一种增程式电动船舶的制作方法

本发明涉及船舶技术领域，具体为一种增程式电动船舶。

背景技术：

传统动力船舶排放越来越难满足国家排放要求，目前河道航行的船舶绝大多数以柴油动力为主，柴油动力船舶排放物中碳烟与硫化物对污染比较大且废气处理较为复杂，随着国家对船机排放越来越严格，柴油动力船舶越来越难满足国家排放要求。

传统动力船舶燃油经济性不高，船机的转速区域分为低速区、中速区、高速区，其中船机在不同转速区域运行的热效率不同，船机在低速区的热效率比较低，在高速区的热效率比较高，船机热效率越高燃油经济性越好，传统动力船舶航行工况比较复杂，船机因工况不同选择在不同转速区域工作，始终难以保持在高热效率区域运行，因而传统动力船舶燃油经济性不高。

电动船舶续航不足，电动船舶使用纯电驱动，虽然实现船舶航行“零排放”，但是电动船舶需要电能多，电池容量大，导致电池过重，造成船舶重量过大，严重缩短电动船舶的续航里程。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种增程式电动船舶，解决了电动船舶需要电能多，电池容量大，导致电池过重，造成船舶重量过大，严重缩短电动船舶的续航里程的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种增程式电动船舶，包括第一增程器、第二增程器、第三增程器、岸电输入设备、第一ac/dc转换器、第二ac/dc转换器、第三ac/dc转换器、岸电ac/dc转换器、中压直流电网、第一dc/ac转换器、第二dc/ac转换器、第三dc/ac转换器、dc/dc转换器、第一驱动电机、第二驱动电机、船舶日常用电输出连接器、动力电池、第一螺旋桨和第二螺旋桨，所述第一增程器的表面通过导线与第一ac/dc转换器的表面电性连接，并且第一ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性电连接，所述中压直流电网的表面通过导线与第一dc/ac转换器的表面电性连接，所述第一dc/ac转换器的表面通过导线与第一驱动电机的表面电性连接，并且第一驱动电机输出轴的一端通过联轴器与第一螺旋桨的表面固定连接，所述第二增程器的表面通过导线与第二ac/dc转换器的表面电性连接，并且第二ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性电连接，所述中压直流电网的表面通过导线与第二dc/ac转换器的表面电性连接，所述第二dc/ac转换器的表面通过导线与第二驱动电机的表面电性连接，并且第二驱动电机输出轴的一端通过联轴器与第二螺旋桨的表面固定连接。

优选的，所述第三增程器的表面通过导线与第三ac/dc转换器的表面电性连接，并且第三ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性电连接，所述中压直流电网的表面通过导线与第三dc/ac转换器的表面电性连接，所述第三dc/ac转换器的表面通过导线与船舶日常用电输出连接器的表面电性连接。

优选的，所述岸电输入设备的表面通过导线与岸电ac/dc转换器的表面电性连接，并且岸电ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性连接，所述中压直流电网的表面通过导线与dc/dc转换器的表面电性连接，并且dc/dc转换器的表面通过导线与动力电池的表面电性连接。

优选的，所述岸电输入设备为动力电池提供岸边充电。

优选的，所述第一ac/dc转换器、第二ac/dc转换器、第三ac/dc转换器和岸电ac/dc转换器将交流电转换为直流电，所述第一dc/ac转换器、第二dc/ac转换器和第三dc/ac转换器将直流电转换为交流电，所述dc/dc转换器将输入电压转换为设备所需的固定电压。

优选的，所述800v中压直流电网将电能合理有效分配到各装置。

优选的，所述动力电池为第一驱动电机、第二驱动电机、船舶日常用电输出连接器、第一增程器、第二增程器和第三增程器提供电能。

优选的，所述船舶日常用电输出连接器为船舶提供生活用。

（三）有益效果

本发明提供了一种增程式电动船舶。与现有技术相比，具备以下有益效果：该增程式电动船舶，第一增程器的表面通过导线与第一ac/dc转换器的表面电性连接，并且第一ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性电连接，中压直流电网的表面通过导线与第一dc/ac转换器的表面电性连接，第一dc/ac转换器的表面通过导线与第一驱动电机的表面电性连接，并且第一驱动电机输出轴的一端通过联轴器与第一螺旋桨的表面固定连接，第二增程器的表面通过导线与第二ac/dc转换器的表面电性连接，并且第二ac/dc转换器的表面通过导线与中压直流电网的表面电性电连接，中压直流电网的表面通过导线与第二dc/ac转换器的表面电性连接，第二dc/ac转换器的表面通过导线与第二驱动电机的表面电性连接，并且第二驱动电机输出轴的一端通过联轴器与第二螺旋桨的表面固定连接，通过在增程式电动船舶的航行主要靠驱动电机带动螺旋桨的旋转提供航行的推力，而驱动电机的电能优先使用动力电池的电能，当动力电池电量不足时，增程器工作，为动力电池充电，增加船舶的续航里程，与此同时，可根据实际航行动力需求，可选择一个增程器或者多个增程器工作直接为驱动电机提供电能，船舶的日常用电也是优先使用动力电池的电能，当动力电池电能不足时，增程器工作，为动力电池充电，船舶的设备用电由中压直流电网根据实际需求合理分配。

