一种增程式船舶新能源电力智能分配管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种增程式船舶新能源电力智能分配管理系统，包括新能源供电模块、电池模块、船舶工况信息采集模块、能耗信息采集模块、温度信息采集模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块，通过对船舶工况信息和能耗信息的采集和处理，可以及时获得船舶行驶过程中工况航速以及能耗情况，并根据工况航速和能耗情况调整新能源供电模块和电池模块的供电情况，提高了新能源供电模块和电池模块的供电效率；通过对船舶的环境温度进行采集，能及时了解各模块温度信息，保证了新能源供电模块和电池模块在供电过程中的使用安全。池模块在供电过程中的使用安全。池模块在供电过程中的使用安全。

【技术实现步骤摘要】
一种增程式船舶新能源电力智能分配管理系统


[0001]本专利技术涉及管理系统领域，具体涉及一种增程式船舶新能源电力智能分配管理系统。

技术介绍

[0002]在全球清洁能源浪潮的席卷下，船舶新能源的应用问题成为航运界关注的一个重点。液化天然气(LNG)作为清洁能源越来越受到青睐，而电力推进技术凭借其节能、环保、低噪音及其优良的操纵性、机动性、可靠性、高效仓容等优势，与船舶特点相结合，可大大满足船舶动力、船舶用电等需求，已成为世界船舶工业发展的重要方向。增程式船舶电力分配管理系统是针对船舶不同工况下，为船舶分配不同电力以满足动力需求的管理系统。
[0003]现有的增程式船舶电力分配管理系统，在实际使用过程，只能满足单一类型动力源的电力分配需要，当船舶存在多种动力源时，如柴油动力源和新能源动力源和电力源等，现有的船舶电力分配系统则无法有效的进行电力分配管理，无法满足使用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有的船舶电力分配管理系统，在实际使用过程，只能满足单一类型动力源的电力分配需要，当船舶存在多种动力源时，如柴油动力源和新能源动力源，现有的船舶电力分配系统则无法有效的进行电力分配管理，无法满足使用需求的问题，提供了一种增程式船舶新能源电力分配管理系统。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括新能源供电模块、电池模块、船舶工况信息采集模块、能耗信息采集模块、温度信息采集模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；r/>[0006]所述船舶工况信息采集模块用于采集船舶工况信息，所述船舶工况信息包括航速信息、行驶里程信息和船舶主机转速信息；
[0007]所述能耗信息采集模块用于采集船舶行驶时的能耗信息，所述能耗信息包括新能源能耗信息和电池能耗信息；
[0008]所述温度信息采集模块用于采集船舶的环境温度信息，所述环境温度信息包括新能源温度信息、电池温度信息与船舱环境温度信息；
[0009]所述数据处理模块用于对船舶工况信息、能耗信息和环境温度信息进行处理，生成电力分配信息，所述电力分配信息用于指示新能源供电模块和电池模块的工作状态；
[0010]所述总控模块用于控制所述信息发送模块发送所述电力分配信息到预设接收终端。
[0011]进一步在于，所述电力分配信息的生成过程具体包括如下步骤：
[0012]步骤一：从采集到的船舶工况信息中提取出航速信息、行驶里程信息和船舶主机转速信息并进行处理，生成工况评估信息；
[0013]步骤二：从采集到的能耗信息中提取出新能源能耗信息和电池能耗信息并进行处
理，生成能耗评估信息；
[0014]步骤三：从采集到的环境温度信息中提取出新能源温度信息、电池温度信息与船舱环境温度信息并进行处理，生成温度评估信息，其中所述温度评估信息包括：温度正常信息、温度预警信息；
[0015]步骤四：基于所述工况评估信息、能耗评估信息和温度评估信息，生成电力分配信息。
[0016]进一步在于，所述工况评估信息的生成过程，具体包括如下过程：
[0017]步骤S1、将所述航速信息标记为V，总行驶里程信息标记为L1，船舶主机转速信息标记为R，利用第一工况评估公式，生成初始评估参数；
[0018]所述第一工况评估公式包括：其中，K1为初始况评估参数，P为螺旋桨螺距；
[0019]步骤S2、获取船舶剩余待行驶里程信息标记为L2，利用公式K2＝(L1
‑
L2)/L1，计算得到修正评估参数；
[0020]步骤S3、当K2>0.5时，根据预设的航速范围，确定航速信息V所属的工况航速，得到所述工况评估信息；
[0021]步骤S4、当K2≦0.5时，将V*(1
‑
K1)标记为V
’
，根据预设的航速范围，确定航速信息V
’
所属的工况航速，得到所述工况评估信息；
[0022]其中，所述工况航速包括：高航工况、常规航速工况和低航工况，其中，每一工况航速对应一航速范围。
[0023]进一步在于，所述能耗评估信息包括：低能耗信息、常规能耗信息和高能耗信息，所述能耗评估信息的生成过程具体包括如下过程：
[0024]步骤SS1、查询船舶行驶前新能源供电模块的能源储存量Q1，计算船舶航行所需的新能源消耗量G，其中，G＝β*R3+B，且G
∝
V2*L3，β为系数，B为预设固定值；
[0025]步骤SS2、获取船舶的剩余待行驶里程S2，计算所述剩余行驶里程所需的新能源量，标记为Q2，其中，Q2＝G*S2，Q2≦Q1；
[0026]步骤SS3、查询所述电池模块的剩余电量D
余
