一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法，属于新能源船舶领域。本发明专利技术的一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法，包括：切换装置；电解器装置，所述电解水存储罐的上端安装有用于区分氢气和氧气的气体过滤箱；风力发电机和太阳能电池板；废料燃烧器；水箱和甲烷存储罐。本发明专利技术解决了现有技术中的船舶中新能源的电量不足会导致船舶设备缺少动力，安全隐患大，不利于长久使用的问题，可在电压低的工作环境下，通过燃气轮机驱动机械设备工作，减少电机组的工作强度，从而保护了船舶中驱动设备的使用安全，通过主控制器根据切换装置检测到的电量和气体燃料总量，切换电动驱动设备和燃气驱动设备，使船舶保持稳定状态。舶保持稳定状态。舶保持稳定状态。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法


[0001]本专利技术涉及新能源船舶
，具体为一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法。

技术介绍

[0002]与传统船舶相比，锂电推进船舶结构简单，具有维护成本低、安全性高、零污染等优势，符合当下绿色环保消费趋势，且相对于柴油机推进，噪声能得到非常明显的改善。
[0003]现有技术中，如公开号为：CN210063342U的一种混合能源型新能源船舶，包括船体、风力发电机、第一太阳能板和第二太阳能板，所述船体的中端上表面安装有固定杆，且固定杆的上端安装有风力发电机，所述船体的上端面安装有支撑杆，且支撑杆的内侧安装有活动套杆，所述活动套杆的内表面开设有第一滑槽，且第一滑槽的内部安装有连接杆，所述第一太阳能板安装在转轴的外侧，且第一太阳能板与支撑杆相连接。该混合能源型新能源船舶，让该船体可在通过风力发电机对风能进行电量转换的同时，再通过2组太阳能板对太阳能进行能源转换工作，进而使其共同工作产生的电能同步对船体内部预设的蓄电池进行充电，从而实现船体的动力转换工作。
[0004]但是上述技术中，船舶中新能源的电量不足会导致船舶设备缺少动力，安全隐患大，不利于长久使用。
[0005]针对这些缺陷，设计一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法，是很有必要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种新能源船舶电气混用转换系统及其转换方法，可以解决现有技术中的船舶中新能源的电量不足会导致船舶设备缺少动力，安全隐患大，不利于长久使用的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新能源船舶电气混用转换系统，包括：
[0008]切换装置，所述切换装置用于调整船舶电气混用转换开关，且所述切换装置包括有装置壳体，所述装置壳体包括有电流转换模块、电箱主体、PLC模块、天然气管理箱和天然气阀；
[0009]电解器装置，所述电解器装置的内部设置有用于电转气的电解水存储罐，所述电解水存储罐的上端安装有用于区分氢气和氧气的气体过滤箱，所述电解水存储罐的前端面安装有阀门箱；
[0010]风力发电机和太阳能电池板，用于新能源发电的风力发电机和太阳能电池板位于所述电解器装置的后方；
[0011]电池组，用于存储电量的电池组位于所述风力发电机与太阳能电池板之间；
[0012]废料燃烧器，用于生产二氧化碳的废料燃烧器位于所述电解器装置的一侧；
[0013]水箱，用于提供水分的水箱位于所述电解器装置的另一侧；
[0014]甲烷存储罐，用于存储甲烷燃料的甲烷存储罐位于所述阀门箱的前端。
