一種基于飛輪儲(chǔ)能裝置光伏電站的船舶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶，更具體地說(shuō)，涉及一種基于光伏電站供電的船舶。
【背景技術(shù)】
[0002]由于燃油成本因素的影響及排放帶來(lái)的環(huán)保壓力，綠色清潔能源日益受到重視，船舶綠色能源一直船舶市場(chǎng)研究的熱點(diǎn)，光伏電站作為一種將免費(fèi)的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換型式日漸受到船界的關(guān)注，尤其對(duì)于大型船舶，面積大，航行時(shí)間長(zhǎng)，光伏電站大有用武之地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種清潔、穩(wěn)定的船用光伏電站，從而提高船舶的用電性能。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種基于飛輪儲(chǔ)能裝置光伏電站的船舶，包括布置在油船、散貨船、集裝箱船開(kāi)敞甲板上的多組光伏板，所述光伏板通過(guò)直流匯流箱輸出直流電力，經(jīng)過(guò)直流開(kāi)關(guān)柜送至并網(wǎng)逆變器;所述并網(wǎng)逆變器輸出交流電力，經(jīng)交流配電箱向主電網(wǎng)送出與主電網(wǎng)電制相同的電力；所述交流配電箱還連接了飛輪儲(chǔ)能裝置;所述直流匯流箱、直流開(kāi)關(guān)柜、并網(wǎng)逆變器、飛輪儲(chǔ)能裝置設(shè)置于船體機(jī)艙中。
[0005]設(shè)有飛輪儲(chǔ)能裝置的船舶光伏電站，由安裝于船上的光伏板、匯流裝置、并網(wǎng)逆變器、飛輪儲(chǔ)能裝置組成。光伏板將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為直流電能，多個(gè)光伏板串聯(lián)后再并聯(lián)經(jīng)過(guò)匯流裝置輸出，送入并網(wǎng)逆變器，并網(wǎng)逆變器將直流電能逆變?yōu)榕c船舶主電網(wǎng)電制相同的交流電力，并與船舶主電網(wǎng)并網(wǎng)。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:使用光伏電站電力，降低柴油發(fā)電機(jī)的燃油消耗，同時(shí)光伏電站由于飛輪的作用受光照強(qiáng)度波動(dòng)影響小，輸出平穩(wěn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是設(shè)有飛輪儲(chǔ)能裝置的船舶光伏電站原理示意圖。
[0008]圖2是光伏板連接示意圖。
[0009]圖3是光伏板布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明在船舶上提供設(shè)有飛輪儲(chǔ)能裝置的船舶光伏電站，包括安裝于船上的光伏板、匯流裝置、并網(wǎng)逆變器、飛輪儲(chǔ)能裝置及相關(guān)控制器。光伏板是將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為直流電能的原件，多個(gè)光伏板通過(guò)串聯(lián)成一路，再將同樣的多路光伏板并聯(lián)，與匯流裝置連接，即可輸出直流電力；匯流裝置是將多路光伏板的直流電力匯合后集中輸出的裝置，并設(shè)有防止多路光伏板由于異常因素導(dǎo)致的電壓不平衡引起的電流回流;并網(wǎng)逆變器用于將直流電力逆變成交流電力，并將其調(diào)整為與主電網(wǎng)電制相同的電力，且自動(dòng)檢測(cè)并網(wǎng)所需的主電網(wǎng)各個(gè)物理量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并網(wǎng)；飛輪儲(chǔ)能裝置用于將電能轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)為飛輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，需要時(shí)將存儲(chǔ)的機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能通過(guò)，輸出至主電網(wǎng)，起到在光強(qiáng)度發(fā)生突變時(shí)穩(wěn)定光伏電站輸出、減小波動(dòng)的作用。
