一种纯电池动力船舶的集成控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种纯电池动力船舶的集成控制系统，包括动力系统、配电系统、推进系统和智能辅助驾驶系统，所述动力系统包括集装箱以及设置在所述集装箱内的锂电池、电池管理系统、照明系统和监控系统，多组所述锂电池并联设置，便于根据实际电力需求选择并联运行的锂电池组数，灵活性强，所述监控系统包括热控系统、可燃气体探测系统、消防系统和失火报警系统，所述热控系统、可燃气体探测系统及消防系统分别与所述失火报警系统电性连接，能够及时对动力系统的内部状况进行检测和自动排障，所述配电系统设置在配电舱内，所述推进系统设置在推进舱内，所述智能辅助驾驶系统包括边缘计算单元、显示屏和数据采集系统，稳定可靠，提升船舶的安全性。升船舶的安全性。升船舶的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电池动力船舶的集成控制系统


[0001]本技术涉及船舶控制系统
，具体涉及一种纯电池动力船舶的集成控制系统。

技术介绍

[0002]柴油机动力船舶在航行过程中，会产生大量的油污水，且噪音污染严重，燃烧柴油所产生的二氧化碳、硫化物、氮氧化物和颗粒物也会造成严重的大气污染，因此船舶排放被列为第三大污染源，电池动力船舶舍弃了传统船舶污染严重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、噪音小等特点，成为船舶发展的重要方向。
[0003]现有的电池动力船舶多为混合动力系统，仅在现有的柴油机船体上进行改进，将动力机构改造成电动或混动的结构，但多是将电动机作为辅助动力，纯电池动力的船舶仅集中在小型船只上，比如快艇等，适用范围较窄；使用锂离子电池作为船舶的动力源，能够大幅提升船舶的续航力，但当遇到温度过高、外部撞击、挤压等外界因素，容易发生热失控、引起火灾甚至爆炸，造成船舶损毁或人员伤亡，存在安全隐患。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺点，本技术的目的在于提供一种纯电池动力船舶的集成控制系统，采用纯电池动力机构，减少柴油机的使用，绿色环保，减少污染，保护水体生态环境，具有低噪音无烟尘的特点，能够满足船舶的实际电力需求，具备消防功能和探测功能，减少安全隐患。
[0005]为了达到以上目的，本技术采用的技术方案是：一种纯电池动力船舶的集成控制系统，包括动力系统、配电系统、推进系统和智能辅助驾驶系统，所述动力系统包括集装箱以及设置在所述集装箱内的锂电池、电池管理系统、照明系统和监控系统，多组所述锂电池并联设置，所述监控系统包括热控系统、可燃气体探测系统、消防系统和失火报警系统，所述热控系统、可燃气体探测系统及消防系统分别与所述失火报警系统电性连接，所述配电系统设置在配电舱内，所述推进系统设置在推进舱内，所述智能辅助驾驶系统包括边缘计算单元、显示屏和数据采集系统。
[0006]本技术的有益效果是：
[0007]设置多组并联设置的锂电池，能够根据实际电力需求选择需要并联运行的锂电池的数量，灵活性强，能够满足电力需要；将动力系统设置在集装箱内，减少外界撞击、挤压等突发状况对锂电池造成的影响，提升安全性，便于根据实际需求增减动力系统的数量，灵活性强；设置电池管理系统，对锂电池的状态进行实时检测分析，便于操作人员及时发现异常，提升船舶安全性；设置照明系统，便于操作人员观察集装箱内部动力系统的状况，检修方便；设置配电系统，对动力系统的电力分配至推进系统和船舶的其他用电设备，提升船舶供电的稳定性和持续性，减少电网瘫痪现象；设置监控系统，热控系统能够对集装箱内的温
度进行检测和降温，可燃气体探测系统能够对集装箱内是否有可燃气体泄出并进行排气，降低火灾或爆炸风险，消防系统能够对集装箱进行自动灭火，及时排除危险因素，热控系统、可燃气体探测系统及消防系统分别与失火报警系统电性连接，在系统自动排障无法消除危险时，提醒操作人员注意；设置智能辅助驾驶系统，通过数据采集系统来采集船舶的周边环境信息，并由边缘计算单元进行数据处理并传至显示屏进行显示，提升驾驶员驾驶的可靠性。
[0008]优选地，所述电池管理系统包括主控模块、从控模块、温控模块和显示模块，所述主控模块通过CAN接口与所述从控模块、温控模块和显示模块电性连接，所述温控模块包括温度检测装置，所述温度检测装置用于检测所述锂电池的温度信息，所述从控模块包括电压检测装置、电流检测装置和均衡装置，所述显示模块包括用户操作界面。
[0009]优选地，所述配电系统包括功率管理系统、直流配电板、交流配电板、DC/DC装置、DC/AC装置和保护装置，所述直流配电板通过所述DC/DC装置与所述锂电池连接，所述交流配电板通过所述DC/AC装置与所述锂电池连接，所述保护装置包括固态短路器和快速熔断器。
