电动船舶供电装置、为电动船舶充电的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及船舶电池技术领域，提供一种液电动船舶供电装置，包括：船载液流电池系统，设置在船舶上，包括船载正极储罐、船载负极储罐；港口电堆组，设置在港口处；卸液储罐，包括正极卸液储罐、负极卸液储罐，用于回收船载正极储罐和船载负极储罐内放完电的电解液；供液储罐，包括正极供液储罐、负极供液储罐；所述供液储罐用于向船载正极储罐和船载负极储罐供应满电的电解液；多组泵液组件，用于将船载正极储罐与正极卸液储罐、正极供液储罐连接，还用于将船载负极储罐与负极卸液储罐、负极供液储罐连接；电源，与港口电堆组连接，用于通过港口电堆组对放完电的电解液进行充电。本装置能够快速、稳定地为电动船舶的液流电池进行充电。

【技术实现步骤摘要】
电动船舶供电装置、为电动船舶充电的方法
本专利技术涉及船舶电池
，尤其涉及一种电动船舶供电装置、为电动船舶充电的方法。
技术介绍
目前，能源危机与全球变暖问题正引起原来越多的关注。我国船舶90％以上采用柴油机动力系统，技术等级低，航行和进港过程产生大梁的油污水和有害气体及颗粒物，且噪音污染严重，对水域生态环境造成严重影响。船舶的“油改电”是一种有效解决该弊端的方式，具有能耗低、零排放、低噪音、无污染的电动船舶是实现节能减排和转型的重要路径。现有的大部分电动船舶使用的电池主要有铅酸电池和锂电池这两种，铅酸电池的优点是技术成熟、电压稳定、价格便宜、质量稳定，可靠性高；缺点是比能低、使用寿命短、日常维护频繁。锂电池优点是技术成熟、体积小，具有良好的散热和续航功能，缺点是价格高、容量会逐年衰减、有起火爆炸隐患。为了解决铅酸电池和锂电池存在的问题，液流电池成为了电池领域的一个重要突破口。中国专利申请号为2019105444872公开了一种包含铁流电池的船舶供电装置，铁液流电池以船舶短途动力电池的方式作为船舶供电装置，可以与风力发电、光伏发电配套，解决电动船舶充电问题，即使在无法进行外部充电的时候，可以现场配置充电态电解液，实现电池瞬间充电，解决船舶临时断电问题。该专利对配备该电池的船舶如何充电未做说明，只是讲述了一种外部无法充电时的方法，并且这种方法存在以下缺点：(1)配制电解液只有专业人员才能完成，实际应用中不可能在船舶上都配备专业人员，此方案较难实现；(2)风能发电、光伏发电的设备会增加船舶的体积和载重，增加耗电量。船舶电池的充电方式一般是通过电网、充电装置或者离岸的移动充电电源进行充电。中国专利申请号为2019101971782公开了一种船舶供电设备及船舶充电系统，该专利的电能全部来源于电网，电网、充电装置与船载电池之间AC/DC或者DC/AC转换的能耗大，充电耗时长。因此，亟需专利技术一种能够快速、稳定、能耗小地为船舶液流电池供电装置及充电方法。
技术实现思路
本专利技术的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种电动船舶供电装置、为电动船舶供电的方法，能够快速、稳定地为电动船舶上的电池进行充电。作为本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种电动船舶供电装置，包括：船载液流电池系统，设置在船舶上，包括船载正极储罐、船载负极储罐；港口电堆组，设置在港口处；卸液储罐，设置在港口处，包括正极卸液储罐、负极卸液储罐，用于回收船载正极储罐和船载负极储罐内放完电的电解液；供液储罐，设置在港口处，包括正极供液储罐、负极供液储罐；所述供液储罐用于向船载正极储罐和船载负极储罐供应满电的电解液；多组泵液组件，设置在港口处，用于将船载正极储罐与正极卸液储罐连接、和/或将船载正极储罐与正极供液储罐连接，还用于将船载负极储罐与负极卸液储罐连接、和/或将船载负极储罐与负极供液储罐连接；电源，设置在港口处，与港口电堆组连接，用于通过港口电堆组对放完电的电解液进行充电。