一种船舶动力系统及船舶技术方案

本申请提供了一种船舶动力系统及船舶，包括螺旋桨、燃气轮机动力组件、燃料电池动力组件和离合器，其中，螺旋桨转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；离合器控制所述燃气轮机动力组件为螺旋桨提供驱动力，或所述燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力，或者所述燃气轮机动力组件和所述燃料电池动力组件同时为所述螺旋桨提供驱动力。本申请提供的一种船舶动力系统，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。量和减少了充能时间的效果。量和减少了充能时间的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶动力系统及船舶


[0001]本申请涉及船舶
，尤其涉及一种船舶动力系统及船舶。

技术介绍

[0002]现阶段，中国≤2,000吨级的船舶,动力主要是以柴油机为主。但是柴油机对江河胡泊污染严重，随着人们的环保意识的逐渐增强以及国家的一些环保政策的出台，亟需推出一种无污染或尽量减少污染排放的船舶。
[0003]例如，国内目前验证通过验收的2,000吨级纯电动船舶，搭载7.5MWH磷酸铁锂电池(相当于125辆特斯拉M3汽车电池容量)，充电6小时，续航里程80
‑
100公里，其虽然解决的污染排放的问题，但是存在着动力系统负载过重、充能时间长和续航里程过短的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本申请提供了一种船舶动力系统及船舶，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。
[0005]为了达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种船舶动力系统，包括螺旋桨、燃气轮机动力组件、燃料电池动力组件和离合器，其中，螺旋桨转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；离合器控制所述燃气轮机动力组件为螺旋桨提供驱动力，或所述电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力，或者所述燃气轮机动力组件和所述电池动力组件同时为所述螺旋桨提供驱动力。
[0007]本申请提供的一种船舶动力系统及船舶，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。
[0008]在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括传动轴，用于旋转带动所述螺旋桨转动；
[0009]所述燃气轮机动力组件包括涡轮，所述涡轮的输出端与所述离合器的输入端传动连接；
[0010]所述燃料电池动力组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述离合器的输入端传动连接；
[0011]所述离合器的输出端与所述传动轴传动连接。
[0012]在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括发电机，用于将动能转化为电能，为所述船舶上的用电设备提供电能；
[0013]所述燃气轮机动力组件还包括无极调速器，设置于所述涡轮与所述离合器之间，用于将涡轮的输出端的转速调节至预设转速，且将涡轮产生的动能部分提供给所述发电机用于发电。
[0014]在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括分布式储能设备；
[0015]所述燃料电池动力组件还包括燃料电池堆和锂电池组，所述燃料电池堆与所述锂电池组电连接，所述燃料电池堆用于将化学能转化为电能，所述锂电池组用于将所述燃料电池堆产生的电能储存；
[0016]所述锂电池组与所述驱动电机电连接，用于向驱动电机提供电能；
[0017]所述分布式储能设备与所述锂电池组电连接，用于储存锂电池组溢出的电能，且在所述船舶启动时为所述驱动电机提供电能。
[0018]在另一个可能的实现中，所述分布式储能设备还用于为所述船舶上的用电设备提供电能。
[0019]在另一个可能的实现中，所述燃气轮机动力组件包括燃气轮机，所述燃气轮机为LNG燃气轮机，且输出功率为200kw。
[0020]在另一个可能的实现中，所述燃料电池动力组件包括至少两个燃料电池堆，所述两个燃料电池堆的发电功率均为100kw。
[0021]在另一个可能的实现中，所述燃料电池堆为氢燃料电池堆；
[0022]所述船舶包括动力舱，所述船舶动力系统置于所述动力舱内；
[0023]所述船舶动力系统还包括氢泄漏检测仪，用于检测动力舱内的氢气密度是否大于预设阈值。
[0024]在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括离合手动调节器，与所述离合器连接，用于控制离合器。
[0025]第二方面，本申请提供一种船舶，包括第一方面所述的船舶动力系统。
附图说明
[0026]下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
[0027]图1为本申请实施提供的一种船舶动力系统的结构示意图；
[0028]图2为供气组件110的结构示意图；
[0029]图3为供气组件210的结构示意图；
[0030]图4为燃料电池堆220的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0032]在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0033]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0034]图1为本申请实施例提供的一种船舶动力系统的结构示意图。如图1所示，该船舶
动力系统至少包括螺旋桨340、燃气轮机动力组件100、燃料电池动力组件200和离合器310，其中，螺旋桨340转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件100用于为螺旋桨340提供驱动力，以驱动螺旋桨340转动进而为船舶航行提供驱动力；燃料电池动力组件200用于为螺旋桨340提供驱动力，以驱动螺旋桨340转动进而为船舶航行提供驱动力；离合器310控制燃气轮机动力组件100为螺旋桨340提供驱动力，或燃料电池动力组件200为螺旋桨340提供驱动力，或者燃气轮机动力组件100和燃料电池动力组件200同时为螺旋桨340提供驱动力。换言之，离合器310控制燃料电池动力组件100和燃料电池动力组件200与螺旋桨340的传动连接的通断，以控制燃气轮机动力组件100单独驱动螺旋桨340转动，或者燃料电池动力组件200单独驱动螺旋桨340转动，或者燃气轮机动力组件100和燃料电池动力组件200共同驱动螺旋桨340转动；也就是说，本申请提供的船舶动力系统至少具有三种驱动模式，主动力源单独做功模式、辅动力源单独做功模式和主辅动力源同时做功模式。
[0035]本领域技术人员可以理解的是，燃料电池具有转换效率高、无噪音、零排放、续航里程长的特点，燃气轮机具有体积小、寿命长、重量轻、环保、无污染和噪音低的特点，因此，可将燃料电池动力组件200作为船舶的主动力源，将燃气轮机动力组件100作为船舶的辅动力源。
[0036]本申请提供的船舶动力系统，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶动力系统，其特征在于，包括：螺旋桨，转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件，用于为所述螺旋桨提供驱动力；燃料电池动力组件，用于为所述螺旋桨提供驱动力；离合器，用于控制所述燃气轮机动力组件为螺旋桨提供驱动力，或所述燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力，或者所述燃气轮机动力组件和所述燃料电池动力组件同时为所述螺旋桨提供驱动力。2.根据权利要求1所述的船舶动力系统，其特征在于，所述船舶动力系统还包括传动轴，用于旋转带动所述螺旋桨转动；所述燃气轮机动力组件包括涡轮，所述涡轮的输出端与所述离合器的输入端传动连接；所述燃料电池动力组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述离合器的输入端传动连接；所述离合器的输出端与所述传动轴传动连接。3.根据权利要求2所述的船舶动力系统，其特征在于，所述船舶动力系统还包括发电机，用于将动能转化为电能，为所述船舶上的用电设备提供电能；所述燃气轮机动力组件还包括无极调速器，设置于所述涡轮与所述离合器之间，用于将涡轮的输出端的转速调节至预设转速，且将涡轮产生的动能部分提供给所述发电机用于发电。4.根据权利要求2或3所述的船舶动力系统，其特征在于，所述船舶动力系统还包括分布式储能设备；所述燃料电池动力组件还包括燃料电池堆和锂电池组，所述燃料电池堆与所述锂电池组电连接，所述燃料电池堆用于将化学能转化为电能，所述锂电池组用于将所述燃料电池堆...

【专利技术属性】
技术研发人员：童萌萌，童燕平，
申请(专利权)人：上海福唯力丁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：