船舶混合动力控制系统与控制方法

摘要

本发明公开了一种船舶混合动力控制系统与控制方法，混合动力控制器通过采集电网信号调理模块数字信号及航速指令信号，控制各发电模块、用电模块及船舶储能模块的工作方式或者启停，或者控制太阳能光伏发电模块、风力发电模块，控制各发电模块产生的能量是并入船舶电网还是进入储能模块。通过控制燃料电池模块、船舶发电机组模块的启停，保证船舶发电机的负荷率达到最佳点；可以针对不同类型的混合动力船舶并进行多能源的综合控制与匹配利用，保证船舶发电机处于较高的负荷率状态并最大限度使用清洁能源，同时保证电能处于较高的品质。

主权项

一种船舶混合动力控制系统，包括：交流电网，为船舶提供电能；航速指令信号采集模块，采集船舶航速的指令信号；其特征在于，所述船舶混合动力控制系统还包括：一个电网信号调理模块，获取电网的质量参数； 与所述电网信号调理模块通过以太网连接的混合动力控制器，所述混合动力控制器接受来自电网信号调理模块的质量参数，和来自航速指令信号采集模块的航速指令信号；太阳能光伏发电模块，与交流电网和混合动力控制器相连； 风力发电模块，与交流电网和混合动力控制器相连； 船舶储能模块，与混合动力控制器相连，并分别与太阳能光伏发电模块和风力发电模块相连；混合动力控制器根据电网信号调理模块的检测信号，确定是否将太阳能光伏发电模块和/或风力发电模块产生的电能在船舶储能模块进行储存或是并入交流电网；燃料电池模块，与交流电网相连和混合动力控制器相连；混合动力控制器根据电网信号调理模块的检测信号，确定燃料电池模块何时投入工作及产生多大的功率；电力推进模块，与交流电网和混合动力控制器相连，包括变频器、推进电机、螺旋桨；混合动力控制器根据采集的航速指令信号，控制变频器工作;与所述交流电网相连的多个负载，负载模块包括一级负载、二级负载、三级负载；当船舶电网功率不足时，可以卸载次要负载保留重要负载，从而保证船舶的正常运行；所述混合动力控制器根据电网信号调理模块的检测信号以及所述负载的层级数和负载功率，计算船舶的电网的能量需求，并根据能量需求控制各发电模块、用电模块及船舶储能模块的工作方式或者启停；船舶发电机组模块，以产生电能供给所述交流电网；船舶发电机组模块包括三台发电机，混合动力控制器通过综合各个发电模块、负载模块，并与三台发电机的电子控制单元通信来控制三台发电机的启停与工作状态。