本发明专利技术提供一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统包括：动力机械结构、轴带发电机、动力电池和变频器；在第一航行工况下，所述动力机械结构通过轴带动所述轴带发电机转动，所述轴带发电机在发电状态下通过所述变频器给所述动力电池充电；在第二航行工况下，所述动力电池通过所述变频器给所述轴带发电机供电，所述轴带发电机在电动状态下，为螺旋桨提供动力。本发明专利技术利用轴带发电机和动力电池的能量转换，抵消螺旋桨功率的波动，从而抵消或减小主机的功率波动，达到省油和节约航行成本的目的。的目的。的目的。
【技术实现步骤摘要】
基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法
[0001]本专利技术属于船舶动力设计的
，涉及一种船舶航行方法，特别是涉及一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法。
技术介绍
[0002]目前在船舶行业中，船舶一般以内燃机作为动力源，将化石能源转化为动力推动船舶前进。根据化石燃料的特点，内燃机在使用过程中会排放硫化物、氮化物及二氧化碳等气体。随着各国对环保要求的不断提高，船舶加装了脱硫脱氮等装置降低排放污染，增加了使用成本。
[0003]电池在使用期间有着无污染、低噪声和高效率的特点。随着电池性能尤其是能量密度的不断提升，它在船舶的应用也越来越高。在船舶配备轴带发电机和动力电池的组合下，轴带发电机可以给动力电池充电以及给船舶供电，动力电池可以给侧推及船舶其他设备提供电力，能量可以相互转换。
[0004]当船舶在航行时受到风、浪和涌的影响时，螺旋桨吸收的功率会有周期性的波动。螺旋桨由主机即船舶上的动力机械结构驱动，主机的功率和油耗也会受这些波动的影响。然而一般船舶并没有降低这种波动的措施。
[0005]因此，如何提供一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法，以解决现有技术航行中螺旋桨随着浪和涌的波动引起主机功率的波动，进而引起主机燃料的增加及航运成本增加等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法，用于解决现有技术航行中螺旋桨随着浪和涌的波动引起主机功率的波动，进而引起主机燃料的增加及航运成本增加的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统包括：动力机械结构，用于推进船舶航行；轴带发电机，用于在不同航行工况下进行发电机和电动机的功能切换；动力电池，用于在不同航行工况下进行充电和供电的功能切换；变频器，用于电力的变换和能量的控制，实现与所述变频器连接的所述轴带发电机、所述动力电池之间的能量流通；在第一航行工况下，所述动力机械结构通过轴带动所述轴带发电机转动，所述轴带发电机在发电状态下通过所述变频器给所述动力电池充电；在第二航行工况下，所述动力电池通过所述变频器给所述轴带发电机供电，所述轴带发电机在电动状态下，为螺旋桨提供动力。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统还包括：螺旋桨；所述动力机械结构通过轴带动所述螺旋桨转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统还包括：负载；在所述第一航行工况下，所述负载由所述轴带发电机在发电状态下通过所述变频器进
行供电。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述负载为电力负载，所述电力负载是指船舶的电力消耗用户。
[0011]于本专利技术的一实施例中，在第三航行工况下，所述动力机械结构提供动力，通过所述轴带动所述螺旋桨和所述轴带发电机转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进，所述轴带发电机和所述动力电池共同给所述负载供电，或者由所述动力电单独给所述负载供电。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述第三航行工况为船舶进出港工况。
[0013]于本专利技术的一实施例中，所述第一航行工况为船舶正常航行工况。
[0014]于本专利技术的一实施例中，所述第二航行工况为船舶重载航行工况。
[0015]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术另一方面提供一种基于动力电池能量转换的船舶航行方法，所述基于动力电池能量转换的船舶航行方法包括：在第一航行工况下，令动力机械结构通过轴带动轴带发电机转动，所述轴带发电机在发电状态下通过变频器给动力电池充电；在第二航行工况下，令所述动力电池通过所述变频器给所述轴带发电机供电，所述轴带发电机在电动状态下，为螺旋桨提供动力。
