一种大容量电池的纯电动力车客渡船制造技术

本发明专利技术涉及一种大容量电池的纯电动力车客渡船，包括：大容量电池的船舶结构，将大容量的动力电池按容量分散、分区域布置在船舶双壳内，电池舱采用冗余结构，用于降低电池事故率、提高船舶破损后的生存概率；大容量电池的保护系统，用于事故前的大容量电池结构的防护、营运时环境条件的保障和安全的监控、电池的消防及避免电池有害物质泄漏。本发明专利技术提高了纯电动力船舶的续航能力。解决了纯电动力船续航力短、车辆装载空间小、营运储存的安全性、事故率高的难题。本发明专利技术不仅适用于海峡间、江河两岸渡口间的车客渡船，也包括客滚船或类似构造形式的船舶及其他含有电池的混合动力船舶、双向航行船舶，是确保本船型经济性与电池安全的关键技术。键技术。键技术。

【技术实现步骤摘要】
一种大容量电池的纯电动力车客渡船


[0001]本专利技术涉及一种纯电动力车客渡船，尤其涉及一种具有以大容量电池为推进动力的车客渡船。

技术介绍

[0002]琼州海峡是联接海南和祖国大陆的黄金水道，随着大湾区的一体化和海南国际自由贸易区的建设，海峡间的通航日益繁忙。然而，目前燃油动力的车客渡船是仍然是主要船型，其碳、氮、硫排放都不可避免。以电池作为动力源，船舶工作时具有污染物零排放的优势，得到了越来越多的关注。
[0003]但是，电池的缺点也显而易见。为提高续航力，大容量的电池需要占据船上大量的空间。如果减小车辆舱，对以运输车辆作为主要收入来源的车客渡船是非常不经济的。
[0004]同时，由于电池的固有特性，电池存储的环境条件，温度过高或过低会影响电池的续航能力。在复杂的使用环境下，如充电过渡、外部加热和机械滥用，也会提高电池失效的概率。随着电池能量密度的增加，电池的热失控可能会导致更具破坏性的事故。当电池进入热失控时，还会排出微粒以及易燃和有毒气体，能形成喷射火焰甚至爆炸。电池损坏后，电池内有害物质的泄漏也会对环境造成污染，如果处理不当，会造成难以估量的损失。大容量的电池，故障点增加，事故率提高。因此，需要针对大容量电池的情况，从事故前的保护、护，事后安全角度出发，全方位保障电池的安全，包括储藏、使用和事故处理的安全。
[0005]现在，电池动力船舶是研究热点，中国专利公开号CN111547203A公开了“一种模块化设计的内河小型锂电池动力船及建造方法”。该专利考虑了锂电池在主船体中的布局结构，该专利适用于小型船舶，没有考虑到对于大型车客渡船，如采用这种结构，会占用一些装载车辆的区域，就显得不经济。
[0006]现有技术：
[0007]1)目前常规纯电动力船，电池布置在主船体或机舱内，并未考虑车客渡船车辆舱的结构形式。电池布置在主船体内会占用主船体内。这样，占据了本来可以布置车辆的区域。从船的宽度方向来看，机舱布置的位置也在船中，如果将这部分布置电池的区域提供车辆装载用，也能增加车辆舱的空间。电池舱居中，船中附近需要设置进入电池舱的通道，通道会影响车辆的装载空间。
[0008]2)常规车客渡船，主船体内车辆舱两舷为压载水舱或空舱。
[0009]3)大容量电池，故障点增加，事故率提高。

