CN104477361A - 船舶推进系统、用电系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶推进系统、用电系统及控制方法中，通过用电控制器依据用电设备的用电情况，控制柴油发电机组产生的电能到达用电设备，以按照实际用电需求为用电设备提供电能。上述技术方案采用柴油发电机组代替现有技术中的主柴油机，将柴油发电机组产生的电能作为全船的用电设备的动力源，特别地，在船舶推进系统中，用电设备为螺旋桨；并且利用船舶的用电控制器按照实际用电需求为所述用电设备提供电能，实现了全船能源的统一分配，达到了合理配置全船能源，进而节约能源、降低运行成本的目的。

Description

船舶推进系统、用电系统及控制方法

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别是涉及一种船舶推进系统、用电系统及控制方法。

背景技术

目前，传统的船舶推进方法为主柴油机带螺旋桨，即采用柴油机带动螺旋桨产生推力使船舶移动。但是，使用上述船舶推进方法，需要专门的柴油机来提供推进动力，能源消耗大，同时，对于船上其它的用电设备，还需要提供电源，综上，也就是既要为推进船舶提供动力，又要为用电设备提供电能，并且这两者的供能系统是相对独立，导致全船能源配置不合理，浪费能源，提高了运行成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种船舶推进系统、用电系统及控制方法，以达到合理配置全船能源，进而节约能源、降低运行成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种船舶推进系统，该系统包括：

柴油发电机组；

主配电板；

移相变压器；

变频器；

主推进电机；

螺旋桨；

用电控制器；

所述用电控制器控制所述柴油发电机组产生的电能经由所述主配电板、所述移相变压器及所述变频器，到达所述主推进电机，以使所述主推进电机带动所述螺旋桨产生推力供船舶移动。

上述推进系统中，优选的，所述柴油发电机组包括：

柴油发动机、发电机和控制器；

在所述控制器的控制下，所述柴油发动机驱动所述发电机运转，使柴油的能量转换为电能，为船舶上的用电设备提供电能。

本发明还提供了一种船舶推进控制方法，包括：

控制柴油发电机组产生的电能经由主配电板、移相变压器及变频器，到达主推进电机，以使所述主推进电机带动螺旋桨产生推力供船舶移动。

本发明提供了一种船舶用电系统，该系统包括：

柴油发电机组；

主配电板；

用电设备；

用电控制器；

所述用电控制器依据所述用电设备的用电情况，控制所述柴油发电机组产生的电能到达所述用电设备，以按照实际用电需求为所述用电设备提供电能。

上述用电系统中，优选的，所述用电设备为螺旋桨。

本发明还提供了一种船舶用电控制方法，包括：

控制柴油发电机组产生的电能到达用电设备，以按照实际用电需求为所述用电设备提供电能。

上述用电控制方法中，优选的，还包括：

确定所述用电设备的用电情况；

参考预设调整规则，增加或者减少所述柴油发电机组中发电机的数量。

上述本发明技术方案中，采用柴油发电机组代替现有技术中的主柴油机，将柴油发电机组产生的电能作为全船的用电设备的动力源，也就是将为推进船舶移动和为用电设备提供电能的动力源合成一个柴油发电机组，特别地，在船舶推进系统中，用电设备为螺旋桨；并且利用船舶的用电控制器按照实际用电需求为所述用电设备提供电能，实现了全船能源的统一分配，达到了合理配置全船能源，进而节约能源、降低运行成本的目的。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种船舶推进系统实施例1的结构框图；

图2为本发明一种船舶用电系统实施例1的结构框图。

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。

本发明的核心是提供一种船舶推进系统、用电系统及控制方法，以达到合理配置全船能源，进而节约能源、降低运行成本的目的。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参考图1，示出了本发明一种船舶推进系统实施例1的结构框图，该船舶推进系统100可以包括：

柴油发电机组101；

主配电板102；

移相变压器103；

变频器104；

主推进电机105；

螺旋桨106；

用电控制器；

所述用电控制器控制所述柴油发电机组101产生的电能经由所述主配电板102、所述移相变压器103及所述变频器104，到达所述主推进电机105，以使所述主推进电机105带动所述螺旋桨106产生推力供船舶移动。

柴油机的推进特性是：转速升高，机械效率逐步增加，指示油耗率先是逐步降低，当转速升高到较高转速时，由于机械效率增加很少，有效油耗率会随转速的升高而降低。一般情况，柴油机运行于80％～90％标定转速作为长期运转转速，即所谓的降速运行。当柴油机处于低速低负荷运行或高速高负荷运行，尤其是低速低负荷工况下，由于机械效率低，燃油效率高，柴油机的经济性能严重降低。