[0016]于本专利技术的一实施例中，在所述第一航行工况为船舶正常航行工况下，令所述动力机械结构提供动力，通过轴带动所述螺旋桨和所述轴带发电机转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进，所述轴带发电机运行在发电状态下，通过所述变频器给负载供电和所述动力电池充电；在所述第二航行工况为船舶重载航行工况下，令所述动力机械结构提供动力，通过所述轴带动所述螺旋桨和所述轴带发电机转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进，所述动力电池通过所述变频器给所述轴带发电机供电，使所述轴带发电机运行在电动状态，为螺旋桨提供动力；在船舶进出港工况下，令所述动力机械结构提供动力，通过所述轴带动所述螺旋桨和所述轴带发电机转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进，所述轴带发电机和所述动力电池共同给所述负载供电，或者由所述动力电单独给所述负载供电。
[0017]如上所述，本专利技术所述的基于动力电池能量转换的船舶航行系统及方法，具有以下有益效果：
[0018]本专利技术利用动力电池具有存储能量并按需释放能量的特点以及轴带发电机安装在主机或推进轴上，作为能量转换的装置可以用来发电，给动力电池充电，或者从电池吸收能量给轴提供动力，实现能量的相互转换，抵消螺旋桨功率的波动，从而抵消或减小主机的功率波动，实现船舶主机削峰填谷，并因此可以减少或排除主机燃料的变化，起到节油的目的。
附图说明
[0019]图1显示为本专利技术的基于动力电池能量转换的船舶航行系统于一实施例中的结构示意图。
[0020]图2显示为本专利技术的基于动力电池能量转换的船舶航行系统于一实施例中的结构原理图。
[0021]图3显示为本专利技术的基于动力电池能量转换的船舶航行方法于一实施例中的原理流程图。
[0022]元件标号说明
[0023]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基于动力电池能量转换的船舶航行系统
[0024]11
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动力机械结构
[0025]12
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轴带发电机
[0026]13
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变频器
[0027]14
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动力电池
[0028]15
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螺旋桨
[0029]16
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负载
[0030]17
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推进轴
[0031]18
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电缆
[0032]S11～S12
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步骤
具体实施方式
[0033]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于动力电池能量转换的船舶航行系统，其特征在于，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统包括：动力机械结构，用于推进船舶航行；轴带发电机，用于在不同航行工况下进行发电机和电动机的功能切换；动力电池，用于在不同航行工况下进行充电和供电的功能切换；变频器，用于电力的变换和能量的控制，实现与所述变频器连接的所述轴带发电机、所述动力电池之间的能量流通；在第一航行工况下，所述动力机械结构通过轴带动所述轴带发电机转动，所述轴带发电机在发电状态下通过所述变频器给所述动力电池充电；在第二航行工况下，所述动力电池通过所述变频器给所述轴带发电机供电，所述轴带发电机在电动状态下，为螺旋桨提供动力。2.根据权利要求1所述的基于动力电池能量转换的船舶航行系统，其特征在于，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统还包括：螺旋桨；所述动力机械结构通过轴带动所述螺旋桨转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进。3.根据权利要求1所述的基于动力电池能量转换的船舶航行系统，其特征在于，所述基于动力电池能量转换的船舶航行系统还包括：负载；在所述第一航行工况下，所述负载由所述轴带发电机在发电状态下通过所述变频器进行供电。4.根据权利要求3所述的基于动力电池能量转换的船舶航行系统，其特征在于，所述负载为电力负载，所述电力负载是指船舶的电力消耗用户。5.根据权利要求3所述的基于动力电池能量转换的船舶航行系统，其特征在于，在第三航行工况下，所述动力机械结构提供动力，通过所述轴带动所述螺旋桨和所述轴带发电机转动，所述螺旋桨提供动力使船舶前进，所述轴带发电机和所述动力电池共同给所述负载供电，或者由所述动力电单独给所述负载供电。6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海清，陈红霞，许敏，周鑫元，于瑶，王开，蒋雄健，张若豪，魏娈，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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