附图说明

图1为本发明的系统图；

图2为本发明驱动电机的电能分配图；

图3为本发明动力电池电能不足时电能分配图；

图4为本发明船舶日常用电的电能分配图；

图5为本发明动力电池电能不足时增程器时电能分配图；

图6为本发明增程器启动时的电能分配图；

图7为本发明岸电充电的电能分配图。

图中，1-第一增程器、2-第二增程器、3-第三增程器、4-岸电输入设备、5-第一ac/dc转换器、6-第二ac/dc转换器、7-第三ac/dc转换器、8-岸电ac/dc转换器、9-中压直流电网、10-第一dc/ac转换器、11-第二dc/ac转换器、12-第三dc/ac转换器、13-dc/dc转换器、14-第一驱动电机、15-第二驱动电机、16-船舶日常用电输出连接器、17-动力电池、18-第一螺旋桨、19-第二螺旋桨。

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。

请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种增程式电动船舶，包括第一增程器1、第二增程器2、第三增程器3、岸电输入设备4、第一ac/dc转换器5、第二ac/dc转换器6、第三ac/dc转换器7、岸电ac/dc转换器8、中压直流电网9、第一dc/ac转换器10、第二dc/ac转换器11、第三dc/ac转换器12、dc/dc转换器13、第一驱动电机14、第二驱动电机15、船舶日常用电输出连接器16、动力电池17、第一螺旋桨18和第二螺旋桨19，岸电输入设备4的表面通过导线与岸电ac/dc转换器8的表面电性连接，并且岸电ac/dc转换器8的表面通过导线与中压直流电网9的表面电性连接，所述中压直流电网9的表面通过导线与dc/dc转换器13的表面电性连接，并且dc/dc转换器13的表面通过导线与动力电池17的表面电性连接，第三增程器3的表面通过导线与第三ac/dc转换器7的表面电性连接，并且第三ac/dc转换器7的表面通过导线与中压直流电网9的表面电性电连接，所述中压直流电网9的表面通过导线与第三dc/ac转换器12的表面电性连接，所述第三dc/ac转换器12的表面通过导线与船舶日常用电输出连接器16的表面电性连接，所述第一增程器1的表面通过导线与第一ac/dc转换器5的表面电性连接，并且第一ac/dc转换器5的表面通过导线与中压直流电网9的表面电性电连接，所述中压直流电网9的表面通过导线与第一dc/ac转换器10的表面电性连接，所述第一dc/ac转换器10的表面通过导线与第一驱动电机14的表面电性连接，并且第一驱动电机14输出轴的一端通过联轴器与第一螺旋桨18的表面固定连接，所述第二增程器2的表面通过导线与第二ac/dc转换器6的表面电性连接，并且第二ac/dc转换器6的表面通过导线与中压直流电网9的表面电性电连接，所述中压直流电网9的表面通过导线与第二dc/ac转换器11的表面电性连接，所述第二dc/ac转换器11的表面通过导线与第二驱动电机15的表面电性连接，并且第二驱动电机15输出轴的一端通过联轴器与第二螺旋桨19的表面固定连接。

动力电池17电能充足时，第一驱动电机14和第二驱动电机17优先使用动力电池17的电能，动力电池17输出电能，经过dc/dc转换器13转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能经过第一dc/ac转换器10和第二dc/ac转换器11转换，输入到第一驱动电机14和第二驱动电机17，电能分配如图2所示；

动力电池17电能不足时，第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3工作为动力电池17充电，同时也为第一驱动电机14和第二驱动电机17提供电能，第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3发出的电能，经过第一ac/dc转换器5、第二ac/dc转换器6和第三ac/dc转换器7转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能，经过第一dc/ac转换器1和第二dc/ac转换器11c转换，输入到第一驱动电机14和第二驱动电机17，同时也经过dc/dc转换器13转换，输入到动力电池17进行充电，可根据实际航行动力需求可选择一个或者多个增程器进行工作发电，电能分配如图3所示（图为三个增程器同时工作发电）；

动力电池17电能充足时，日常用电使用动力电池17的电能，动力电池17输出电能，经过dc/dc转换器13转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能，经过第三dc/ac转换器12转换，输入给船舶日常用电输出连接器16，电能分配如图4所示

动力电池17电能不足时，第三增程器3工作为动力电池17充电，同时动力电池17也输出电能供给船舶日常用电输出连接器16，第三增程器3输出电能，经过第三ac/dc转换器7转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能，经过dc/dc转换器13转换，输入到动力电池17进行充电，动力电池17充电过程电能输出供给船舶日常用电输出连接器16，电能分配跟动力电池17电能充足时电能分配一样，动力电池充电时，电能分配如图5所示（图为使用一个增程器工作为动力电池充电）；

增程器启动时的电能分配，第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3启动过程，动力电池17输出电能，经过dc/dc转换器13转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能，经过第一ac/dc转换器5、第二ac/dc转换器6和第三ac/dc转换器7的转换，输入到第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3内的发电机，此时发电机作为启动电机带动发动机转动，当发动机成功启动后，中压直流电网9中断对第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3发电机供电，第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3工作发出的电能，并入中压直流电网9，第一增程器1、第二增程器2和第三增程器3启动时电能分配如图6所示（图为动力电池为三个增程器启动提供电能）；

岸电充电的电能分配，船舶靠岸，使用岸边充电装置为动力电池17充电过程，岸电经过岸电输入设备4输入，经过岸电ac/dc转换器8的转换，并入中压直流电网9进行电能分配，分配完毕的电能，经过dc/dc转换器13转换，输入到动力电池17进行充电，岸电充电电能分配如图7所示。

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，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。