專利名稱：風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型復(fù)合清潔能源環(huán)保船，特別是一種風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄 電池全電動船。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)柴油機船舶占據(jù)統(tǒng)治地位，由于柴油機存在煙塵噪聲臭味和油水污染，以 及煙氣和冷卻水中的熱能難以大幅度回收利用致使能效低的原因，所以不利于船員和環(huán) 保節(jié)能事業(yè)。采用蓄電池做能源的全電動船舶因為充電麻煩、儲電困難，導(dǎo)致續(xù)航力低 的技術(shù)原因和高能蓄電池昂貴的經(jīng)濟原因，還沒有應(yīng)用于公開水域。在封閉的水域，如 公園水池，已經(jīng)有利用岸電和太陽能作為動力的先例。由于蓄電池全電動船舶的高效無 污染的優(yōu)點，使其擁有巨大的潛在市場。技術(shù)方向之一是利用太陽能和風(fēng)能。對于柴油 機船舶和蓄電池電動船舶，從根本上看，是一個以"電代油"的問題。作為世界級難題， 在其它的領(lǐng)域已經(jīng)被攻克，例如青島港的勞模許振超在輪胎吊車方面實現(xiàn)了 "以電代油"。 2006年8月2日人民日報報道，許振超自主創(chuàng)新技術(shù)"油改電"已成功用到集裝箱輪胎 吊。同時說明"油改電"即由內(nèi)燃機驅(qū)動改為電驅(qū)動，是世界級難題。該項目如果在青 島港推廣，年可節(jié)約成本3000萬元以上，同時減少環(huán)境污染，降低作業(yè)噪聲，增強設(shè)備 運行安全性。
此外，從綜合利用能源的角度看，現(xiàn)行技術(shù)在船舶方面進展不大。傳統(tǒng)柴油機船舶 的電能是依靠低效污染的柴油機用油轉(zhuǎn)化而來的，不是直接利用高效的供熱和供電統(tǒng)一 的岸上能源方案提供的清潔岸電，此外現(xiàn)時船舶十分少見利用太陽能和風(fēng)能的。工作于 封閉水域的電動船舶，已經(jīng)有利用岸電和太陽能的先例。然而難以普及推廣。存在的問 題是太陽能昂貴效率低、陰天不能使用，岸電充電麻煩儲電困難續(xù)航力低。從風(fēng)能方面 看，在船舶方面的利用并不新鮮，傳統(tǒng)的人力船舶的風(fēng)帆就是例子，風(fēng)能利用只是在蒸 汽機和內(nèi)燃機動力船舶出現(xiàn)以后，被淡化了。風(fēng)帆利用風(fēng)能是用于船舶推進，其方法的 缺點是，只能在航行時利用、難以選擇方向、無風(fēng)影響運行、難以保證工作持續(xù)性。所謂電動船舶就是采用電力推進的船舶。電力推進分為柴油機發(fā)電的電力推進和全 蓄電池電力推進兩種。前者是一個電源與兩種用途配套，例如航行和挖沙、起重等，目 的在于追求方案的簡化以優(yōu)化船舶空間布局和系統(tǒng)配套，如自航起重船挖沙工程船，航 行不挖砂、挖砂不航行。然而因為有柴油機，所以是低效和有污染的，后者就是常規(guī)潛 艇，是柴油機和蓄電池相接合的船舶，在水下利用蓄電池進行電力推進，是電動船舶， 在水面變成柴油機推進船舶。我們的電動船是風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，在 大的類型方面屬于后者。以蓄電池為船舶能源，以岸電為主要能量來源，以太陽能和風(fēng) 能為輔助能源，三者都采取充電的方式為蓄電池補充能量。在綜合利用能源的方式上， 顯然有別于風(fēng)帆的直接方式，而是突出了充電的能量補充方式。此外在充電方式上，也 有別于傳統(tǒng)。例如岸電充電方式，在采用了可快速充電的蓄電池以后，可采用岸上大型 充電機實現(xiàn)快速充電。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是要提供一種合理利用蓄電池電動船舶的優(yōu)勢，擴大綜合利用 清潔能源的渠道，以岸電補充能量為主，以太陽能和風(fēng)能互補的方式為輔，采取高效的 充電方式全天候地補充能量，利用蓄電池做動力，實現(xiàn)高效環(huán)保的電力推進，開發(fā)出無 煙塵臭味油污，低噪聲，維護簡單、操縱方便、機動靈活的風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池 全電動船。