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原文传递船舶纯电池冗余动力装置及其控制方法

专利名称：	船舶纯电池冗余动力装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种船舶纯电池冗余动力装置，包括纯电池冗余动力组件和控制系统；其中，纯电池冗余动力组件包括岸电充电模块、冗余动力电站模块、电站控制模块和负载模块，冗余动力电站模块包括第一锂电池组、第二锂电池组，所述电站控制模块包括直流接触器CB1、直流接触器CB2、旁路开关CB3、母联开关CB4、两个二极管、左日用逆变器、右日用逆变器、左推进逆变器、右推进逆变器、左隔离变压器、右隔离变压器；通过反向安装二极管来实现解列运行，实现动力冗余备用，确保船舶动力最大程度地保证船舶的航行安全；同时，采用基于宽禁带半导体的船用变频功率模块，大幅度降低直流母线变频电控设备的体积和重量。本发明还公开了冗余动力装置的控制方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	无锡赛思亿电气科技有限公司
发明人：	常国梅;邵诗逸;岳凡;王亚荣;王鹤融;武治江;徐国林
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311172703.8
公开号：	CN117104477A
代理机构：	南京天华专利代理有限责任公司
代理人：	肖丽
分类号：	B63H21/00;B63B79/40;B60L58/18;B;B63;B60;B63H;B63B;B60L;B63H21;B63B79;B60L58;B63H21/00;B63B79/40;B60L58/18
申请人地址：	214135 江苏省无锡市新吴区开发区83号-D地块
主权项：	1.船舶纯电池冗余动力装置，包括纯电池冗余动力组件和控制系统；其中，纯电池冗余动力组件包括岸电充电模块、冗余动力电站模块、电站控制模块和负载模块，冗余动力电站模块包括第一锂电池组、第二锂电池组，其特征在于：所述电站控制模块包括直流接触器CB1、直流接触器CB2、旁路开关CB3、母联开关CB4、两个二极管、左日用逆变器、右日用逆变器、左推进逆变器、右推进逆变器、左隔离变压器、右隔离变压器；第一锂电池组和第二锂电池组分别通过第一导线连接到设置有母联开关CB4的直流母线上，直流母线上在母联开关两侧分别设有反向安装的二极管；第一锂电池组与直流母线之间的第一导线上设置有直流接触器CB1，第二锂电池组与直流母线之间的第一导线上设置有直流接触器CB2，两根第一导线之间架设有设置旁路开关CB3的连接导线；左侧直流母线连接有第二导线，熔断器、左推进逆变器与第一主推进电机通过第二导线依次相连接；左侧直流母线上在二极管和母联开关CB4之间连接有第三导线，第三导线上依次设有熔断器、左日用逆变器、左隔离变压器；右侧直流母线连接有第四导线，熔断器、右推进逆变器与第二主推进电机通过第四导线依次相连接；右侧直流母线上在二极管和母联开关CB4之间连接有第五导线，第五导线上依次设有熔断器、右日用逆变器、右隔离变压器；左隔离变压器和右隔离变压器分别通过导线与日用负载连接；岸电充电模块包括船上充电桩，船上充电桩连接岸接电源后对第一锂电池组、第二锂电池组进行充电。 2.如权利要求1所述的船舶纯电池冗余动力装置，其特征在于：所述岸电充电模块还包括与日用负载连接的岸电插座箱，岸电插座箱用于船舶靠岸时，给船舶日用负载供电。 3.如权利要求1所述的船舶纯电池冗余动力装置，其特征在于所述的左日用逆变器、右日用逆变器、左推进逆变器、右推进逆变器都采用基于宽禁带半导体的变频功率模块。 4.如权利要求3所述的船舶纯电池冗余动力装置，其特征在于所述的变频功率模块采用25kHz的开关频率。 5.如权利要求1所述的船舶纯电池冗余动力装置，其特征在于所述控制系统为远程监控系统；远程监控系统包括应用层、数据采集传输层和感知层；应用层包括上位机，用作Web服务器；数据采集传输层包括数据传输单元和数据采集器；感知层包括设置在所述左日用逆变器、右日用逆变器、左推进逆变器、右推进逆变器、左隔离变压器、右隔离变压器中的电压传感器、电流传感器和温度传感器以及设置在第一锂电池组和第二锂电池组中的电压传感器、温度传感器。 6.如权利要求1-5中任一项所述的船舶纯电池冗余动力装置的控制方法，具体过程如下：正常运行时，母联开关CB4闭合，旁路开关CB3断开，此时第一锂电池组为第一主推电机供电，第二锂电池组为第二主推进电机供电；同时，左日用逆变器和右日用逆变器一用一备，如果第一锂电池组输入电压超过了第二锂电池组时，第一锂电池组对应的二极管处于导通状态，通过左日用逆变器、左隔离变压器提供日用负载供电，这时，第二锂电池组对应的二极管处于截止状态，第一锂电池组对日用负载供电；如果随着工况的变化，当第二锂电池组的剩余电量和电压超过了第一锂电池组，第一锂电池组对应的二极管处于截止状态，则日用负载自动切换到第二锂电池组进行供电；如此往复循环；当某一组锂电池组出现故障，则旁路开关CB3闭合，保证剩余一组锂电池组可以给两台主推电机同时供电以最大程度地保证船舶的航行安全。 7.如权利要求6所述的船舶纯电池冗余动力装置的控制方法，其特征在于：所述左日用逆变器和右日用逆变器都采用脉冲错峰的PWM生成方式，将U/V/W的三相正弦波的载波分开，分别相差120°。
所属类别：	发明专利