[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

说明书

本发明公开了一种船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统、船舶及其供电管控方法，该装置包括：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；健康管理系统，被配置为对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混合能源的故障进行辨识和定位。该方案，通过对绿色多能源动力系统中的不同动力源进行管控，有利于提升整个绿色多能源动力系统的供电可靠性。

技术领域

本发明属于供电技术领域，具体涉及一种船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统、船舶及其供电管控方法，尤其涉及一种绿色多能源船舶能量控制与健康管理系统、具有该系统的船舶、以及该船舶的供电管控方法。

背景技术

在航运业中，航运业带来的环境污染问题引起了国际社会的广泛关注，国际海事组织(IMO)制定和出台了多项防止船舶污染环境的政策与法规。为了更好地践行“节能减排”，全球各个国家和地区划分了多个排放控制区，相关方案中燃烧化石燃料的船舶其航行范围将受到越来越多的限制。另外，当船舶停靠港口作业期间，需要船上的辅助发电机发电以提供必要的动力和维持生产和生活的需要，由此会产生大量的有害物质排放。据统计，船舶靠港停泊期间由其辅助发电机所产生的碳排量占港口总排碳量的40％至70％。在此背景下，绿色多能源动力系统(如柴电+绿色能源的混合动力系统)在船舶的应用，将成为发展的必然趋势。但是，对于绿色多能源动力系统(如柴电+绿色能源的混合动力系统)而言，对不同动力源的管控相当重要，若对不同动力源之间的管控不到位，则会影响整个绿色多能源动力系统的供电可靠性。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统、船舶及其供电管控方法，以解决对绿色多能源动力系统中的不同动力源的管控若不到位，则会影响整个绿色多能源动力系统的供电可靠性的问题，达到通过对绿色多能源动力系统中的不同动力源进行管控，有利于提升整个绿色多能源动力系统的供电可靠性的效果。

本发明提供一种船舶多能源供电系统的能量和健康管控系统中，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。

在一些实施方式中，所述能量控制系统，包括：能量管理系统、功率控制系统和电池管理系统；其中，所述能量管理系统，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，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进行信息交互，提供推进功率信息；所述电池管理系统，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进行信息交互。