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 一種風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，包括 船體，船體的前部設(shè)有控制臺，后部設(shè)有電動推進裝置，蓄電池組安裝在船體的底部， 控制臺通過電纜分別與蓄電池和電動推進裝置相連，蓄電池通過控制臺與充電機連接， 充電機與岸電接入裝置連接，太陽能板和風(fēng)力發(fā)電機安裝在船體的頂部，分別通過控制 臺與蓄電池連接，控制臺上設(shè)置有電動機無級調(diào)速操縱器和有檔調(diào)速操縱器，控制臺上 還設(shè)置有測量充放電電量的儀表以及充電的控制裝置。電動推進裝置采用電動機無級調(diào) 速方式。蓄電池組采用高低能閥控密封免維護蓄電池。
本實用新型所提供的風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船具有以下特點
一、采用蓄電池電動船舶實現(xiàn)電力推進不僅可獲得環(huán)保節(jié)能優(yōu)化船舶系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)提 高性能，特別是提高船舶穩(wěn)性的優(yōu)點，而且為綜合利用清潔能源提供了基礎(chǔ)，解決了能 量儲存的基本問題。這是傳統(tǒng)柴油機船舶難以實現(xiàn)的。同時在充電放電和厲行節(jié)能用電 方面，可與風(fēng)光電復(fù)合能源發(fā)電形成良好的配套，可體現(xiàn)能源和船舶配套的整體優(yōu)勢，因為廉價能源，還必須用得省，才能產(chǎn)生高性能。
二、 采用充電方式補充能量，擴大了綜合利用清潔能源的渠道和應(yīng)用的范圍，以及 延長工作時間，例如可利用輕微風(fēng)能達到全天候的程度，優(yōu)于風(fēng)帆的方式，且風(fēng)能可不 僅用于船舶推進，還可用做它用。由于增加機會和延長工作時間，所以在提高效率的同 時，還可減小容量，實際上是以時間換空間，有利于船舶布局和降低成本。
三、 采用風(fēng)光電復(fù)合方式構(gòu)成能量來源，有利于優(yōu)勢互補形成集成優(yōu)勢。例如以岸 電作為主渠道，可適應(yīng)當(dāng)前太陽能和風(fēng)能的技術(shù)發(fā)展水平，保證工作運行的連續(xù)性；利 用太陽能和風(fēng)能，在技術(shù)方面可擴大能源渠道，形成雙保險，延長充電時間、增加充電 機會，降低對于自然條件的要求，增強實際應(yīng)用的適應(yīng)性，最終構(gòu)成普及推廣的基礎(chǔ)； 同時由于在價格方面的差異，它們還可形成價格互補，構(gòu)成經(jīng)濟上的普及基礎(chǔ)。
四、 由于采用了綜合能源，在能源供給方面更加穩(wěn)定可靠，因此有利于提高電動船 舶的性能，并有利于蓄電池的工作，還可進一步提高節(jié)能水平，降低運行成本，例如降 低充電頻率、少充電多航行、提高續(xù)航力等等。
五、 利用太陽能和風(fēng)能充電，比較適應(yīng)船舶工作的環(huán)境條件，因為這些在水面和岸 邊是比較容易得到的。同時采用風(fēng)光電復(fù)合能源特別適應(yīng)船舶的工作條件，可彰顯船舶 的特色，船舶的低速工作特點使其可利用汽車難以利用的能源，例如低速風(fēng)能，因而在 采用綜合能源方面比電動汽車更具有優(yōu)勢。
六、 與傳統(tǒng)柴油機船舶相比，不僅具有舒適度高、操作簡單、節(jié)省人工、環(huán)保節(jié)能、 高性能價格比、以及長遠經(jīng)濟社會效益好的優(yōu)點，而且因為利用了底艙取消了機艙和柴 油機，從而優(yōu)化了船舶系統(tǒng)和空間結(jié)構(gòu)，此外，可由駕駛室操縱臺直接控制電動機和船 舶運動，而具有反應(yīng)快機動靈活的特點。
七、 由于采用了閥控密封免維蓄電池、全自動智能充電機、以及控制和分配對蓄電 池組進行充電的裝置和措施，實現(xiàn)了無人值班均衡充電，從而使得維護管理工作比較簡 單、工作可靠性高。
八、 由于配備了無級調(diào)速和有檔調(diào)速兩種操作裝置，因此使船員有了多種選擇、可 較好地適應(yīng)船員的操作習(xí)慣，且有利于提高可靠性，有利于普及推廣。