技术实现思路

[0010]本专利技术是要提出一种大容量电池的纯电动力车客渡船，该车客渡船基于常规车客渡船的结构型式，并针对大容量纯电池推进的动力型式，对船体结构形式进行设计。在不影响车辆装载量的前提下，最大化电池容量，有效利用主船体内的区域。并对大容量电池事故的发生，从结构和布置上进行事前和事后的全方位安全保障。保障大容量电池的安全，做到
事故前预防、事故后可控。该专利技术也可运用于客滚船或类似构造形式的船舶及其他含有电池的混合动力船舶；并在车客渡船大面积车辆滚装需求的基础上，进一步考虑电池舱的结构和安全防护，解决海峡间大容量电池的纯电动力的车客渡船电池的存放及安全的难题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种大容量电池的纯电动力车客渡船，包括：
[0012]大容量电池的船舶结构，将大容量的动力电池按容量分散、分区域布置在船舶双壳内，电池舱采用冗余结构，用于降低电池事故率、提高船舶破损后的生存概率；
[0013]大容量电池的保护系统，用于事故前的大容量电池结构的防护、营运时环境条件的保障和安全的监控、电池的消防及避免电池有害物质泄漏。
[0014]进一步，所述大容量电池的船舶结构包括大容量电池的分布构型、船体内的空间平衡构型。
[0015]进一步，所述大容量电池的分布构型：电池舱布置在主船体舱壁甲板以下，首尾防撞舱壁之间的边舱内，不影响车辆舱的空间，大容量的电池舱布置在船舶舱壁甲板以下内外壳之间的边舱，并按电池容量、船舶的长度和型深分隔为若干个舱室；各个电池舱之间对外联合供电或分开供电，减少单个电池舱故障导致的整船的电池供电故障率。
[0016]进一步，所述船体内的空间平衡构型：以主船体舱壁甲板为界，舱壁甲板以下，从船舶宽度方向看，车辆舱和机舱居船中，电池舱布置于两侧边舱，机舱在纵向方向最小化，最大化车辆舱的空间；舱壁甲板以上，从舱壁甲板往下通往电池舱的安全通道、通风管附属设备紧贴船宽最外侧布置，不影响车辆舱的车道，最大化此处的车辆舱空间；压载舱设置在船舶双壳的首尾舱、首尾尖舱或双层底内，用于调节船舶的浮态，包括纵倾、横倾和吃水。
[0017]进一步，所述大容量电池的保护系统采用电池组\电池柜距船外壳设有安全距离，用于事故前的结构的防护。
[0018]进一步，所述大容量电池的保护系统中的电池单元由电池柜和主控单元组成，电池周围和舱壁、上部的甲板之间保持一定的散热距离，保障电池工作时的散热和通风的流畅；进风管、出风管分别设置在舱室的两端，保障通风的流畅，保障电池工作时的环境温度，并通过风冷或水冷控制电池的温度；各个电池舱舱室的有害有毒气体由独立的通风管道排出，保证事故发生后不影响其他舱室；电池组内设有电池温度监控系统，保障电池工作时，电池不过热；船上设有就地和远程的电池管理系统，监控电池的运行，保障营运安全。电池舱内设有探火和报警系统，迅速探出火灾征兆，实现营运时环境条件的保障和安全的监控。
[0019]进一步，所述大容量电池的保护系统中设有发生热失控事故后的控制系统、电池舱的耐火完整性结构、事故后的逃生结构，用于电池的消防及避免电池有害物质泄漏装置。
[0020]进一步，所述电池舱的耐火完整性结构中每个电池舱均具有独立的耐火完整性结构，电池舱四周为钢制围壁或其他具有耐火完整性的舱壁，保证结构防火，火灾事故区域不扩散，将事故限制内单个电池舱内，单个事故，不影响其他电池舱的电池正常工作；安全通道进入电池舱设防火门，以保证通道在该层电池舱发生火灾时，通道和电池舱的耐火完整性；通风管上设置防火风闸，以免其中一个舱室发生火灾漫延到另一个舱室或其他区域。
[0021]进一步，若存放的电池存在泄漏所导致的环境污染风险，则在电池舱和船外壳之间设置水密舱壁，成为保护电池舱的双壳；舱壁上的门由防火门改为水密门，防止泄漏，通风管上防火风闸改为水密风闸，以免其中一个舱室发生泄漏漫延船体外部。
[0022]进一步，所述车客渡船为常规船型或为双向航行船型。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供了一种大容量电池动力的车客渡船，其优点在于提高了纯电动力船舶的续航能力。解决了纯电动力船续航力短、车辆装载空间小、营运储存的安全性、事故率高的难题。在维持船舶运输经济性的同时，保证的电池使用的安全。有效利用船体空间，平衡机舱、车辆舱和电池舱的空间，提高船舶生存概率，从事故前和事故后对大容量电池进行全方位的保护。保证电池、船舶和人员的安全。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的车客渡船的结构型式示意图；
[0026]图2是本专利技术的电池舱的水平位置示意图；
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于，包括：大容量电池的船舶结构，将大容量的动力电池按容量分散、分区域布置在船舶双壳内，电池舱采用冗余结构，用于降低电池事故率、提高船舶破损后的生存概率；大容量电池的保护系统，用于事故前的大容量电池结构的防护、营运时环境条件的保障和安全的监控、电池的消防及避免电池有害物质泄漏。2.根据权利要求1所述的大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于：所述大容量电池的船舶结构包括大容量电池的分布构型、船体内的空间平衡构型。3.根据权利要求2所述的大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于：所述大容量电池的分布构型：电池舱布置在主船体舱壁甲板以下，首尾防撞舱壁之间的边舱内，不影响车辆舱的空间，大容量的电池舱布置在船舶舱壁甲板以下内外壳之间的边舱，并按电池容量、船舶的长度和型深分隔为若干个舱室；各个电池舱之间对外联合供电或分开供电，减少单个电池舱故障导致的整船的电池供电故障率。4.根据权利要求2所述的大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于：所述船体内的空间平衡构型：以主船体舱壁甲板为界，舱壁甲板以下，从船舶宽度方向看，车辆舱和机舱居船中，电池舱布置于两侧边舱，机舱在纵向方向最小化，最大化车辆舱的空间；舱壁甲板以上，从舱壁甲板往下通往电池舱的安全通道、通风管附属设备紧贴船宽最外侧布置，不影响车辆舱的车道，最大化此处的车辆舱空间；压载舱设置在船舶双壳的首尾舱、首尾尖舱或双层底内，用于调节船舶的浮态，包括纵倾、横倾和吃水。5.根据权利要求1所述的大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于：所述大容量电池的保护系统采用电池组\电池柜距船外壳设有安全距离，用于事故前的结构的防护。6.根据权利要求1所述的大容量电池的纯电动力车客渡船，其特征在于：所述大容量电池的保护系统中的电池单元由电池柜和主控单元组成，电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞赟，杜福涛，王弢，次洪恩，叶爱君，李福军，高杰，
申请(专利权)人：中国船舶工业集团公司第七零八研究所，
类型：发明
国别省市：