[0015]优选的，所述电流转换模块的上端设置有用于接收电池组电流的传输导线，所述电箱主体位于电流转换模块的下方，所述电箱主体的内部安装有用于调整船舶电器电压的变电器，所述电箱主体的内部安装有开关模块，所述开关模块的外部设置有电流表，所述PLC模块位于电流转换模块的一侧，所述天然气阀位于天然气管理箱的前端面，且所述天然气阀与天然气管理箱之间安装有用于调节气体流量的导流箱，所述天然气阀的上端安装有电动执行器，所述天然气阀的外部安装有用于输出天然气的天然气输出管，且所述PLC模块用于自动切换开关模块和电动执行器，所述天然气管理箱位于PLC模块的一侧，且所述天然气管理箱的上端安装有用于接收甲烷存储罐导流的天然气输入管，所述天然气管理箱的内部安装有天然气过滤器和分流管，所述分流管的下端安装有风机，所述风机的一侧上方安装有过滤气导出箱，所述过滤气导出箱的外部安装有过滤气体导出管，且所述天然气管理箱的内部中间设置有气体检测传感器，所述气体检测传感器与PLC模块电性连接，所述分流管的内部安装有电磁阀，且电磁阀与PLC模块电性连接。
[0016]优选的，所述电池组的前端安装有用于调整电流的电流转换器，所述电流转换器的前端安装有用于连接电流的接电箱，所述接电箱的外部一侧安装有用于维护电力系统的电塔，所述电池组的后端安装有用于调整电池电压的变压器，所述变压器的后端设置有用于调整船舶设备开关的开关柜，所述开关柜与电气设备电性连接。
[0017]优选的，所述接电箱的内部设置有电压传感器、电流传感器和数据传输模块，所述接电箱通过电缆分别与电塔和电流转换器电性连接，所述电流转换器与电池组电性连接。
[0018]优选的，所述电解水存储罐的内部安装有电流发射器，所述气体过滤箱的内部安装有正极管和负极管，且正极管和负极管用于分离氢气和氧气，所述阀门箱与气体过滤箱之间连接有三个阀门，且所述阀门箱的外部分别设置有甲烷输送管、氢气输送管和氧气输送管，所述甲烷输送管与甲烷存储罐之间连通，所述废料燃烧器与电解器装置之间连接有二氧化碳输送管，所述二氧化碳输送管与气体过滤箱之间安装有计量阀，所述水箱与电解水存储罐之间安装有送水管。
[0019]优选的，所述切换装置的输出端分别与新能源发电组、功率负载器和燃气轮机的输入端连接；
[0020]新能源发电组，用于：
[0021]风力发电机和太阳能电池板的能源接收和电能释放；
[0022]功率负载器，用于：
[0023]调节电池设备对船舶电器的供能大小，对不同电器设备和驱动设备进行调整；
[0024]燃气轮机，用于：
[0025]提供热力循环实现燃烧化学能向机械能转换，驱动船舶涡轮机。
[0026]优选的，所述功率负载器的输入端分别与蓄电池组和锂离子电池的输入端连接；
[0027]蓄电池组，用于：
[0028]存储风力发电机和太阳能电池板接收到的电能和提供给电解器装置所需的电能；
[0029]锂离子电池，用于：
[0030]提供额定电流给船舶内部电机组和电气设备，船舶内部电机组用于电动驱动涡轮
机；
[0031]所述蓄电池组和锂离子电池的输入端均与适配器的输出端连接，所述适配器的输入端与新能源发电组的输出端连接；
[0032]适配器，用于：
[0033]调整新能源发电组输送的电流电压至蓄电池组和锂离子电池。
[0034]优选的，所述燃气轮机的输入端与甲烷天然气的输出端连接；
[0035]甲烷天然气采用电解器装置分解的氢气和废料燃烧器输送的二氧化碳结合的甲烷燃气，且甲烷天然气，用于：
[0036]提供燃气轮机燃烧时所需的气体燃料。
[0037]优选的，所述切换装置还包括有：电压监控模块、绝缘监控模块、通信管理模块和设备自检模块；
[0038]电压监控模块，用于：
[0039]监测新能源发电组输送的电流电压以及蓄电池组和锂离子电池输出的电流电压；
[0040]绝缘监控模块，用于：
[0041]检测电流传输途径的绝缘保护和漏电保护；
[0042]通信管理模块，用于：
[0043]接收数据平台发送的指令信息，指令信息包括设备开关指令和调节电压指令；