根据本专利技术的一示例实施方式，所述电动船舶供电装置还包括充电储罐，所述充电储罐与所述港口电堆组连接，包括正极充电储罐、负极充电储罐，所述正极卸液储罐与所述正极充电储罐连接并且电解液只能由正极卸液储罐向正极充电储罐单向流动，所述负极卸液储罐与所述负极充电储罐连接并且电解液只能由负极卸液储罐向负极充电储罐单向流动；所述正极供液储罐与所述正极充电储罐连接并且电解液只能由正极充电储罐向正极供液储罐单向流动，所述负极供液储罐与所述负极充电储罐连接并且电解液只能由负极充电储罐向负极供液储罐单向流动；或所述港口电堆组为两套，分别与卸液储罐和供液储罐连接；或所述港口电堆组与供液储罐连接，所述正极供液储罐与所述正极卸液储罐连接并且电解液只能由正极卸液储罐向正极供液储罐单向流动，所述负极供液储罐与所述负极卸液储罐连接并且电解液只能由负极卸液储罐向负极供液储罐单向流动；或所述港口电堆组与卸液储罐连接，所述正极供液储罐与所述正极卸液储罐连接并且电解液只能由正极卸液储罐向正极供液储罐单向流动，所述负极供液储罐与所述负极卸液储罐连接并且电解液只能由负极卸液储罐向负极供液储罐单向流动。根据本专利技术的一示例实施方式，所述电源包括风力发电机和/或光伏组件和/或电网。根据本专利技术的一示例实施方式，所述电源采用风力发电机和/或光伏组件，还采用电网；所述风力发电机和/或光伏组件直接与港口电堆组连接，所述电网通过AC-DC转换模块与港口电堆组连接，所述风力发电机和/或光伏组件通过储能变流器与所述电网连接。根据本专利技术的一示例实施方式，所述电动船舶供电装置还包括能量管理系统，与风力发电机和/或光伏组件、港口电堆组和电网连接，用于根据港口电堆组的充电状态调整风力发电机和/或光伏组件、电网的供电方向。当风力发电机和/或光伏组件的总电量能够充满电解液且有冗余时，风力发电机和/或光伏组件向电网供电；当风力发电机和/或光伏组件的总电量不足以给电解液充满电时，电网向港口电堆组供电。根据本专利技术的一示例实施方式，每组泵液组件包括母头接头、自吸泵和泵液软管；母头接头设置在泵液软管的一端，用于与船载正极储罐或船载负极储罐连接，泵液软管的另一端与正极供液储罐、负极供液储罐、正极卸液储罐或负极卸液储罐连接；自吸泵设置在泵液软管上。根据本专利技术的一示例实施方式，船载正极储罐和船载负极储罐均包括排液接口、注液接口和罐体；所述排液接口和注液接口均包括公头接头、螺纹转接头、锁紧螺母和硬管；所述螺纹转接头一端为外螺纹，另一端为内螺纹，中间为环形凸起结构；所述螺纹转接头的外螺纹一端通过罐体顶部的圆孔伸入罐体内；使得环形凸起结构的底部与罐体的顶部贴合；锁紧螺母为内螺纹，与螺纹转接头的外螺纹配合锁紧螺纹转接头，使得锁紧螺母的顶部与罐体的内壁贴合；硬管竖直设置，上端与螺纹转接头固定连接，下端伸至接近罐体的底部；公头接头的一端为外螺纹，与螺纹转接头的内螺纹相配合，另一端与泵液组件的母头接头相配合。根据本专利技术的一示例实施方式，所述硬管的下端与罐体的底部距离2-5mm。根据本专利技术的一示例实施方式，所述公头接头、螺纹转接头、锁紧螺母和硬管均采用防腐材质。根据本专利技术的一示例实施方式，所述公头接头、螺纹转接头、锁紧螺母和硬管均采用PP、PVC或其他防腐材料。根据本专利技术的一示例实施方式，所述电解液包括钒电解液、铁电解液、多硫化钠/溴电解液、锌溴电解液。作为本专利技术的第二个方面，提供一种根据所述电动船舶供电装置为电动船舶充电的方法，包括如下步骤：船舶停靠港口，将泵液组件与船载正极储罐、船载负极储罐连接；将船载正极储罐内的电解液通过泵液组件排至正极卸液储罐内，将船载负极储罐内的电解液通过泵液组件排至负极卸液储罐内；将正极供液储罐内的电解液通过泵液组件排至船载正极储罐内，将负极供液储罐内的电解液通过泵液组件排至船载负极储罐内；...

