一种增程式电动船的制作方法

本发明涉及一种江河湖海中的船舶的电动船领域，特别是涉及一种电力驱动的增程式电动船。

背景技术：

目前江河湖海中的船舶普遍采用燃油作为动力能源，传统柴油机船舶在行驶过程中造成的大气污染及水污染十分惊人，一吨柴油燃烧后产生的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的量都非常大。在强调大气污染治理、水污染治理的大环境下，船舶污染问题也已引起人们和各级政府的高度关注。目前，一部分纯电动船作为绿色环保新能源交通陆续得到应用。但是目前电池的制造成本和比能量没有达到理想水平，纯电动电动船的续航能力十分有限，限制了纯电动电动船的应用范围。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决现有技术存在的问题，提供一种可以提高电动船的续航能力，提高节能效率，降低排放的一种增程式电动船。

本发明由若干个增程器单元、若干个动力电池系统、高压配电系统、若干个电机控制器、若干个驱动电机、若干个推进器、辅助电力系统、辅助发电系统和外接充电接口组成，增程器单元和动力电池系统均可以输出直流高压至高压配电系统，高压配电系统输出直流高压至电机控制器，电机控制器输出三相交流电至驱动电机，驱动电机的转子输出端连接推进器，高压配电系统可以根据行驶工况适时启动若干个增程器单元和若干个动力电池系统，使它们工作在较最佳高效的工作区域，避免了多次能量的转换，提高了混合动力总成的总体能量转换效率，减少污染物排放，提升续航能力和经济性。

所述的增程器单元由燃油发电系统和发电控制器组成，燃油发电系统发出的电力由发电控制器提供给高压配电系统，一艘增程式电动船需要配备2套以上增程器单元，其一为的是系统互为备用，提高可靠性；其二根据动力需求启动相应数量的增程器单元，确保增程器单元工作在最佳经济点。

所述的辅助发电系统可以采用如下方案：太阳能发电系统、风能发电系统、太阳能发电系统和风能发电系统同时使用。

所述的太阳能发电系统由太阳能电池板和太阳能控制器(dc/dc)组成。太阳能电池板把光能转换成电能，电能经过dc/dc转换，通过高压配电系统优先供给驱动系统和辅助系统，多余电量再充入电池系统。

所述的风能发电系统由风能发电机和风能控制器(dc/dc)组成。风能发电机把风能转换成电能，，电能经过dc/dc转换，通过高压配电系统优先供给驱动系统和辅助系统，多余电量再充入电池系统。

所述的高压配电系统的电能输入来自增程器单元、动力电池系统和辅助发电系统，电能输出主要供给电机控制器、驱动电机、驱动推进器，另一部分供给辅助电力系统为船舶设备用电提供必要的电源。

所述的辅助电力系统连接高压配电系统，将直流高压转换为船舶设备用电提供ac220v、ac380v和dc24v等电源。

所述的外接充电接口与高压配电系统，通过ac380v交流电但不局限于ac380v交流电动力电池系统充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明增程式电动船的结构框图；

图2为本发明增程器的结构框图；

图3为本发明太阳能发电系统的结构框图；

图4为本发明风能发电系统的结构框图。

其中：1、增程器，1-1、燃油发电系统，1-2、发电控制器，2、动力电池系统，3、高压配电系统；4、电机控制器；5、驱动电机；6、推进器；7、辅助电力系统；8、辅助发电系统；8-1、太阳能发电系统；8-1-1、太阳能电池板；8-1-2、太阳能控制器；8-2、风能发电系统；8-2-1、风能发电机；8-2-2、风能控制器；9、外接充电接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施实例由2个增程器单元(1)、2个动力电池系统(2)、高压配电系统(3)、2个电机控制器(4)、2个驱动电机(5)、2个推进器(6)、辅助电力系统(7)、辅助发电系统(8)和外接充电接口(9)组成，上述零部件均可采用现有技术装置，也可自行设计制造。

