[发明专利]一种钒电池货轮储电系统及充电方法

说明书

本发明提供了一种钒电池货轮储电系统及充电方法，系统包括钒电池配置室、钒电池电解液存放区、泵入泵出管道，钒电池电解液存放区包括用于区分正负极电解液存放的防腐蚀桶与船舱底部的双重底压舱区相通；泵出管道的抽液口连通压舱区最底部，另一端通过连接管输送到岸基换液充电平台；泵入管道的一端连接岸基充电站，出液口连接电解液桶内；钒电池配置室内包括连接到存放电解液的双重底压舱区的磁力泵、与磁力泵另一端相连的钒电池电堆机组，钒电池电堆机组的出口管道与防腐蚀桶相连。本申请充分利用压舱区闲置空间，最大程度上降低储电系统对货轮运载能力的影响，采用钒电池作为储能手段稳定储能，采用更换钒电池电解液的方式来实现快速充电。

技术领域

本发明涉及船舶供电技术领域，特别地，涉及一种钒电池货轮储电系统及充电方法。

背景技术

为满足货轮航行的大动力需求，柴油机功率不断提升，油耗不断上涨，大功率柴油机的使用导致的环境问题日益严重，如含油废水和燃油废气的排放使得海洋污染与大气污染加深。严重的环境问题限制了船运的进一步发展，新能源船舶的出现正逐步解决船舶燃油污染的问题。船舶储电设备确实是一个较大问题：铅蓄电池充电时间长，可充放电次数少；锂电池价格高，有安全隐患，不适合大规模储电。

而全钒液流电池的快速发展给船舶储电带来了更稳定的解决方案，钒电池可充放电次数多，使用寿命长，存储安全可靠，价格较低，适合大规模的集成。由于钒电池电解液能量密度较小，存储电能越多，需要的电解液越多，需要的充电时间越长，因此电解液的储存与充电时间过长是限制钒电池货船发展的重要问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种钒电池货轮储电系统，以解决船舶上存储全钒液流电池电解液不便的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种钒电池货轮储电系统，包括钒电池配置室、钒电池电解液存放区、泵入管道和泵出管道，钒电池电解液存放区包括用于区分正负极电解液存放的防腐蚀桶，防腐蚀桶的底部与船舱底部的双重底压舱区相通；所述双重底压舱区的内壁上设置聚乙烯材料层作为防腐蚀层；

泵出管道的抽液口连通压舱区电解液最底部，另一端通过连接管输送到岸基换液充电平台；泵入管道的一端连接到岸基充电站，出液口连接到电解液桶内；泵入管道和泵出管道上设置有阀门和流量传感器；

钒电池配置室内包括连接到存放电解液的双重底压舱区的磁力泵、与磁力泵另一端相连的钒电池电堆机组，钒电池电堆机组的出口管道与防腐蚀桶相连。

优选的，每个所述防腐蚀桶靠近顶部安装有排气阀。

优选的，所述泵入管道和泵出管道在船首甲板处汇于一处。

优选的，所述钒电池电堆机组的正负极引出电源线到逆变器。

优选的，用于存放钒电池电解液的双重底压舱区部分设置多道水密舱壁，将其分隔为多个独立区域。

优选的，所述钒电池配置室和钒电池电解液存放区靠近货轮进港的一侧，并靠近船首。

运用上述钒电池货轮储电系统而进行的充电方法，包括步骤：

A、将选定的双重底压舱区的内壁上设置聚乙烯材料层作为防腐蚀层，并隔离为正负极电解液分开存放的多个区域作为压舱电解液区；将压舱电解液区分别与存放正负极电解液的防腐蚀桶相连通；

B、正负极电解液从压舱电解液区通过磁力泵抽出，泵入钒电池电堆机组，电解液在电堆机组内完成放电，然后通过电堆出液管道流入电解液储存室，分别进入存放正负极电解液的防腐蚀桶，最后通过防腐蚀桶与压舱电解液区连接管回到双重底压舱区；

C、船舶靠岸，将电能耗尽的电解液抽出并通过连接管输送到岸基换液充电平台内；来自岸基充电站的满电电解液通过连接管进入进液管道，输送到船舱内的存放正负极电解液的防腐蚀桶，然后可以通过防腐蚀桶与双重底压舱区连接管道储存在压舱电解液区内，完成充电。