用于船舶的船用电池充电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于船舶上的船舶电池的快速充电站。快速充电站包括坞站电池、操作性地耦接到电力源和坞站电池的充电器、以及位于水体中的坞站结构上的壳体。壳体被配置成封装坞站电池和充电器。充电器被配置成当船舶没有停靠到坞站结构时，使用电力源为坞站电池充电。充电器进一步被配置成当船舶停靠到坞站结构时，使用电力源和坞站电池为船舶电池充电。使用电力源和坞站电池为船舶电池充电。使用电力源和坞站电池为船舶电池充电。

【技术实现步骤摘要】
用于船舶的船用电池充电系统


[0001]本公开涉及用于船舶的电池充电系统，特别涉及使用标准AC(交流)电力插座对电池进行快速充电的系统和方法。

技术介绍

[0002]美国专利No.8,043,132公开了一种混合型船舶，该混合型船舶设有一种系统，当船舶连接到海岸上能源的固定电源或对其进行再充电时，该系统抑制船舶在其自身动力下的运动。这避免了当通过电缆或其他装置连接到固定结构时，如果船舶离开或试图离开坞站，可能会发生的重大损坏。该系统检测船和固定的海岸部件(比如能源的电源)之间的电位连接，并且禁止在这些条件下将变速器置于前进档或倒档位置。类似地，如果船已经处于前进档或倒档位置，则系统禁止将其置于电池充电模式。
[0003]台湾专利公开No.TWM448087公开了一种应用于电动船系统的DC(直流)控制充电系统，该系统包括插座模块、充电控制器模块和继电器。插座模块可以与满足DC快充系统的规格的充电插头连接，使得充电控制器模块可以通过插座模块和满足DC快充系统的规格的充电站彼此通信；充电控制器模块用于选择充电需求并且将其转换为充电器所使用的语言。此外，它还具有诸如电力检测、紧急停止和船体状态判断等安全机制。继电器是充电开关。当电池打开时，电池组可以被充电。充电系统受到控制，前面板和后面板被模块化，以组合插座模块、充电控制器模块和继电器，并且前面板设有支撑部分，以帮助插座模块支撑充电插头的重量。
[0004]上述专利和专利公布通过引用整体结合到于此。

