的放置位置可配合船舶的推进方式选择单侧布置或双侧布置；集装箱箱体的内部设备可实现互相通讯，还设置有消防柜，确保集装箱箱体的内部设备和环境的安全，便于船舶控制室的操作员进行监控和操作；在满足船舶动力充足的同时可完全消除船舶燃油、废气排放污染，电力能源是静止设备，也没有噪声污染，可真正实现船舶“零排放”的目标，达到绿色环保的效果，该标准化电池储能系统实现了与内河集装箱船型及集装箱运输模式的完美契合。附图说明图1是本申请的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统的电路原理图。图2是本申请的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统的标准化电池储能系统结构的俯视图。图3是本申请的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统的标准化电池储能系统结构的侧视图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。请参考图1-3，如图1所示，基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统包括标准化电池储能系统和船舶配电系统，船舶配电系统包括直流母排和连接直流母排的船舶推进系统和船舶用电系统，标准化电池储能系统连接船舶配电系统的直流母排，实际应用时，直流母排先连接逆变器，逆变器将直流电能转换为交流电能，根据船舶推进系统和船舶用电系统的用电需求，一部分交流电能通过变频电机给船舶推进系统提供动力，另一部分交流电能通过隔离变压器给船舶用电系统供电，用于船舶其他设备的日常负荷。且船舶停靠岸边时，可对标准化电池储能系统进行岸基充电。如图2所示，标准化电池储能系统包括集装箱箱体1、设置在集装箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，其特征在于，所述基于标准化电池储能系统的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统包括标准化电池储能系统和船舶配电系统，所述标准化电池储能系统包括集装箱箱体、设置在所述集装箱箱体上的集装箱门，以及设置在所述集装箱箱体内部的电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜；所述船舶配电系统包括直流母排和连接所述直流母排的船舶推进系统和船舶用电系统；所述集装箱箱体采用标准的货运集装箱尺寸，所述电池柜、所述制冷系统、所述汇流柜、所述变流柜、所述中控柜及所述消防柜沿着所述集装箱箱体的长度方向设置在所述集装箱箱体的内部，所述集装箱箱体内部还形成有沿着所述集装箱箱体的长度方向的用于人员走动的安全通道，所述集装箱箱体内部还形成有连通所述电池柜和所述制冷系统的出风口的通风通道；每个所述电池柜中包含若干并联的电池组，每个所述电池组包括若干个串联和/或并联的电池单元；所述汇流柜包括直流汇流器，所述变流柜包括储能双向变流器；各个所述电池柜并联接入所述汇流柜中的直流汇流器，所述汇流柜汇流后输出到所述变流柜中的储能双向变流器，所述标准化电池储能系统通过所述变流柜中的储能双向变流器连接所述船舶配电系统的直流母排进行电力输出，给所述船舶推进系统和船舶用电系统供电；所述中控柜连接所述集装箱箱体内部的各个用电设备进行供电和信息收集，所述消防柜中包括灭火系统，所述中控柜连接并控制所述消防柜中的灭火系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，其特征在于，所述基于标准化电池储能系统的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统包括标准化电池储能系统和船舶配电系统，所述标准化电池储能系统包括集装箱箱体、设置在所述集装箱箱体上的集装箱门，以及设置在所述集装箱箱体内部的电池柜、制冷系统、汇流柜、变流柜、中控柜及消防柜；所述船舶配电系统包括直流母排和连接所述直流母排的船舶推进系统和船舶用电系统；所述集装箱箱体采用标准的货运集装箱尺寸，所述电池柜、所述制冷系统、所述汇流柜、所述变流柜、所述中控柜及所述消防柜沿着所述集装箱箱体的长度方向设置在所述集装箱箱体的内部，所述集装箱箱体内部还形成有沿着所述集装箱箱体的长度方向的用于人员走动的安全通道，所述集装箱箱体内部还形成有连通所述电池柜和所述制冷系统的出风口的通风通道；每个所述电池柜中包含若干并联的电池组，每个所述电池组包括若干个串联和/或并联的电池单元；所述汇流柜包括直流汇流器，所述变流柜包括储能双向变流器；各个所述电池柜并联接入所述汇流柜中的直流汇流器，所述汇流柜汇流后输出到所述变流柜中的储能双向变流器，所述标准化电池储能系统通过所述变流柜中的储能双向变流器连接所述船舶配电系统的直流母排进行电力输出，给所述船舶推进系统和船舶用电系统供电；所述中控柜连接所述集装箱箱体内部的各个用电设备进行供电和信息收集，所述消防柜中包括灭火系统，所述中控柜连接并控制所述消防柜中的灭火系统。


2.根据权利要求1所述的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，其特征在于，每个所述电池柜中还集成有电池管理系统，所述电池管理系统包括连接各个电池组的电池组管理系统和/或连接各个电池单元的电池单元管理系统；所述汇流柜中还包括监控模组和电传感器，所述电传感器连接所述监控模组，所述电传感器包括电压传感器和/或电流传感器；所述变流柜中还包括主控模组；所述汇流柜中的监控模组分别连接各个所述电池柜中的电池管理系统，所述变流柜中的主控模组分别连接各个所述电池柜中的电池管理系统，所述电池管理系统还与船舶控制室进行数据传输。


3.根据权利要求1所述的基于标准化电池储能系统的内河集装箱船用系统，其特征在于，所述消防柜中还包括预警系统，所述预警系统包括环境监测传感器和声光报警器，所述环境监测传感器设置在所述集装箱箱体内部，所述环境监测传感器包括烟雾传感器和/或温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁峰，周伟新，王伟，沈冠之，顾立军，侯家怡，苗飞，程红蓉，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32