本申請涉及船舶換電，尤其涉及船舶換電方法和船舶高壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電動船是一種以電力驅(qū)動的船舶，通過電動機以及電池組等電力裝置提供動力，并替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機驅(qū)動船舶。

2、根據(jù)電池安裝形式不同，電動船還可以進一步分為固定充電式電動船和換電式電動船。

3、固定充電式電動船指的是電池組安裝在船舶固定艙室內(nèi)，在碼頭等固定場所進行充電。

4、換電式電動船指的是電池組集成在一個標準集裝箱內(nèi)，船舶既可以像固定充電式電動船一樣在碼頭等固定場所進行充電，也可以在上述場所直接更換箱式電池組，快速進行補電。

5、換電式電動船也可以備有兩個或以上電池包，換電式電動船如何在行駛中以較小的動力丟失時間切換電池包，是本申請要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種船舶換電方法和船舶高壓系統(tǒng)，以在行駛中以較小的動力丟失時間切換電池包。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例采取了如下技術(shù)方案。

3、第一方面，本申請實施例提供一種船舶換電方法，應(yīng)用于船舶的能源管理系統(tǒng)，所述能源管理系統(tǒng)分別與電池管理系統(tǒng)和dc-ac控制器通信連接；所述dc-ac控制器用于控制dc-ac模塊中開關(guān)管的狀態(tài)，以將電池包的直流電轉(zhuǎn)為交流電并提供給電機；

4、所述船舶換電方法包括：

5、接收所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當(dāng)前接入的電池包電量信息；

6、當(dāng)當(dāng)前接入的電池包電量小于第一設(shè)定值且換電模式可行時，向所述dc-ac控制器發(fā)送降低電機功率指令；

7、根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，執(zhí)行換包控制邏輯。

8、可選地，根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，執(zhí)行換包控制邏輯的步驟包括：

9、根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，向所述dc-ac控制器發(fā)送放電指令；

10、根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的放電進度信息，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送切換電池包指令。

11、可選地，所述降低電機功率進度信息為電機轉(zhuǎn)速信息；

12、根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，向所述dc-ac控制器發(fā)送放電指令的步驟包括：

13、接收所述dc-ac控制器發(fā)送的電機轉(zhuǎn)速信息；

14、當(dāng)電機轉(zhuǎn)速降低到第二設(shè)定值時，向所述dc-ac控制器發(fā)送放電指令。

15、可選地，所述放電進度信息為dc-ac模塊前端電壓信息；

16、根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的放電進度信息，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送切換電池包指令的步驟包括：

17、接收所述dc-ac控制器發(fā)送的dc-ac模塊前端電壓信息；

18、當(dāng)dc-ac模塊前端電壓小于第三設(shè)定值時，向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送切換電池包指令。

19、可選地，所述船舶換電方法還包括：

20、接收所述dc-ac控制器發(fā)送的dc-ac模塊前端電壓信息；

21、當(dāng)dc-ac模塊前端電壓小于第四設(shè)定值時，控制dc-ac模塊輸入端回路的預(yù)充模塊接入。

22、可選地，所述船舶換電方法還包括：

23、接收所述dc-ac控制器發(fā)送的dc-ac模塊前端電壓信息；

24、當(dāng)dc-ac模塊前端電壓大于第五設(shè)定值時，控制dc-ac模塊輸入端回路的預(yù)充模塊并聯(lián)的斷路器閉合。

25、可選地，所述船舶換電方法還包括：

26、在所述斷路器閉合之后，向所述dc-ac控制器發(fā)送開管指令；

27、接收到所述dc-ac控制器反饋的已開管信息之后，識別當(dāng)前擋位，向所述dc-ac控制器發(fā)送目標轉(zhuǎn)速指令，所述dc-ac控制器根據(jù)所述目標轉(zhuǎn)速指令控制dc-ac模塊的輸出，使電機的轉(zhuǎn)速向目標轉(zhuǎn)速調(diào)整。

28、第二方面，本申請實施例提供一種船舶高壓系統(tǒng)，包括能源管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、dc-ac控制器、dc-ac模塊、預(yù)充模塊、斷路器、電池箱和電機，所述電池箱包括至少2個電池包；