另外，柴油机为恒速运行，与通常需要变速的柴油主机比较容易选择质优价廉耗油低的柴油机，且使用寿命长，维护费用低，对减振降噪也十分有利。

上述技术方案中，采用柴油发电机组101代替现有技术中的主柴油机，将柴油发电机组101产生的电能作为用电设备螺旋桨106的动力源，也就是推进船舶移动的动力源为柴油发电机组101，进而节约能源、降低运行成本的目的。

本发明中，所述柴油发电机组101包括：

柴油发动机、发电机和控制器；

在所述控制器的控制下，所述柴油发动机驱动所述发电机运转，使柴油的能量转换为电能，为船舶上的用电设备提供电能。

与上述本发明一种船舶推进控制系统实施例1相对应，本发明还提供了一种船舶推进控制方法实施例1，具体可以包括如下步骤：

步骤S200、控制柴油发电机组产生的电能经由主配电板、移相变压器及变频器，到达主推进电机，以使所述主推进电机带动螺旋桨产生推力供船舶移动。

基于上述本发明所提供的技术方案，参考图2，示出了本发明一种船舶用电系统实施例1的结构框图，该用电系统300可以包括：

柴油发电机组301；

主配电板302；

用电设备303；

用电控制器；

所述用电控制器依据所述用电设备303的用电情况，控制所述柴油发电机组301产生的电能到达所述用电设备303，以按照实际用电需求为所述用电设备303提供电能。

优选的，所述用电设备303为螺旋桨。这时的用电系统与本发明一种船舶推进系统相对应，柴油发电机组301为船舶推进提供动力源。

本发明中，传统的船舶推进方式为主柴油机带螺旋桨，这样的推进方式，全船能源配置不灵活，主推进柴油机所占有的能源消耗极大，效率不高，调速不灵活，主柴油机长期变速运行对机器本身也会产生诸多不利影响，本技术方案为在浮吊工程船上采用电力推进系统，该浮吊船的发电机组既是推进系统动力，也是船舶其他用电的电源装置，因此可以减少两台或两台以上的发电机组；特别是像浮吊(起重船)这样的特种船舶，如不采用电力推进则必须另设两台容量较大的发电机组。

与上述本发明一种船舶用电系统实施例1相对应，本发明还提供了一种船舶用电控制方法实施例1，该控制方法可以包括：

步骤S400、控制柴油发电机组产生的电能到达用电设备，以按照实际用电需求为所述用电设备提供电能。

本实施例技术方案中，还包括：

确定所述用电设备的用电情况；

参考预设调整规则，增加或者减少所述柴油发电机组中发电机的数量。

在电力推进系统中只需要根据船舶电量的需求量来决定并入电网的发电机台数，当船舶需求电量降低时，只需要解列一台柴油发电机。这样就可以使每台发电机组都工作在比较理想的负荷下。这不仅对柴油机的良好燃烧有好处，而且可以减少维修保养工作，降低备件费用。这对于时常工作在低负荷下的船舶更显示出其优越性，所以应对船舶的经济性能进行研究，可采用PMS电站管理系统，在低速或中速航行时，电站PMS系统可根据负载自动增减运行发电机的数量，使发电机组运行在单位功率油耗较低的区域以降低油耗，提高船舶的经济性能，同时也延长了设备的使用寿命。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的船舶推进系统、用电系统及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种船舶推进系统，其特征在于，该系统包括：

柴油发电机组；

主配电板；

移相变压器；

变频器；

主推进电机；

螺旋桨；

用电控制器；

所述用电控制器控制所述柴油发电机组产生的电能经由所述主配电板、所述移相变压器及所述变频器，到达所述主推进电机，以使所述主推进电机带动所述螺旋桨产生推力供船舶移动。

2.如权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述柴油发电机组包括：

柴油发动机、发电机和控制器；

在所述控制器的控制下，所述柴油发动机驱动所述发电机运转，使柴油的能量转换为电能，为船舶上的用电设备提供电能。

3.一种船舶推进控制方法，其特征在于，包括：

控制柴油发电机组产生的电能经由主配电板、移相变压器及变频器，到达主推进电机，以使所述主推进电机带动螺旋桨产生推力供船舶移动。

4.一种船舶用电系统，其特征在于，该系统包括：

柴油发电机组；

主配电板；

用电设备；

用电控制器；

所述用电控制器依据所述用电设备的用电情况，控制所述柴油发电机组产生的电能到达所述用电设备，以按照实际用电需求为所述用电设备提供电能。

5.如权利要求4所述的用电系统，其特征在于，所述用电设备为螺旋桨。

6.一种船舶用电控制方法，其特征在于，包括：

控制柴油发电机组产生的电能到达用电设备，以按照实际用电需求为所述用电设备提供电能。

7.如权利要求6所述的用电控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述用电设备的用电情况；

参考预设调整规则，增加或者减少所述柴油发电机组中发电机的数量。