[0010]优选地，所述推进系统包括PLC控制系统、全回转操作手柄和无轴轮缘推进器，所述推进系统包括驾驶室控制和机旁控制，所述机旁控制包括设置在所述推进舱旁的机旁箱，所述PLC控制系统设置在所述机旁箱内，所述机旁箱与所述无轴轮缘推进器配合设置，通过所述机旁箱来控制所述无轴轮缘推进器，所述驾驶室控制包括设置在驾驶室内的控制面板和控制器，通过所述控制面板来控制所述无轴轮缘推进器。
[0011]优选地，所述驾驶室内还设有备用系统，所述备用系统与所述推进系统配合设置，通过所述备用系统控制所述推进系统。
[0012]优选地，所述无轴轮缘推进器包括全回转转舵机构和轮缘式推进器，轮缘式推进器包括导管、轮缘式电机、含毂螺旋桨、水润滑轴承和空心轴，所述轮缘式电机包括定子和转子，所述含毂螺旋桨包括桨毂和桨叶，所述定子集成在所述导管中，所述转子集成在所述桨叶的叶梢，所述桨毂设置在所述空心轴上，所述水润滑轴承设置在所述桨毂中心，所述全回转转舵机构设置在所述空心轴内，所述全回转转舵机构包括转舵电机和转舵变频器，所述转舵变频器用于驱动所述转舵电机转动。
[0013]优选地，所述数据采集系统包括雷达天线、AIS系统和GPS系统，所述数据采集系统将采集到的数据同步后传给所述边缘计算单元，所述边缘计算单元对接收到的数据进行融合，并将融合后的数据进行三维还原，将三维还原的数据传送至渲染服务进行渲染，得到实时的三维场景和AR视觉场景，并在所述显示屏上进行显示。
[0014]优选地，所述热控系统包括温度传感器、报警器和制冷装置。
[0015]优选地，所述可燃气体探测系统包括探测装置和应急排风装置。
[0016]优选地，所述消防系统包括自动探火装置和自动灭火装置。
附图说明
[0017]图1为本技术一较佳实施例的整体示意图；
[0018]图2为本技术一较佳实施例的电池管理系统的示意图；
[0019]图3为本技术一较佳实施例的监控系统的示意图；
[0020]图4为本技术一较佳实施例的配电系统的示意图；
[0021]图5为本技术一较佳实施例的轮缘式推进器的结构示意图。
[0022]图中：
[0023]1－动力系统；2－配电系统；3－推进系统；30－导管；31－轮缘式电机；311－定子；312－转子；321－桨毂；322－桨叶；33－水润滑轴承；34－空心轴；4－智能辅助驾驶系统。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0025]参见附图1至附图5，本实施例中的纯电池动力船舶的集成控制系统包括动力系统1、配电系统2、推进系统3以及智能辅助驾驶系统4。
[0026]动力系统1包括集装箱以及设置在集装箱内的锂电池、电池管理系统(BMS)、照明系统和监控系统，锂电池用于给船舶的航行提供动力，电池管理系统用于实现锂电池的实时电量及运行状况的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电池动力船舶的集成控制系统，其特征在于：包括动力系统(1)、配电系统(2)、推进系统(3)和智能辅助驾驶系统(4)，所述动力系统(1)包括集装箱以及设置在所述集装箱内的锂电池、电池管理系统、照明系统和监控系统，多组所述锂电池并联设置，所述监控系统包括热控系统、可燃气体探测系统、消防系统和失火报警系统，所述热控系统、可燃气体探测系统及消防系统分别与所述失火报警系统电性连接，所述配电系统(2)设置在配电舱内，所述推进系统(3)设置在推进舱内，所述智能辅助驾驶系统(4)包括边缘计算单元、显示屏和数据采集系统。2.根据权利要求1所述的纯电池动力船舶的集成控制系统，其特征在于：所述电池管理系统包括主控模块、从控模块、温控模块和显示模块，所述主控模块通过CAN接口与所述从控模块、温控模块和显示模块电性连接，所述温控模块包括温度检测装置，所述温度检测装置用于检测所述锂电池的温度信息，所述从控模块包括电压检测装置、电流检测装置和均衡装置，所述显示模块包括用户操作界面。3.根据权利要求1所述的纯电池动力船舶的集成控制系统，其特征在于：所述配电系统(2)包括功率管理系统、直流配电板、交流配电板、DC/DC装置、DC/AC装置和保护装置，所述直流配电板通过所述DC/DC装置与所述锂电池连接，所述交流配电板通过所述DC/AC装置与所述锂电池连接，所述保护装置包括固态短路器和快速熔断器。4.根据权利要求1所述的纯电池动力船舶的集成控制系统，其特征在于：所述推进系统(3)包括PLC控制系统、全回转操作手柄和无轴轮缘推进器，所述推进系统(3)包括驾驶室控制和机旁控制，所述机旁控制包括设置在所述推进舱旁的机旁箱，所述PLC控制系统设置在所述机旁箱内，所述机旁箱与所述无轴轮缘推进器配合设置，通过所述机旁箱来控制所述无轴轮缘推进器，所述驾驶室控制包括设置在驾驶室内的控制面板和控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊国，海晓涛，宋锦海，肖超云，聂道汶，何林，
申请(专利权)人：国网智慧能源交通技术创新中心苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：