[0044]通信管理模块还包括数据发送模块；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源船舶电气混用转换系统，其特征在于，包括：切换装置，所述切换装置用于调整船舶电气混用转换开关，且所述切换装置包括有装置壳体(13)，所述装置壳体(13)包括有电流转换模块(131)、电箱主体(132)、PLC模块(134)、天然气管理箱(135)和天然气阀(137)；电解器装置(9)，所述电解器装置(9)的内部设置有用于电转气的电解水存储罐(901)，所述电解水存储罐(901)的上端安装有用于区分氢气和氧气的气体过滤箱(902)，所述电解水存储罐(901)的前端面安装有阀门箱(903)；风力发电机(1)和太阳能电池板(2)，用于新能源发电的风力发电机(1)和太阳能电池板(2)位于所述电解器装置(9)的后方；电池组(3)，用于存储电量的电池组(3)位于所述风力发电机(1)与太阳能电池板(2)之间；废料燃烧器(10)，用于生产二氧化碳的废料燃烧器(10)位于所述电解器装置(9)的一侧；水箱(12)，用于提供水分的水箱(12)位于所述电解器装置(9)的另一侧；甲烷存储罐(11)，用于存储甲烷燃料的甲烷存储罐(11)位于所述阀门箱(903)的前端。2.根据权利要求1所述的一种新能源船舶电气混用转换系统，其特征在于：所述电流转换模块(131)的上端设置有用于接收电池组(3)电流的传输导线(1311)，所述电箱主体(132)位于电流转换模块(131)的下方，所述电箱主体(132)的内部安装有用于调整船舶电器电压的变电器(1321)，所述电箱主体(132)的内部安装有开关模块(1322)，所述开关模块(1322)的外部设置有电流表(133)，所述PLC模块(134)位于电流转换模块(131)的一侧，所述天然气阀(137)位于天然气管理箱(135)的前端面，且所述天然气阀(137)与天然气管理箱(135)之间安装有用于调节气体流量的导流箱(136)，所述天然气阀(137)的上端安装有电动执行器(1371)，所述天然气阀(137)的外部安装有用于输出天然气的天然气输出管(1372)，且所述PLC模块(134)用于自动切换开关模块(1322)和电动执行器(1371)，所述天然气管理箱(135)位于PLC模块(134)的一侧，且所述天然气管理箱(135)的上端安装有用于接收甲烷存储罐(11)导流的天然气输入管(1351)，所述天然气管理箱(135)的内部安装有天然气过滤器(1352)和分流管(1353)，所述分流管(1353)的下端安装有风机(138)，所述风机(138)的一侧上方安装有过滤气导出箱(139)，所述过滤气导出箱(139)的外部安装有过滤气体导出管(1391)，且所述天然气管理箱(135)的内部中间设置有气体检测传感器(1354)，所述气体检测传感器(1354)与PLC模块(134)电性连接，所述分流管(1353)的内部安装有电磁阀，且电磁阀与PLC模块(134)电性连接。3.根据权利要求2所述的一种新能源船舶电气混用转换系统，其特征在于：所述电池组(3)的前端安装有用于调整电流的电流转换器(4)，所述电流转换器(4)的前端安装有用于连接电流的接电箱(7)，所述接电箱(7)的外部一侧安装有用于维护电力系统的电塔(8)，所述电池组(3)的后端安装有用于调整电池电压的变压器(5)，所述变压器(5)的后端设置有用于调整船舶设备开关的开关柜(6)，所述开关柜(6)与电气设备电性连接。4.根据权利要求3所述的一种新能源船舶电气混用转换系统，其特征在于：所述接电箱(7)的内部设置有电压传感器、电流传感器和数据传输模块，所述接电箱(7)通过电缆分别与电塔(8)和电流转换器(4)电性连接，所述电流转换器(4)与电池组(3)电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种新能源船舶电气混用转换系统，其特征在于：所述电解水存储罐(901)的内部安装有电流发射器，所述气体过滤箱(902)的内部安装有正极管和负极管，且正极管和负极管用于分离氢气和氧气，所述阀门箱(903)与气体过滤箱(902)之间连接有三个阀门，且所述阀门箱(903)的外部分别设置有甲烷输送管(904)、氢气输送管(905)和氧气输送管(906)，所述甲烷输送管(904)与甲烷存储罐(11)之间连通，所述废料燃烧器(10)与电解器装置(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美华，张志成，王子豪，
申请(专利权)人：安徽船互科技有限公司，
类型：发明
国别省市：