增程器单元(1)由燃油发电系统(1-1)和发电控制器(1-2)组成，燃油发电系统发出的电力由发电控制器提供给高压配电系统。

动力电池系统(2)选用性能均衡，安全性好的磷酸铁锂电池作为动力电池。设计充放电倍率为0.5c，保障电池使用安全和寿命。电池系统标称电压：540v；电池标称容量：302kwh。

高压配电系统(3)的直流母线额定电压dc540v。电能输入来自增程器单元(1)、动力电池系统(2)和辅助发电系统(8)，电能输出主要供给电机控制器(4)、驱动电机(5)、驱动推进器(6)，另一部分供给辅助电力系统(7)为船舶设备用电提供必要的电源，来自辅助发电系统的多余电量可以给动力电池系统(2)进行充电。

本实施实例的辅助发电系统(8)采用太阳能发电系统(8-1)，太阳能发电系统(8-1)由太阳能电池板(8-1-1)和太阳能控制器(8-1-2)组成。选择多晶硅太阳能电池板作为太阳能电池板。考虑电池板性价比和船舶甲板环境，选择1945*975*50mm标准规格太阳能电池板，15块标准板串联连接为一簇系统。一簇太阳能发电系统额度电压dc540v,电流8.33a，功率4.5kw，安装面积30㎡，重量375kg。太阳能电池板把光能转换成电能，电能经过dc/dc转换，通过高压配电系统优先供给驱动系统和辅助系统。

辅助电力系统(7)连接高压配电系统(3)，将直流高压通过逆变器和(dc/dc)模块转换为船舶设备用电提供ac220v、ac380v和dc24v等电源。

外接充电接口(9)与高压配电系统，通过ac380v交流电给动力电池系统(2)充电。

技术特征：

1.一种增程式电动船，其特征在于，包括若干个增程器单元(1)、若干个动力电池系统(2)、高压配电系统(3)、若干个电机控制器(4)、若干个驱动电机(5)、若干个推进器(6)、辅助电力系统(7)、辅助发电系统(8)和外接充电接口(9)组成，增程器单元(1)和动力电池系统(2)均可以输出直流高压至高压配电系统(3)，高压配电系统(3)输出直流高压至电机控制器(4)，电机控制器输出三相交流电至驱动电机(5)，驱动电机的转子输出端连接推进器(6)，高压配电系统可以根据行驶工况适时启动若干个增程器单元和若干个动力电池系统，使它们工作在较最佳高效的工作区域。

2.根据权利要求1所述的一种增程式电动船，其特征在于，所述增程器单元(1)包括：燃油发电系统(1-1)和发电控制器(1-2)。

3.根据权利要求1所述的一种增程式电动船，其特征在于，所述辅助发电系统(8)可以采用如下方案：太阳能发电系统(8-1)、风能发电系统(8-2)、太阳能发电系统和风能发电系统同时使用。

4.根据权利要求1所述的一种增程式电动船，其特征在于，所述辅助电力系统(7)连接配电系统，为船舶设备用电提供ac220v、ac380v和dc24v等电源。

5.根据权利要求1所述的一种增程式电动船，其特征在于，所述外接充电接口(9)与配电系统连接，通过ac380v交流电但不局限于ac380v交流电动力电池系统(2)充电。

技术总结
本发明公开一种增程式电动船，包括：若干个增程器单元(1)、若干个动力电池系统(2)、高压配电系统(3)、若干个电机控制器(4)、若干个驱动电机(5)、若干个推进器(6)、辅助电力系统(7)、辅助发电系统(8)和外接充电接口(9)。高压配电系统可以根据行驶工况适时启动若干个增程器单元和若干个动力电池系统，使它们工作在最佳高效的工作区域，避免了多次能量的转换，提高了混合动力总成的总体能量转换效率，减少污染物排放，提升续航能力和经济性。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：哈尔滨智明科技有限公司
技术研发日：2019.02.15
技术公布日：2020.08.25