，将记作新能源系数Z，当Z>80％,且D
余
>80％时，生成低能耗信息，当40％<Z≦80％或35％<D
余
≦80％，生成常规能耗信息，当Z≦40％或D
余
≦35％时，生成高能耗信息。
[0027]进一步在于，所述电力分配信息包括：第一分配模式、第二分配模式和第三分配模式，所述基于所述工况评估信息、能耗评估信息和温度评估信息，生成电力分配信息，包括：
[0028]提取出温度评估信息，当温度评估信息为温度正常信息时，提取出船舶的工况评估信息，当得到的工况评估信息为高航工况时，提取出能耗评估信息，若能耗评估信息为低能耗信息或常规能耗信息，则生成新能源供电模块与电池模块同时供电的第一分配模式；
[0029]当工况评估信息为常规航速工况时，若能耗评估信息为低能耗信息或常规能耗信息，则生成新能源供电模块与电池模块同时供电的第二分配模式，第二分配模式与第一分配模式的各模块供电比例不同；
[0030]当工况评估信息为低航工况时，若能耗评估信息为低能耗信息或常规能耗信息，
则生成新能源供电模块或电池模块供电的第三分配模式；
[0031]若能耗评估信息为高能耗信息，则生成新能源供电模块供电的第四分配模式，并将能耗缺乏预警信息发送至预设接收终端；
[0032]若温度评估信息为温度预警信息时，提取出对应的温度预警位置并发送至预设接收终端。
[0033]进一步在于，所述第一分配模式的生成过程具体包括：
[0034]当工况评估信息为高航工况，且能耗评估信息为低能耗信息时，生成新能源供电模块与电池模块按照同比例供电的第一分配信息；
[0035]当工况评估信息为高航工况，且能耗评估信息为常规能耗信息时，提取出当前的实时新能源系数Z
实
和实时剩余电量D
余实
，计算差值A，A＝Z
实
‑
D
余实
，当差值A>40％时，生成新能源供电模块与电池模块的供电比为3:2的第二分配信息；当差值A&l本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式船舶新能源电力智能分配管理系统，其特征在于，包括新能源供电模块、电池模块、船舶工况信息采集模块、能耗信息采集模块、温度信息采集模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；所述船舶工况信息采集模块用于采集船舶工况信息，所述船舶工况信息包括航速信息、行驶里程信息和船舶主机转速信息；所述能耗信息采集模块用于采集船舶行驶时的能耗信息，所述能耗信息包括新能源能耗信息和电池能耗信息；所述温度信息采集模块用于采集船舶的环境温度信息，所述环境温度信息包括新能源温度信息、电池温度信息与船舱环境温度信息；所述数据处理模块用于对船舶工况信息、能耗信息和环境温度信息进行处理，生成电力分配信息，所述电力分配信息用于指示新能源供电模块和电池模块的工作状态；所述总控模块用于控制所述信息发送模块发送所述电力分配信息到预设接收终端。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电力分配信息的生成过程具体包括如下步骤：步骤一：从采集到的船舶工况信息中提取出航速信息、行驶里程信息和船舶主机转速信息并进行处理，生成工况评估信息；步骤二：从采集到的能耗信息中提取出新能源能耗信息和电池能耗信息并进行处理，生成能耗评估信息；步骤三：从采集到的环境温度信息中提取出新能源温度信息、电池温度信息与船舱环境温度信息并进行处理，生成温度评估信息，其中所述温度评估信息包括：温度正常信息、温度预警信息；步骤四：基于所述工况评估信息、能耗评估信息和温度评估信息，生成电力分配信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述工况评估信息的生成过程，具体包括如下过程：步骤S1、将所述航速信息标记为V，总行驶里程信息标记为L1，船舶主机转速信息标记为R，利用第一工况评估公式，生成初始评估参数；所述第一工况评估公式包括：其中，K1为初始况评估参数，P为螺旋桨螺距；步骤S2、获取船舶剩余待行驶里程信息标记为L2，利用公式K2＝(L1
‑
L2)/L1，计算得到修正评估参数；步骤S3、当K2>0.5时，根据预设的航速范围，确定航速信息V所属的工况航速，得到所述工况评估信息；步骤S4、当K2≦0.5时，将V*(1
‑
K1)标记为V
’
，根据预设的航速范围，确定航速信息V
’
所属的工况航速，得到所述工况评估信息；其中，所述工况航速包括：高航工况、常规航速工况和低航工况，其中，每一工况航速对应一航速范围。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述能耗评估信息包括：低能耗信息、常规能耗信息和高能耗信息，所述能耗评估信息的生成过程具体包括如下过程：
步骤SS1、查询船舶行驶前新能源供电模块的能源储存量Q1，计算船舶航行所需的新能源消耗量G，其中，G＝β*R3+B，且G
∝
V2*L3，β为系数，B为预设固定值；步骤SS2、获取船舶的剩余待行驶里程S2，计算所述剩余行驶里程所需的新能源量，标记为Q2，其中，Q2＝G*S2，Q2≦Q1；步骤SS3、查询所述电池模块的剩余电量D
余
，将记作新能源系数Z，当Z>80％,且D
余
>80％时，生成低能耗信息，当40％<Z≦80％或35％<D
余
≦80％，生成常规能耗信息，当Z≦4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美华，
申请(专利权)人：马鞍山市徽航水运有限公司，
类型：发明
国别省市：