一种供电车、船舶及车拖船电气化水运系统

本申请涉及船舶牵引与供电，具体而言，涉及一种供电车、船舶及车拖船电气化水运系统。

背景技术：

1、现有的航运系统中，一般采用石化能源作为动力源，然而，化石能源不仅成本较高，同时对环境污染较大。

2、为了降低石化能源消耗和环境污染，目前也可以将内燃机更换为以电池、超容等为载体的储能型电动系统，利用电能作为动力源，但会增加船舶重量，挤占船舶空间，增加成本，降低船舶运输效率。

3、综上，现有技术中的航运系统存在船舶污染环境、运输效率低等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种供电车、船舶及车拖船电气化水运系统，以解决现有技术中存在的石化能源消耗和环境污染大、或将内燃机更换为电池、超容等造成重量、体积大和降低运输效率等问题。

2、为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种供电车，应用于车拖船电气化水运系统，所述车拖船电气化水运系统还包括电缆、牵引绳、船舶以及控制器，所述供电车包括受流模块与牵引动力模块，所述控制器与所述牵引动力模块通信连接，所述受流模块分别与所述牵引动力模块、供电轨电气连接，所述受流模块还通过所述电缆与所述船舶电气连接，所述供电车与所述船舶还通过所述牵引绳机械连接；其中，

4、所述受流模块用于从所述供电轨取流，并为所述牵引动力模块供电，所述受流模块还用于通过所述电缆为所述船舶的负载供电；

5、所述牵引动力模块用于驱动所述供电车沿所述供电轨的延伸方向运行；

6、所述供电车用于在运行时通过所述牵引绳带动所述船舶同步运行，且所述船舶上未启动牵引动力装置。

7、可选地，所述牵引动力模块包括车载牵引变流器、车载牵引电机，所述车载牵引变流器的输入端与所述受流模块电气连接，所述车载牵引变流器的输出端与所述车载牵引电机电气连接，所述控制器的输出端与所述车载牵引变流器的控制端通信连接；其中，

8、所述控制器用于通过控制所述车载牵引变流器进行调频调压，来控制所述车载牵引电机的转速，以调节所述供电车的运行速度并同步带动所述船舶运行。

9、可选地，所述船舶包括舵机转向器，所述舵机转向器与所述控制器通信连接，所述控制器还与所述船舶或终端通信连接；其中，

10、所述控制器用于接收所述船舶或所述终端发送的航向航速信息，所述控制器还用于向舵机转向器发送控制指令，以调整船舶的航向。

11、可选地，所述控制器通过光纤或无线方式与所述船舶通信连接，并在采用光纤通信时，所述光纤与所述电缆组成复合缆。

12、可选地，所述船舶包括舵机转向器，所述供电车还包括驾驶机构，所述驾驶机构安装于所述供电车上，所述驾驶机构与所述控制器通信连接，所述驾驶机构用于向所述控制器发送航行指令，所述控制器用于依据所述航行指令通过控制所述车载牵引变流器进行调频调压，来控制所述车载牵引电机的转速，以调节所述供电车的运行速度并同步带动所述船舶运行，所述控制器还用于依据所述航行指令控制所述舵机转向器的工作状态，以调整船舶航向。

13、可选地，所述车拖船电气化水运系统还包括驾驶机构，所述驾驶机构与所述控制器均设置于船舶上，所述驾驶机构与所述控制器通信连接；

14、所述驾驶机构用于向所述控制器发送航行指令，所述控制器用于依据所述航行指令通过控制所述车载牵引变流器进行调频调压，来控制所述车载牵引电机的转速。

15、可选地，所述车拖船电气化水运系统还包括供电轨、轨道桥与走行轨，所述轨道桥安装于航道河岸，所述走行轨与所述供电轨均安装于所述轨道桥上，所述供电车安装于所述走行轨上，并沿所述走行轨运行。

16、可选地，所述供电车与所述电缆、所述牵引绳均为可收放式连接，以使所述供电车对所述电缆、所述牵引绳收放至设定长度。

17、第二方面，本申请实施例还提供了一种船舶，所述船舶通过电缆与上述的受流模块电气连接，所述船舶通过牵引绳与上述的供电车机械连接；其中，

18、所述船舶上未启动动力装置，所述船舶还包括船载配电单元，所述配电单元通过所述电缆从所述受流模块处取电，并用于为船舶上的负载配电；

19、当所述供电车运行时，所述船舶用于在所述牵引绳的带动下同步运行。

20、可选地，所述船舶与所述牵引绳、所述电缆可拆卸连接。

21、可选地，所述船舶还包括驾驶机构，所述驾驶机构与所述车拖船电气化水运系统中的控制器通信连接，所述驾驶机构用于向所述控制器发送航行指令。

22、第三方面，本申请实施例还提供了一种车拖船电气化水运系统，所述车拖船电气化水运系统包括电缆、牵引绳、供电车以及船舶，所述供电车通过电缆与所述船舶电气连接，并通过所述电缆为所述船舶供电；

