【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能光伏发电储能，是一种太阳能船舶的冷热电储能系统。
技术介绍
1、光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
2、但是太阳能光伏发电也有很多的缺点，太阳能光伏发电的电能储存成本高，储能电池是光储系统中最昂贵的组件，太阳能光伏发电的转换效率低，间隙性工作，太阳能不能连续发电，而且太阳能光伏发电受气候环境因素影响大，太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。
3、太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射，其最大的缺点在于发电的不稳定性，将不稳定的电能储存为稳定的能源是研究太阳能光伏发电领域的热点。因此，如何有效储存太阳能光伏发电所产生的电能，一直是这一领域中需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为能够有效解决太阳能所产生电能的储存问题，本专利技术提供一种太阳能船舶的冷热电储能系统。
2、需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为
3、本专利技术提供了一种太阳能船舶的冷热电储能系统，本专利技术提供了以下技术方案：
4、一种太阳能船舶的冷热电储能系统，所述系统包括：氢气压缩机、pem电解槽、太阳能光伏发电板、防反充二极管、第一逆变器、电力切换模块、第一控制阀、第二控制阀、扰流柱、进水口、热换热器、电热丝、储热装置、蓄热砖、出水口、第一风扇、保温材料、除湿器、第二风扇、第三控制阀、第四控制阀、水泵、螺旋桨、吊舱推进器、第二逆变器、冷换热器、水箱、储冷装置、制冷机、底座、pem燃料电池、第五控制阀和储氢罐；
5、太阳能光伏发电板所产生的电能，经过第一逆变器变为交流电，由电力切换模块来控制储热装置和储冷装置的工作状态；
6、在储热装置中，电热丝产生的热能储存在蓄热砖，经过蓄热砖的空气被加热为高温空气，利用热换热器将水变为热水，热空气也可直接输送到船舶舱室中；
7、第一控制阀和第二控制阀一起控制进出储热装置的空气流量，扰流柱将进去热交换器的空气充分混合，使得这部分空气进入储热装置能够充分的被加热，热交换器中的水由进水口进入，从出水口流出，水的流向与高温空气的流向相反，以充分实现热能的交换。
8、优选地，制冷机使储冷装置中的水箱凝结成冰，通过冷换热器将水变为冷水，储冷装置中的冷风也经由除湿器输送到船舶舱室中，第三控制阀、第二风扇共同控制冷风流量，通过除湿器除掉储冷装置冷风中的水分。
9、优选地，由水泵和第四控制阀共同控制冷换热器的水流量，控制器测得螺旋桨转速较高时，水泵功率增大和第四控制阀开度变大，增加水流量，实现对吊舱推进器的降温；当控制器测得螺旋桨转速较低时，水泵功率减大和第四控制阀开度变小，减少水流量。
10、优选地，阳能光伏发电板产生的电能可直接被储存到pem燃料电池中，实现对太阳能的冷热电的储存；
11、船舶停泊时，岸电和太阳能光伏发电板向储热装置和储冷装置供电；船舶航行时，太阳能光伏发电板产生电能较少时，太阳能光伏发电板和pem燃料电池共同向储热装置和储冷装置供电；太阳能光伏发电板电能充足，太阳能光伏发电板可向pem电解槽、储热装置和储冷装置供电。
12、优选地，太阳能光伏发电板向pem电解槽供电，pem电解槽将电解水产生氢气，经过氢气压缩机流入到储氢罐中；
13、第五控制阀控制流入到pem燃料电池的流量，从而实现对pem燃料电池输出功率的控制。
14、优选地，储热装置和储冷装置的保温材料为酚醛泡沫，水箱中的工质为水，蓄热砖的材料为固态氧化镁。
15、优选地，防反充二极管为了防止pem燃料电池或者岸电产生的电流流入到太阳能光伏发电板中。
16、一种太阳能船舶的冷热电储能控制策略，所述策略具体为：
17、通过控制器根据吊舱推进器转向角度控制太阳能光伏发电板角度，实现太阳能光伏发电板追光功能，保证太阳能光伏发电板始终能够吸收最大的太阳能；
18、控制太阳能光伏发电板向pem电解槽供电，pem电解槽将电解水产生氢气，经过氢气压缩机流入到储氢罐中；
19、第五控制阀控制流入到pem燃料电池的流量，从而实现对pem燃料电池输出功率的控制；
20、当船舶停泊时，岸电和太阳能光伏发电板向储热装置和储冷装置供电；船舶航行时，太阳能光伏发电板产生电能较少时，太阳能光伏发电板和pem燃料电池共同向储热装置和储冷装置供电；太阳能光伏发电板电能充足，太阳能光伏发电板可向pem电解槽、储热装置和储冷装置供电。
21、一种船舶用储能装置，所述装置基于如一种太阳能船舶的冷热电储能系统。
22、一种储能装置，所述装置基于如一种太阳能船舶的冷热电储能系统。
23、本专利技术具有以下有益效果：
24、本专利技术在船舶不同的运行条件下，该系统都能够充分利用太阳能光伏发电板3所产的电能，将电能储存在储氢罐33、储热装置13和储冷装置28中。
25、本专利技术的储能装置具有较高的能量转换效率，能够长时间储存冷能和热能，能够更有效利用太阳能光伏发电板3的电能。
26、本专利技术的控制器可以根据吊舱推进器24转向角度，及时改变太阳能光伏发电板3的追光角度，能够提高响应速度。
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1.一种太阳能船舶的冷热电储能系统，其特征是：所述系统包括：氢气压缩机、PEM电解槽、太阳能光伏发电板、防反充二极管、第一逆变器、电力切换模块、第一控制阀、第二控制阀、扰流柱、进水口、热换热器、电热丝、储热装置、蓄热砖、出水口、第一风扇、保温材料、除湿器、第二风扇、第三控制阀、第四控制阀、水泵、螺旋桨、吊舱推进器、第二逆变器、冷换热器、水箱、储冷装置、制冷机、底座、PEM燃料电池、第五控制阀和储氢罐；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征是：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征是：
5.根据权利要求4所述的系统，其特征是：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征是：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征是：
8.一种太阳能船舶的冷热电储能控制策略，其特征是：所述策略具体为：
9.一种船舶用储能装置，其特征是：所述装置基于如权利要求1-8的系统。
10.一种储能装置，其特征是：所述装置基于如权利要求1-8的系统。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能船舶的冷热电储能系统，其特征是：所述系统包括：氢气压缩机、pem电解槽、太阳能光伏发电板、防反充二极管、第一逆变器、电力切换模块、第一控制阀、第二控制阀、扰流柱、进水口、热换热器、电热丝、储热装置、蓄热砖、出水口、第一风扇、保温材料、除湿器、第二风扇、第三控制阀、第四控制阀、水泵、螺旋桨、吊舱推进器、第二逆变器、冷换热器、水箱、储冷装置、制冷机、底座、pem燃料电池、第五控制阀和储氢罐；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是：
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇，刘国政，向拉，随从标，马生平，刘航，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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