(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123333901.7 (22)申请日 2021.12.28 (73)专利权人 上海重塑能源科技有限公司 地址 201804 上海市嘉定区靖远路15 55号 (72)发明人 崔鲁　王佳元　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 李治东 (51)Int.Cl. B63H 21/17(2006.01) B60L 50/75(2019.01) B60L 58/40(2019.01) B63J 3/04(2006.01) B63J 1/00(2006.01) H02J 7/00(2006.01)H02J 7/34(2006.01) (54)实用新型名称 一种船舶混合供电系统 (57)摘要 本实用新型提供的一种船舶混合供电系统， 包括： 所述系统包括： 两组供电单元， 分设于 船舶 两侧， 并联接入直流母排； 所述供电单元包括： 燃 料电池和蓄电池； 两组用电单元， 从直流母排并 联接出； 所述直流母排设有开关控制器， 以供断 开故障的供电单元。 本实用新型利用多个燃料电 池系统和蓄电池储能装置相结合可以为船舶航 行提供持续稳定的供电能力； 同时， 配合相应的 控制方法对 船舶能量实现精细化管理， 能够解决 船舶航行过程中急停、 加速等场景下的燃料电池 功率不足等问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 216916258 U 2022.07.08 CN 216916258 U 1.一种船舶混合供电系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 两组供电单元， 分设于船舶两侧， 并联接入直流母排； 所述供电单元包括： 燃料电池和 蓄电池； 两组用电单 元， 从直流母排并联接出； 所述直流母排设有开关控制器， 以供断开故障的供电单 元。 2.根据权利要求1所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述燃料电池和所述蓄 电池与所述直流母排之 间分别连接有升压装置， 以使 所述燃料电池和蓄电池提供的电压达 到用电要求。 3.根据权利要求1所述的一种船舶混合供电系统， 其特 征在于， 所述用电单 元包括： 动力单元， 与所述直流母排之间连接有变频器， 以使所述直流母排的输出电压的频率 满足所述动力单 元的所需的频率； 生活用电单元， 与所述直流母排之间连接有逆变器， 以使所述直流母排输出的直流电 转变为所述 生活用电单 元所需的交流电。 4.根据权利要求1所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述系统还包括： 燃料 电池控制系统FCS、 电池管理系统BMS、 能量管理系统EMS及功率控制系统PCS中任意一种或 多种组合。 5.根据权利要求4所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述能量管理系统EMS 包括： 主控制器和若干 子控制器； 其中， 所述子控制器包括： 岸电控制器、 蓄电池控制器、 燃料电池控制器、 动力单元控制 器； 每个所述子控制器均为两个， 且分别与所述主控制器连接 。 6.根据权利要求5所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述供电单元还包括岸 电电源； 当船舶靠岸时， 所述岸电电源通过连接所述岸电控制器， 在所述能量管理系统EMS和所 述功率控制系统PCS的控制下通过连接所述动力单元控制器以推进船舶靠近岸边； 并给所 述蓄电池充电； 当船舶离岸时， 所述岸电电源断开； 所述燃料电池通过连接所述燃料电池控制器， 和/ 或， 所述蓄电池通过连接所述蓄电池控制器， 在所述能量管理系统EMS和所述功 率控制系统 PCS的控制下通过 连接所述动力单 元控制器以推进船舶远离岸边。 7.根据权利要求4所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述功率控制系统PCS 包括： 中控箱、 机旁箱、 控制面板、 显示 面板； 所述机旁箱、 控制面板、 显示面板分别连接至所述中控箱； 且所述机旁箱、 控制面板、 显 示面板均为两个， 对称设置 于所述中控箱的两侧。 8.根据权利要求4所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述燃料电池， 在所述 燃料电池控制系统FCS和所述能量管理系统EMS的控制下， 基于燃料和氧气提供第一电能； 所述燃料包括有机燃料和/或气体燃料； 所述蓄电池， 在所述电池管理系统BMS和所述能量 管理系统E MS的控制下， 提供第二电能。 9.根据权利要求8所述的一种船舶混合供电系统， 其特征在于， 所述用电单元在所述 能 量管理系统EMS和所述功 率控制系统P CS的控制下， 基于所述燃料电池提供的所述第一电能 和/或所述蓄电池提供的所述第二电能， 以推进船舶航行和/或向日用电网负载 供电。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216916258 U 2一种船舶混合供电系统 技术领域 [0001]本实用新型 涉及船舶技 术领域， 特别是 涉及一种船舶混合供电系统。 背景技术 [0002]燃料电池系统作为船用主动力推进电源是目前船舶 应用燃料电池的主要形式， 但 因船舶在航行过程中存在功率需求交替变化幅度大， 例如： 交替上升或下降、 快速关机、 功 耗大等实际情况， 同时单个燃料电池系统存在输出功 率小， 动态响应慢等问题， 无法满足电 池SOC等实际问题， 难以满足船用发动机推进基本需求。 因此匹配设计符合小 型船舶动力性 能要求， 满足船舶发动机推进需求显得十分必要。 实用新型内容 [0003]鉴于以上所述现有技术的缺点， 本实用新型要解决的技术问题在于提供一种船舶 混合供电系统， 用于解决现有技术中燃料电池系统在船舶应用中功率不足、 能量无控制等 技术问题。 [0004]为实现上述目的， 本 实用新型提供一种船舶混合供电系统， 所述系统包括： 两组供 电单元， 分设于船舶两侧， 并联接入直流母排； 所述供电单元包括： 燃料电池和蓄电池； 两组 用电单元， 从直流母排并联接出； 所述直流母排设有开关控制器， 以供断开故障的供电单 元。 [0005]于本实用新型的一实施例中， 所述燃料电池和所述蓄电池与所述直流母排之间分 别连接有升 压装置， 以使所述燃料电池和蓄电池提供的电压 达到用电要求。 [0006]于本实用新型的一实施例中， 所述用电单元包括： 动力单元， 与所述直流母排之间 连接有变频器， 以使所述直流母排的输出电压的频率满足所述动力单元 的所需的频率； 生 活用电单元， 与所述直流母排之间连接有逆变器， 以使所述直流母排输出 的直流电转变为 所述生活用电单 元所需的交流电。 [0007]于本实用新型的一实施例中， 所述系统还包括： 燃料电池控制系统FCS、 电池管理 系统BMS、 能量管理系统E MS及功率控制系统PCS中任意 一种或多种组合。 [0008]于本实用新型的一实施例中， 所述能量管理系统EMS包括： 主控制器和若干子控制 器； 其中， 所述子控制器包括： 岸电控制器、 蓄电池控制器、 燃料电池控制器、 动力单元控制 器； 每个所述子控制器均为两个， 且分别与所述主控制器连接 。 [0009]于本实用新型的一实施例中， 所述供电单元还包括岸电电源； 当船舶靠岸时， 所述 岸电电源通过连接所述岸电控制器， 在所述能量管理系统EMS和所述功 率控制系统P CS的控 制下通过连接所述动力单元控制器以推进船舶靠近岸边； 并给所述蓄电池充电； 当船舶离 岸时， 所述岸电电源断开； 所述燃料电池通过连接所述燃料电池控制器， 和/或， 所述蓄电池 通过连接所述蓄电池控制器， 在所述能量管理系统EMS和所述功 率控制系统P CS的控制下通 过连接所述动力单 元控制器以推进船舶远离岸边。 [0010]于本实用新型的一实施例中， 所述功率控制系统PCS包括： 中控箱、 机旁箱、 控制面说　明　书 1/5 页 3 CN 216916258 U 3