[发明专利]船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统、方法和船舶

权利要求书

1.一种船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统，其特征在于，所述多能源供电系统，是以基于混合能源为动力源的供电系统；所述混合能源，包括：两种以上能源中的任一种能源或任几种能源；

所述船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统，包括：能量控制系统和健康管理系统；其中，

所述能量控制系统，被配置为在不同工况和/或不同负载的情况下，对所述多能源供电系统中的混合能源之间的运行情况进行协调配合，以实现混合能源中各能源的协同工作；

所述健康管理系统，被配置为对所述多能源供电系统中混合能源的设备状态进行监测，根据监测得到的混合能源的设备状态对所述混合能源的故障进行辨识和定位；

所述健康管理系统，包括：船舶供电设备的故障诊断系统，以及船舶供电设备的健康评估系统；其中，所述故障诊断系统，被配置为对船舶供电设备中不同系统的不同器件进行故障诊断，得到故障诊断结果；所述故障诊断结果，包括：故障模式及其对应的置信度；所述健康评估系统，被配置为根据所述故障诊断结果，对船舶供电设备的健康状态进行评估；

所述故障诊断系统，包括：蓄电池系统故障诊断系统(41)，直流配电系统故障诊断系统(42)，充电系统故障诊断系统；其中，所述蓄电池系统故障诊断系统(41)，包括：针对船舶供电设备的混合能源中蓄电池系统中的每个电池模组，设置有每个电池模组的故障诊断系统；所述直流配电系统故障诊断系统(42)，包括：直流母排故障诊断系统(121)、变流器故障诊断系统(122)；所述充电系统故障诊断系统，包括：充电模块故障诊断系统(131)、主电路故障诊断系统(132)、充电枪故障诊断系统(133)；所述故障诊断系统，对船舶供电设备中不同系统的不同器件进行故障诊断，得到故障诊断结果，包括：所述每个电池模组的故障诊断系统、所述直流母排故障诊断系统(121)、变流器故障诊断系统(122)、所述充电模块故障诊断系统(131)、所述主电路故障诊断系统(132)、所述充电枪故障诊断系统(133)，采用分布式并行结构设置，且彼此独立平行运行，对船舶供电设备中不同系统的不同器件的故障模式进行辨识，实现对船舶供电设备中不同系统的不同器件的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统，其特征在于，所述能量控制系统，包括：能量管理系统(1)、功率控制系统(2)和电池管理系统(3)；

其中，

所述能量管理系统(1)，分别与所述多能源供电系统中的动力源和直流配电系统相连接，被配置为管理所述多能源供电系统中直流母线上连接的各储能系统、发电系统、推进器和日用电网负载之间能量的转换，监测和控制船舶供电设备的能量分配；

所述功率控制系统(2)，与船舶供电设备的推进系统相连接，被配置为推进所述船舶供电设备的推进系统的负荷的调速和功率限制，并与所述能量管理系统(1)进行信息交互，提供推进功率信息；

所述电池管理系统(3)，位于所述多能源供电系统的电池舱，分别与所述多能源供电系统中的动力源和直流配电系统相连接，被配置为针对所述多能源供电系统的混合能源中的蓄电池和燃料电池，进行参数测量、状态监控和安防控制，并与所述能量管理系统(1)进行信息交互。

3.根据权利要求2所述的船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统，其特征在于，所述能量管理系统(1)，包括：主控制器(11)、能源动力源子控制器、直流配电系统子控制器(13)、推进系统子控制器(14)和其他负载子控制器(15)；所述能源动力源子控制器、所述直流配电系统子控制器(13)、所述推进系统子控制器(14)和所述其他负载子控制器(15)，分别连接至所述主控制器(11)；

其中，所述能量管理系统(1)，管理所述多能源供电系统中直流母线上连接的各储能系统、发电系统、推进器和日用电网负载之间能量的转换，监测和控制船舶供电设备的能量分配，包括：

所述能源动力源子控制器、所述直流配电系统子控制器(13)、所述推进系统子控制器(14)和所述其他负载子控制器(15)，接收所述电池管理系统(3)上传的电力参数信息和电池信息，并接收所述功率控制系统(2)上传的功率信息，对所述电力参数信息、所述电池信息和所述功率信息进行分析，得到分析结果；并根据所述分析结果发出控制命令，以控制船舶供电设备的混合能源中相应能源的起动或停止、并网或脱网，以及确定所述功率控制系统(2)所控制的船舶供电设备的推进系统的功率限制和负载切除中的至少之一。