技术实现思路

[0005]提供该概述是为了介绍下文在详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在识别要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制要求保护的主题的范围。
[0006]根据本公开的一个实施方式，提供了一种用于船舶上的船舶电池的快速充电站。快速充电站包括坞站电池、操作性地耦接到电力源和坞站电池的充电器、以及位于水体中的坞站结构上的壳体。壳体被配置成封装坞站电池和充电器。充电器被配置成当船舶没有停靠到坞站结构时，使用电力源为坞站电池充电。充电器进一步被配置成当船舶停靠到坞站结构时，使用电力源和坞站电池为船舶电池充电。
[0007]根据本公开的另一种实施方式，提供了一种操作用于船舶上的船舶电池的快速充电站的方法。该方法包括通过使用快速充电站的充电器将坞站电池操作性地耦接到电力源来对快速充电站的坞站电池充电。坞站电池和充电器被封装在位于水体中的坞站结构上的壳体中。该方法进一步包括将船舶停靠到坞站结构，将船舶电池操作性地耦接到充电器，以及使用坞站电池和电力源对船舶电池充电。
附图说明
[0008]参考下图描述本公开。在所有附图中，相同的数字用于指代相似的特征和相似的部件。
[0009]图1是示出根据本公开的示例性实施方式的船舶充电系统的框图。
[0010]图2是示出使用图1的船舶充电系统对船舶电池充电的框图。
[0011]图3是示出使用图1的船舶充电系统对船舶电池和坞站电池充电的框图。
[0012]图4是示出了根据本公开的另一种示例性实施方式的结合可再生能量源的船舶充电系统的框图。
[0013]图5是示出了使用另一个结合可再生能量源的船舶充电系统对船舶电池充电的另一个框图。
[0014]图6是示出了使用本公开的船舶充电系统对船舶电池充电的过程的流程图。
具体实施方式
[0015]在本说明书中，为了简洁、清楚和理解，使用了某些术语。除了现有技术的要求之外，不会从中推断出不必要的限制，因为这些术语仅用于描述性目的，并且旨在进行广义解释。
[0016]随着带有电力推进系统的船舶越来越受到消费者的欢迎，船舶电池的高效充电问题变得更加紧迫。像汽车一样，船舶在需要充电之前需要高容量电池来提供合理的工作时间量，甚至昂贵的电池系统通常也只能提供两个或三个小时的工作时间。然而，与汽车不同，汽车在过去几年中经历了充电系统基础设施的重大改进，船舶可用的坞站充电系统通常是初级的或不存在的。例如，一些坞站没有可用于插排的电力，许多其他坞站仅提供标准的单相120V 30A或50A插座，极少数坞站提供240V电源或DC快速充电插排。
[0017]本专利技术人已经认识到，上述每种充电方案的现有基础设施都有重大缺陷。如果坞站没有可用于插排的电力，操作员需要将重型电池从船舶上换下来，以便可以对其充电，这在搬运期间可能造成操作人员受伤或电池损坏的风险。此外，归因于电池必须与船舶连接和断开的次数，所以频繁更换电池会增加电池连接松动或电池安装不正确的风险。为船舶船载充电器(也称为“1级”或慢速AC充电)提供标准120V AC电力的坞站可能需要长达十六小时才能为标准10kW
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hr的电池充电。虽然使用240V AC电力(也称为“2级”或中等AC充电)或DC快速充电可以将该充电时间缩短一半或更多，但以这种技术为特征的插排通常极为罕见，并且/或者只能用于非常大型的船只。
[0018]因此，利用标准120V AC插座对船舶电池进行快速充电的坞站充电站将非常有用。如本文所公开的，当船舶远离坞站使用时通过给坞站电池充电，以及当船舶停靠时利用DC快速充电从坞站电池给船舶电池快速充电，坞站充电站可以减少总充电时间。通过这种方式，当坞站电池充满电时，船舶电池可以在短短30分钟内充满电。
[0019]图1
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2描绘了根据本公开的示例性实施方式的船舶充电系统100的框图。系统100显示为包括位于水体中的坞站结构102，该坞站结构具有坞站基座104和快速充电站106。坞站基座104和快速充电站106可以用于给具有电力推进系统的船舶112的船舶电池114充电。
[0020]坞站基座104可以是固定到坞站结构102的组件，该组件包括一个或更多个电力插座及其它部件。例如，电力插座可以供应120V AC电力。坞站基座104的附加插座或部件没有
特别限制，并且可以包括水龙头、电话连接器、互联网连接器、有线电视连接器、电表、水表和软管支架。
[0021]快速充电站106显示为包括AC充电器/组合器108和坞站电池110。在示例性实施方式中，AC充电器/组合器108和坞站电池110位于公共壳体或外壳内。在一些实施方式中，快速充电站106可以相对于坞站结构102可移动。在其他实施方式中，壳体可以邻近坞站基座104固接到坞站结构102。通过将快速充电站106固定到坞站结构102，在一些实施方式中，水体可以有利地用于冷却AC充电器/组合器108和坞站电池110。例如，快速充电站106可以包括由控制器116控制的冷却水泵118。泵118可以被配置成从水体中抽取冷却水，并且使其穿过壳体，以在将加热的水喷射回水体中之前冷却快速充电站106的各个部件。控制器116可以基于从温度传感器120接收的数据来操作泵118。例如，控制器116可以存储最大阈值温度。如果温度传感器120指示了快速充电站106壳体内的温度超过该最大阈值温度，则控制器116可以操作泵118来循环冷却水。替代地或附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶上的船舶电池的快速充电站，包括：坞站电池；操作性地耦接到电力源和所述坞站电池的充电器；以及位于水体中的坞站结构上的壳体，所述壳体被配置成至少部分地封装所述坞站电池和所述充电器；其中，所述充电器被配置成当所述船舶没有停靠到所述坞站结构时使用所述电力源对所述坞站电池充电；并且其中，所述充电器被配置成当所述船舶停靠到所述坞站结构时使用所述电力源和所述坞站电池对所述船舶电池充电。2.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述坞站电池具有比所述船舶电池更高的标称电压。3.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述电力源是供应120伏交流电的插座。4.根据权利要求3所述的快速充电站，其中，所述插座位于耦接到所述坞站结构的坞站基座上。5.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述充电器进一步被配置成当所述船舶停靠到所述坞站结构时，使用所述电力源同时对所述船舶电池和所述坞站电池充电。6.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述充电器进一步被配置成当所述船舶停靠到所述坞站结构时，使用所述电力源顺序地对所述船舶电池和所述坞站电池充电。7.根据权利要求1所述的快速充电站，进一步包括泵，所述泵被配置成使从所述水体抽取的冷却水循环通过所述壳体。8.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述充电器包括可再生资源充电器，并且所述电力源包括使用多个太阳能面板收集的太阳能电力。9.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述充电器包括可再生资源充电器，并且所述电力源包括使用风力涡轮机收集的风力电力。10.根据权利要求1所述的快速充电站，其中，所述充电器包括可再生资源充电器，并且所述电力源包括使用水力涡轮机收集的水力发电的电力。11.一种操作用于船舶上的船舶电池的快速充电站的方法，所述方法包括：通过使用所述快速充电站的充电器将坞站电池操作性地耦接到电力源来对所述快速充电站的坞站电池充电，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：布伦斯威克公司，
类型：发明
国别省市：