[发明专利]一种船舶动力系统及船舶

说明书

本申请提供了一种船舶动力系统及船舶，包括螺旋桨、燃气轮机动力组件、燃料电池动力组件和离合器，其中，螺旋桨转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；离合器控制所述燃气轮机动力组件为螺旋桨提供驱动力，或所述燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力，或者所述燃气轮机动力组件和所述燃料电池动力组件同时为所述螺旋桨提供驱动力。本申请提供的一种船舶动力系统，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。

技术领域

本申请涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶动力系统及船舶。

背景技术

现阶段，中国≤2,000吨级的船舶,动力主要是以柴油机为主。但是柴油机对江河胡泊污染严重，随着人们的环保意识的逐渐增强以及国家的一些环保政策的出台，亟需推出一种无污染或尽量减少污染排放的船舶。

例如，国内目前验证通过验收的2,000吨级纯电动船舶，搭载7.5MWH磷酸铁锂电池(相当于125辆特斯拉M3汽车电池容量)，充电6小时，续航里程80-100公里，其虽然解决的污染排放的问题，但是存在着动力系统负载过重、充能时间长和续航里程过短的问题。

发明内容

为了克服上述问题，本申请提供了一种船舶动力系统及船舶，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。

为了达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种船舶动力系统，包括螺旋桨、燃气轮机动力组件、燃料电池动力组件和离合器，其中，螺旋桨转动为船舶提供动力；燃气轮机动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；燃料电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力；离合器控制所述燃气轮机动力组件为螺旋桨提供驱动力，或所述电池动力组件为所述螺旋桨提供驱动力，或者所述燃气轮机动力组件和所述电池动力组件同时为所述螺旋桨提供驱动力。

本申请提供的一种船舶动力系统及船舶，通过采用燃气轮机和燃料电池结合的动力系统，极大增加了船舶的续航里程，同时实现了减轻了动力系统的重量和减少了充能时间的效果。

在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括传动轴，用于旋转带动所述螺旋桨转动；

所述燃气轮机动力组件包括涡轮，所述涡轮的输出端与所述离合器的输入端传动连接；

所述燃料电池动力组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述离合器的输入端传动连接；

所述离合器的输出端与所述传动轴传动连接。

在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括发电机，用于将动能转化为电能，为所述船舶上的用电设备提供电能；

所述燃气轮机动力组件还包括无极调速器，设置于所述涡轮与所述离合器之间，用于将涡轮的输出端的转速调节至预设转速，且将涡轮产生的动能部分提供给所述发电机用于发电。

在另一个可能的实现中，所述船舶动力系统还包括分布式储能设备；

所述燃料电池动力组件还包括燃料电池堆和锂电池组，所述燃料电池堆与所述锂电池组电连接，所述燃料电池堆用于将化学能转化为电能，所述锂电池组用于将所述燃料电池堆产生的电能储存；

所述锂电池组与所述驱动电机电连接，用于向驱动电机提供电能；

所述分布式储能设备与所述锂电池组电连接，用于储存锂电池组溢出的电能，且在所述船舶启动时为所述驱动电机提供电能。

在另一个可能的实现中，所述分布式储能设备还用于为所述船舶上的用电设备提供电能。