[0011]具體如圖1所示，設(shè)有飛輪儲(chǔ)能裝置的船舶光伏電站原理示意圖。其中光伏板I按照逆變器可以接受的電壓等級(jí)，每10個(gè)或20個(gè)，也可根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)數(shù)量串聯(lián)為一路，多路光伏板I再通過(guò)匯流裝置2將電流匯流后輸出至并網(wǎng)逆變器3，并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)相連，飛輪儲(chǔ)能裝置4與主電網(wǎng)相連，其內(nèi)置整流模塊、電機(jī)、飛輪、逆變模塊，在光照強(qiáng)度高并且穩(wěn)定的情況下，光伏電站與主電網(wǎng)并網(wǎng)后，交流電力通過(guò)儲(chǔ)能飛輪的整流模塊驅(qū)動(dòng)飛輪電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)飛輪，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能存儲(chǔ)，在遇到光照強(qiáng)度突然降低時(shí)，控制系統(tǒng)檢測(cè)到光伏板輸出減小，即起動(dòng)儲(chǔ)能飛輪逆變過(guò)程，飛輪帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電通過(guò)內(nèi)置逆變模塊輸出至主電網(wǎng)，彌補(bǔ)了由于光伏板能力下降的不足。飛輪儲(chǔ)能裝置可以選用北京奇峰聚能科技有限公司QFFL5系列、QFFL20系列儲(chǔ)能飛輪，裝置容量為光伏電站容量的15-30%進(jìn)行選取。
[0012]圖1中，集控室的主配電板代表了主電網(wǎng)負(fù)載。
[0013]圖2為光伏板連接示意圖，其中光伏板I串聯(lián)后再并聯(lián)，接入?yún)R流裝置2，匯流裝置內(nèi)部每路的二極管，防止每路光伏板間由于電壓不平衡造成的電流回流，直流電力通過(guò)匯流裝置匯集后輸出，通過(guò)保護(hù)裝置送入并網(wǎng)逆變器。
[0014]圖3為光伏板布置示意圖，其中光伏板I布置在油船、散貨船、集裝箱船上開(kāi)敞甲板處，如圖3布置在30萬(wàn)噸原油船的C甲板處，采用水平安裝，盡可能布置高度較高的位置，防止上浪損壞光伏板，要考慮安裝、維護(hù)、逃生空間。
[0015]飛輪儲(chǔ)能裝置為專業(yè)廠家開(kāi)發(fā)的成熟產(chǎn)品。設(shè)有飛輪儲(chǔ)能裝置，在太陽(yáng)光照強(qiáng)度高且穩(wěn)定時(shí)，將光伏板產(chǎn)生的電能經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換交流電力驅(qū)動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，完成能量的存儲(chǔ);在光照發(fā)生波動(dòng)時(shí)，飛輪儲(chǔ)能裝置將存儲(chǔ)的機(jī)械能釋放為電力并通過(guò)其逆變器模塊送入主電網(wǎng)，補(bǔ)充由于光強(qiáng)波動(dòng)帶來(lái)的光伏能力下降，穩(wěn)定了光伏電站的輸出能力，保證船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于飛輪儲(chǔ)能裝置光伏電站的船舶，其特征在于，包括布置在油船、散貨船、集裝箱船開(kāi)敞甲板上的多組光伏板(I)， 所述光伏板(I)通過(guò)直流匯流箱(2)輸出直流電力，經(jīng)過(guò)直流開(kāi)關(guān)柜送至并網(wǎng)逆變器(3);所述并網(wǎng)逆變器(3)輸出交流電力，經(jīng)交流配電箱向主電網(wǎng)送出與主電網(wǎng)電制相同的電力； 所述交流配電箱還連接了飛輪儲(chǔ)能裝置(4); 所述直流匯流箱(2)、直流開(kāi)關(guān)柜、并網(wǎng)逆變器(3)、飛輪儲(chǔ)能裝置(4)設(shè)置于船體機(jī)艙中。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種基于飛輪儲(chǔ)能裝置光伏電站的船舶，包括布置在油船、散貨船、集裝箱船開(kāi)敞甲板上的多組光伏板1，所述光伏板1通過(guò)直流匯流箱2輸出直流電力，經(jīng)過(guò)直流開(kāi)關(guān)柜送至并網(wǎng)逆變器3；所述并網(wǎng)逆變器3輸出交流電力，經(jīng)交流配電箱向主電網(wǎng)送出與主電網(wǎng)電制相同的電力；所述交流配電箱還連接了飛輪儲(chǔ)能裝置4；所述直流匯流箱2、直流開(kāi)關(guān)柜、并網(wǎng)逆變器3、飛輪儲(chǔ)能裝置4設(shè)置于船體機(jī)艙中。飛輪儲(chǔ)能裝置是將交流電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的輪狀蓄能器，光照強(qiáng)度高且穩(wěn)定時(shí)工作，在遇到光照強(qiáng)度降低是，飛輪會(huì)將儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電力釋放輸入到主電網(wǎng)中，起到緩沖、穩(wěn)定光伏電站輸出的作用。
【IPC分類】H02S10/20, H02J3/38, H02J3/30
【公開(kāi)號(hào)】CN205231766
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521115717
【發(fā)明人】張恩國(guó), 王笑虹, 薛莉莉
【申請(qǐng)人】大連船舶重工集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日