29、所述預(yù)充模塊與所述斷路器并聯(lián)為電路單元，所述電路單元串聯(lián)在所述dc-ac模塊的輸入端的回路中；所述dc-ac模塊的輸出端連接所述電機；

30、所述能源管理系統(tǒng)分別與所述電池管理系統(tǒng)和所述dc-ac控制器通信連接；

31、所述電池管理系統(tǒng)用于選擇接入所述dc-ac模塊輸入端回路的電池包；

32、所述能源管理系統(tǒng)用于執(zhí)行第一方面的船舶換電方法。

33、可選地，所述電池箱包括至少3個電池包；

34、所述電池管理系統(tǒng)用于檢測當(dāng)前未接入的電池包電量，將電量最多的一個電池包作為下一個接入的電池包。

35、可選地，所述dc-ac控制器用于在接收到降低電機功率指令時，降低電機轉(zhuǎn)速，并在電機轉(zhuǎn)速降低到第二設(shè)定值時，執(zhí)行主動放電，并向所述能源管理系統(tǒng)發(fā)送所述dc-ac模塊前端電壓信息。

36、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本申請具有以下有益效果：

37、本申請實施例提供的船舶換電方法不使船舶電機停止之后再進行換電，而是降低電機功率，使電機功率降低到安全范圍內(nèi)，就進行換包，相比電機停止再換包的方式，明顯降低了動力丟失時間，提高了換電式電動船的效率。

技術(shù)特征：

1.一種船舶換電方法，其特征在于，應(yīng)用于船舶的能源管理系統(tǒng)，所述能源管理系統(tǒng)分別與電池管理系統(tǒng)和dc-ac控制器通信連接；所述dc-ac控制器用于控制dc-ac模塊中開關(guān)管的狀態(tài)，以將電池包的直流電轉(zhuǎn)為交流電并提供給電機；

2.如權(quán)利要求1所述的船舶換電方法，其特征在于，根據(jù)所述dc-ac控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，執(zhí)行換包控制邏輯的步驟包括：

3.如權(quán)利要求2所述的船舶換電方法，其特征在于，所述降低電機功率進度信息為電機轉(zhuǎn)速信息；

4.如權(quán)利要求2所述的船舶換電方法，其特征在于，所述放電進度信息為dc-ac模塊前端電壓信息；

5.如權(quán)利要求1所述的船舶換電方法，其特征在于，所述船舶換電方法還包括：

6.如權(quán)利要求5所述的船舶換電方法，其特征在于，所述船舶換電方法還包括：

7.如權(quán)利要求6所述的船舶換電方法，其特征在于，所述船舶換電方法還包括：

8.一種船舶高壓系統(tǒng)，其特征在于，包括能源管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、dc-ac控制器、dc-ac模塊、預(yù)充模塊、斷路器、電池箱和電機，所述電池箱包括至少2個電池包；

9.如權(quán)利要求8所述的船舶高壓系統(tǒng)，其特征在于，所述電池箱包括至少3個電池包；

10.如權(quán)利要求8所述的船舶高壓系統(tǒng)，其特征在于，所述dc-ac控制器用于在接收到降低電機功率指令時，降低電機轉(zhuǎn)速，并在電機轉(zhuǎn)速降低到第二設(shè)定值時，執(zhí)行主動放電，并向所述能源管理系統(tǒng)發(fā)送所述dc-ac模塊前端電壓信息。

技術(shù)總結(jié)
本申請實施例提供一種船舶換電方法和船舶高壓系統(tǒng)，涉及船舶換電技術(shù)領(lǐng)域。船舶換電方法包括：接收電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當(dāng)前接入的電池包電量信息；當(dāng)當(dāng)前接入的電池包電量小于第一設(shè)定值且換電模式可行時，向DC?AC控制器發(fā)送降低電機功率指令；根據(jù)DC?AC控制器發(fā)送的降低電機功率進度信息，執(zhí)行換包控制邏輯。由于不使船舶電機停止之后再進行換電，而是降低電機功率，使電機功率降低到安全范圍內(nèi)，就進行換包，相比電機停止再換包的方式，明顯降低了動力丟失時間，提高了換電式電動船的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王學(xué)敏,張湘權(quán),張茂森,鄭天保,劉陽
受保護的技術(shù)使用者：三點水新能源科技（安徽）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14