一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统技术方案

本发明专利技术提供了一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，涉及船舶动力系统技术领域，旨在解决船舶在遇到燃料电池故障的紧急情况下，能够解决动力不足，如需突然加速、减速，动力系统稳定性差，电池使用寿命短，燃点电池需要补充燃料的问题，采用的技术方案是，所述船舶主体上有动力装置控制系统，所述动力装置控制系统还包括电机控制器，所述电机控制器与电机连接，所述动力装置控制系统分别与太阳能发电板、蓄电池、燃料电池系统和超级电容器连接，所述船舶主体上还设有汽油挂机；通过多种船舶动力的结合，使得船舶在运行时动力充足、稳定性更高、可靠性更好；同时使用超级电容器使得船舶处于启动、紧急加速等工况时，能量分配更加合理。合理。合理。

【技术实现步骤摘要】
一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统


[0001]本专利技术涉及船舶动力系统
，具体为一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的不断增强，绿色、无污染性、可持续性能源已经成为人们关注的焦点。氢能资源丰富、清洁环保，这使得人们将目光更多地转向了氢能。
[0003]氢燃料电池，唯一的排出物是水，氢燃料电池的工作温度仅仅为80度；氢燃料电池燃料获取方便，使用普通工业氢气瓶通过专门的加氢设施就可以对氢燃料电池的燃料储存罐加注；氢燃料电池不会产生任何异味，机械噪音小。
[0004]航运业作为经济全球化的主要载体，为世界经济贸易做出了巨大贡献。全球航运业二氧化碳排放量约占全球温室气体排放量的4％。在环境保护和能源短缺的双重压力下，清洁能源的使用已经迫在眉睫。氢能船舶在这样的环境下脱颖而出。氢能船舶使用氢燃料电池作为动力，使用过程中不会产生任何污染环境的物质，同时安全性高，是新环境下船舶的新颖方向。
[0005]当船舶在遇到燃料电池故障的紧急情况下，其会出现动力不足的问题，在需突然加速、减速，容易造成动力不稳定；船舶蓄电池在长时间使用情况下，使用寿命缩短严重；在船舶运行过程中，燃料电池负荷较大，且需经常补充，给工作人员带来诸多不便。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术中所存在的问题，本专利技术公开了一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，采用的技术方案是，包括船舶主体，所述船舶主体上有动力装置控制系统，所述动力装置控制系统还包括电机控制器，所述电机控制器与电机连接，所述动力装置控制系统分别与太阳能发电板、蓄电池、燃料电池系统和超级电容器连接，所述船舶主体上还设有汽油挂机。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述动力装置控制系统还包括太阳能发电板控制系统，所述太阳能发电板控制系统与所述太阳能发电板连接，所述太阳能发电板分别与制氢装置、所述蓄电池和所述超级电容器连接。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述太阳能发电板包括甲板处太阳能发电板A、甲板处太阳能发电板B、船舶舱室太阳能发电板A和船舶舱室太阳能发电板B，所述太阳能发电板均设在所述船舶主体上。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述动力装置控制系统还包括蓄电池控制系统，所述蓄电池控制系统与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述燃料电池系统连接。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述动力装置控制系统还包括燃料电池控制系统，所述燃料电池控制系统与所述燃料电池系统连接，所述燃料电池系统与所述超级电容器连接。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述动力装置控制系统还包括超级电容器控制系统，所述超级电容器控制系统与所述超级电容器连接。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术通过多种船舶动力的结合，使得船舶在运行时动力充足、稳定性更高、可靠性更好；同时使用超级电容器使得船舶处于启动、紧急加速等工况时，能量分配更加合理；超级电容可减轻燃料电池负担，保护蓄电池免受强电流冲击，延长了船舶蓄电池的使用寿命；太阳能发电板可以减轻燃料电池的负担，并且可以制备氢气，增加船舶航行时间。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0014]图1为本专利技术结动力系统图；
[0015]图2为本专利技术太阳能发电板分布图；
[0016]图3为本专利技术太阳能发电板系统图。
[0017]图中：1、蓄电池；2、电机控制器；3、太阳能发电板；4、太阳能发电板控制系统；5、动力装置控制系统；6、蓄电池控制系统；7、燃料电池控制系统；8、超级电容器控制系统；9、汽油挂机；10、超级电容器；11、电机；12、燃料电池系统；13、船舶主体；14、制氢装置；31、甲板处太阳能发电板A；32、甲板处太阳能发电板B；33、船舶舱室太阳能发电板A；34、船舶舱室太阳能发电板B。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
[0019]在本专利技术的描述中，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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专利技术中的具体含义。
[0020]实施例1
[0021]如图1至图3所示，本专利技术公开了一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，采用的技术方案是，包括船舶主体13，所述船舶主体13上有动力装置控制系统5，所述动力装置控制系统5还包括电机控制器2，所述电机控制器2与电机11连接，所述动力装置控制系统5分别与太阳能发电板3、蓄电池1、燃料电池系统12和超级电容器10连接，所述船舶主体13上还设有汽油挂机9，所述动力装置控制系统5还包括太阳能发电板控制系统4，所述太阳能发电
板控制系统4与所述太阳能发电板3连接，所述太阳能发电板3分别与制氢装置14、所述蓄电池1和所述超级电容器10连接，所述动力装置控制系统5还包括蓄电池控制系统6，所述蓄电池控制系统6与所述蓄电池1连接，所述蓄电池1与所述燃料电池系统12连接，所述动力装置控制系统5还包括燃料电池控制系统7，所述燃料电池控制系统7与所述燃料电池系统12连接，所述燃料电池系统12与所述超级电容器10连接，所述动力装置控制系统5还包括超级电容器控制系统8，所述超级电容器控制系统8与所述超级电容器10连接。
[0022]针对遇到燃料电池系统12故障的紧急情况下，动力不足的问题，本专利技术采用安装蓄电池1、太阳能发电板3，当动力不足时，可以使蓄电池1、太阳能发电板3参与提供电能，使电机11输出动能；另外安装有汽油挂机9，可以进行辅助、单独提供动能。
[0023]针对船舶在紧急情况下，如需突然加速、减速，动力系统的稳定性的问题，本专利技术采用安装蓄电池1和超级电容器10，当船舶处于启动、紧急加速等工况时，蓄电池1和超级电容器10可以配合或者单独提供峰值功率，能量分配更加合理。
[0024]针对船舶蓄电池1的使用寿命的问题，在急减速、紧急制动的工况下，超级电容器10可减轻燃料电池系统12负担，保护蓄电池1免受强电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，包括船舶主体(13)，其特征在于：所述船舶主体(13)上有动力装置控制系统(5)，所述动力装置控制系统(5)还包括电机控制器(2)，所述电机控制器(2)与电机(11)连接，所述动力装置控制系统(5)分别与太阳能发电板(3)、蓄电池(1)、燃料电池系统(12)和超级电容器(10)连接，所述船舶主体(13)上还设有汽油挂机(9)。2.根据权利要求1所述的一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，其特征在于：所述动力装置控制系统(5)还包括太阳能发电板控制系统(4)，所述太阳能发电板控制系统(4)与所述太阳能发电板(3)连接，所述太阳能发电板(3)分别与制氢装置(14)、所述蓄电池(1)和所述超级电容器(10)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种氢能船舶动力系统的多元冗余系统，其特征在于：所述太阳能发电板(3)包括甲板处太阳能发电板A(31)、甲板处太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪朋，谢雨财，徐志伟，
申请(专利权)人：普瑞赛斯大连科技有限公司，
类型：发明
国别省市：