23、所述供电车还通过牵引绳与所述船舶机械连接，所述供电车用于在运行时通过所述牵引绳带动所述船舶同步运行。

24、相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：

25、本申请提供了一种供电车、船舶及车拖船电气化水运系统，该供电车应用于车拖船电气化水运系统，车拖船电气化水运系统还包括电缆、牵引绳、船舶以及控制器，供电车包括受流模块与牵引动力模块，控制器与牵引动力模块通信连接，受流模块分别与牵引动力模块、供电轨电气连接，受流模块还通过电缆与船舶电气连接，供电车与船舶还通过牵引绳机械连接；其中，受流模块用于从供电轨取流，并为牵引动力模块供电及通过电缆为船舶供电；牵引动力模块用于驱动供电车沿供电轨的延伸方向运行；供电车用于在运行时通过牵引绳带动船舶同步运行，且船舶上未启动牵引动力装置。一方面，由于本申请中，利用供电车给船舶供电的同时，在供电车运行时带动船舶同步运行，因此，无须在船舶上布置动力系统，整体上节省了车拖船电气化水运系统的布局成本。另一方面，由于船舶上并未布置动力系统，既取代了内燃机，解决了环境污染的问题，也没有布置大型电池等能源系统，使船舶电气系统最简化和最轻量化，因此船舶可以释放更多自重和有效空间，运输效率更高；同时，供电车拖动船舶可以形成新的产业和服务行业。

26、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种供电车，其特征在于，应用于车拖船电气化水运系统，所述车拖船电气化水运系统还包括供电轨、电缆、牵引绳、船舶以及控制器，所述供电车包括受流模块与牵引动力模块，所述控制器与所述牵引动力模块通信连接，所述受流模块分别与所述牵引动力模块、供电轨电气连接，所述受流模块还通过所述电缆与所述船舶电气连接，所述供电车与所述船舶还通过所述牵引绳机械连接；其中，

2.如权利要求1所述的供电车，其特征在于，所述牵引动力模块包括车载牵引变流器与车载牵引电机，所述车载牵引变流器的输入端与所述受流模块电气连接，所述车载牵引变流器的输出端与所述车载牵引电机电气连接，所述控制器的输出端与所述车载牵引变流器的控制端通信连接；其中，

3.如权利要求1所述的供电车，其特征在于，所述船舶包括舵机转向器，所述舵机转向器与所述控制器通信连接，所述控制器还与所述船舶或终端通信连接；其中，

4.如权利要求3所述的供电车，其特征在于，所述控制器通过光纤或无线方式与所述船舶通信连接，并在采用光纤通信时，所述光纤与所述电缆组成复合缆；所述光纤、所述电缆不受力。

5.如权利要求1所述的供电车，其特征在于，所述牵引动力模块包括车载牵引变流器与车载牵引电机，所述船舶包括舵机转向器，所述供电车还包括驾驶机构，所述驾驶机构安装于所述供电车上，所述驾驶机构与所述控制器通信连接，所述驾驶机构用于向所述控制器发送航行指令，所述控制器用于依据所述航行指令通过控制所述车载牵引变流器进行调频调压，来控制所述车载牵引电机的转速，以调节所述供电车的运行速度并同步带动所述船舶运行，所述控制器还用于依据所述航行指令控制所述舵机转向器的工作状态，以调整船舶航向。

6.如权利要求2所述的供电车，其特征在于，所述车拖船电气化水运系统还包括驾驶机构，所述驾驶机构与所述控制器均设置于船舶上，所述驾驶机构与所述控制器通信连接；

7.如权利要求1所述的供电车，其特征在于，所述车拖船电气化水运系统还包括轨道桥与走行轨，所述轨道桥安装于航道河岸，所述走行轨与所述供电轨均安装于所述轨道桥上，所述供电车安装于所述走行轨上，并沿所述走行轨运行。

8.如权利要求1所述的供电车，其特征在于，所述供电车与所述电缆、所述牵引绳均为可收放式连接，以使所述供电车对所述电缆、所述牵引绳收放至设定长度。

9.一种船舶，其特征在于，所述船舶通过电缆与如权利要求1至8任一项所述的受流模块电气连接，所述船舶通过牵引绳与如权利要求1至8任一项所述的供电车机械连接；其中，

10.如权利要求9所述的船舶，其特征在于，所述船舶与所述牵引绳、所述电缆可拆卸连接。

11.如权利要求10所述的船舶，其特征在于，所述船舶还包括驾驶机构，所述驾驶机构与所述车拖船电气化水运系统中的控制器通信连接，所述驾驶机构用于向所述控制器发送航行指令。

12.一种车拖船电气化水运系统，其特征在于，所述车拖船电气化水运系统包括电缆、牵引绳、如权利要求1-8任一项所述的供电车以及如权利要求9-11任一项所述的船舶，所述供电车通过电缆与所述船舶电气连接，并通过所述电缆为所述船舶供电；

技术总结本申请提供了一种供电车、船舶及车拖船电气化水运系统，涉及船舶牵引技术领域。该供电车应用于车拖船电气化水运系统，车拖船电气化水运系统还包括电缆、牵引绳、船舶以及控制器，供电车包括受流模块与牵引动力模块，控制器与牵引动力模块通信连接，受流模块分别与牵引动力模块、供电轨电气连接，受流模块还通过电缆与船舶电气连接，供电车与船舶还通过牵引绳机械连接；其中，受流模块用于从供电轨取流，并为牵引动力模块供电及通过电缆为船舶供电；牵引动力模块用于驱动供电车沿供电轨的延伸方向运行；供电车用于在运行时通过牵引绳带动船舶同步运行，且船舶上未启动牵引动力装置。本申请具有节省了系统成本及提升了船舶的运输效率的优点。技术研发人员：黄小红,李群湛,范红静,李子晗,吴波,解绍锋,郭锴,张伟鹏受保护的技术使用者：西南交通大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17