九、 由于配備了充電和放電電量測量儀表，所以可方便于船員監(jiān)視蓄電池充電放電 和存電情況、以及蓄電池的情況，有利于做到心中有數(shù)、提高可靠性，同時可便于進行 節(jié)能運行操作控制，提高管理操作的節(jié)能水平。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本實用新型右視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型控制臺俯視圖。
具體實施方式
如附
圖1、圖2和圖3所示，本裝置包括船體1，船體1的前部設(shè)有控制臺2，后部 設(shè)有電動推進裝置4，蓄電池組3安裝在船體1的底部，控制臺2通過電纜分別與蓄電池 3和電動推進裝置4相連，蓄電池3通過控制臺2與充電機5連接，充電機5與岸電接入 裝置6連接，太陽能板7和風(fēng)力發(fā)電機8安裝在船體1的頂部，分別通過控制臺2與蓄 電池3連接，控制臺2上設(shè)置有電動機無級調(diào)速操縱器12和有檔調(diào)速操縱器9，控制臺 上還設(shè)置有測量充放電電量的儀表10以及充電的控制裝置11。電動推進裝置4采用電動 機無級調(diào)速方式。蓄電池組3采用高低能閥控密封免維護蓄電池。
本實用新型使用時，在控制臺2的操作控制下，蓄電池組3帶動電動推進裝置4轉(zhuǎn) 動，推動船體l運動。充電機5可以利用岸電接入裝置6引進岸電對蓄電池組3充電和 供應(yīng)全船用電，同時利用控制臺2的充電控制裝置11進行控制和分配對蓄電池組進行自 動均衡充電；此外，在基地時可以利用岸上充電機對于蓄電池3進行充放電，可把電能 返回到電網(wǎng)，以滿足蓄電池維護和節(jié)約能量的雙重需求。同樣，控制臺2的充電控制裝 置ll可與太陽能和風(fēng)能充電系統(tǒng)一道，控制其對蓄電池進行自動充電，充電控制裝置ll
也可關(guān)閉某一充電裝置。
權(quán)利要求1、一種風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，包括船體(1)，船體(1)的前部設(shè)有控制臺(2)，后部設(shè)有電動推進裝置(4)，其特征在于蓄電池組(3)安裝在船體(1)的底部，控制臺(2)通過電纜分別與蓄電池(3)和電動推進裝置(4)相連，蓄電池(3)通過控制臺(2)與充電機(5)連接，充電機(5)與岸電接入裝置(6)連接，太陽能板(7)和風(fēng)力發(fā)電機(8)安裝在船體(1)的頂部，分別通過控制臺(2)與蓄電池(3)連接，控制臺(2)上設(shè)置有電動機無級調(diào)速操縱器(12)和有檔調(diào)速操縱器(9)，控制臺上還設(shè)置有測量充放電電量的儀表(10)以及充電的控制裝置(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，其特征在于電動 推進裝置(4)采用電動機無級調(diào)速方式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，其特征在于蓄電 池組(3)采用高低能閥控密封免維護蓄電池。
專利摘要一種風(fēng)光電復(fù)合能源充電蓄電池全電動船，包括船體，船體的前部設(shè)有控制臺，后部設(shè)有電動推進裝置，蓄電池組安裝在船體的底部，控制臺通過電纜分別與蓄電池和電動推進裝置相連，蓄電池與充電機連接，充電機與岸電接入裝置連接，在船體的頂部設(shè)有太陽能板和風(fēng)能發(fā)電機，它們通過控制臺與蓄電池組相連。本實用新型采用儲電的方式解決發(fā)電配電用電的同時性問題，達到不同時的效果，極大地增加綜合利用自然清潔能源的時間和機會。航行或停航時都可利用風(fēng)能；不僅可用于船舶推進，而且可用于其它用電器；同時形成風(fēng)光電三者的結(jié)合和優(yōu)勢互補，在整體系統(tǒng)上提高功能和效率，既可獲得廉價能源，又可保證工作運行的連續(xù)性。
文檔編號B63H19/00GK201235927SQ20082006830
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者龐志森, 張大中, 張青發(fā), 王文忠 申請人:宜昌發(fā)中船務(wù)有限公司;龐志森;王文忠;張青發(fā);張大中