【技术保护点】
1.一种电动船舶供电装置，其特征在于，包括：/n船载液流电池系统(4)，设置在船舶(5)上，包括船载正极储罐(41)、船载负极储罐(42)；/n港口电堆组(1)，设置在港口(10)处；/n卸液储罐(2)，设置在港口(10)处，包括正极卸液储罐(21)、负极卸液储罐(22)，用于回收船载正极储罐(41)和船载负极储罐(42)内放完电的电解液；/n供液储罐(6)，设置在港口(10)处，包括正极供液储罐(61)、负极供液储罐(62)；所述供液储罐(6)用于向船载正极储罐(41)和船载负极储罐(42)供应满电的电解液；/n多组泵液组件(6)，设置在港口(10)处，用于将船载正极储罐(41)与正极卸液储罐(21)连接、和/或将船载正极储罐(41)与正极供液储罐(61)连接，还用于将船载负极储罐(42)与负极卸液储罐(22)连接、和/或将船载负极储罐(42)与负极供液储罐(62)连接；/n电源(7)，设置在港口(10)处，与港口电堆组(1)连接，用于通过港口电堆组(1)对放完电的电解液进行充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动船舶供电装置，其特征在于，包括：
船载液流电池系统(4)，设置在船舶(5)上，包括船载正极储罐(41)、船载负极储罐(42)；
港口电堆组(1)，设置在港口(10)处；
卸液储罐(2)，设置在港口(10)处，包括正极卸液储罐(21)、负极卸液储罐(22)，用于回收船载正极储罐(41)和船载负极储罐(42)内放完电的电解液；
供液储罐(6)，设置在港口(10)处，包括正极供液储罐(61)、负极供液储罐(62)；所述供液储罐(6)用于向船载正极储罐(41)和船载负极储罐(42)供应满电的电解液；
多组泵液组件(6)，设置在港口(10)处，用于将船载正极储罐(41)与正极卸液储罐(21)连接、和/或将船载正极储罐(41)与正极供液储罐(61)连接，还用于将船载负极储罐(42)与负极卸液储罐(22)连接、和/或将船载负极储罐(42)与负极供液储罐(62)连接；
电源(7)，设置在港口(10)处，与港口电堆组(1)连接，用于通过港口电堆组(1)对放完电的电解液进行充电。


2.根据权利要求1所述的电动船舶供电装置，其特征在于，还包括充电储罐，所述充电储罐与所述港口电堆组连接，包括正极充电储罐、负极充电储罐，所述正极卸液储罐与所述正极充电储罐连接并且电解液只能由正极卸液储罐向正极充电储罐单向流动，所述负极卸液储罐与所述负极充电储罐连接并且电解液只能由负极卸液储罐向负极充电储罐单向流动；所述正极供液储罐与所述正极充电储罐连接并且电解液只能由正极充电储罐向正极供液储罐单向流动，所述负极供液储罐与所述负极充电储罐连接并且电解液只能由负极充电储罐向负极供液储罐单向流动；或
所述港口电堆组为两套，分别与卸液储罐和供液储罐连接；或
所述港口电堆组(1)与供液储罐(6)连接，所述正极供液储罐(61)与所述正极卸液储罐(21)连接并且电解液只能由正极卸液储罐(21)向正极供液储罐(61)单向流动，所述负极供液储罐(62)与所述负极卸液储罐(22)连接并且电解液只能由负极卸液储罐(22)向负极供液储罐(62)单向流动；或
所述港口电堆组与卸液储罐连接，所述正极供液储罐与所述正极卸液储罐连接并且电解液只能由正极卸液储罐向正极供液储罐单向流动，所述负极供液储罐与所述负极卸液储罐连接并且电解液只能由负极卸液储罐向负极供液储罐单向流动。


3.根据权利要求1所述的电动船舶供电装置，其特征在于，所述电源(7)包括风力发电机(71)和/或光伏组件(72)和/或电网(73)。


4.根据权利要求3所述的电动船舶供电装置，其特征在于，所述电源(7)采用风力发电机(71)和/或光伏组件(72)，还采用电网(73)；
所述风力发电机(71)和/或光伏组件(72)直接与港口电堆组(1)连接，所述电网(73)通过AC-DC转换模块与港口电堆组(1)连接，所述风力发电机(71)和/或光伏组件(72)通过储能变流器与所述电网(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，余龙海，熊建新，
申请(专利权)人：湖南钒谷新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43