一种基于飞轮储能的渡轮系统及方法与流程

本发明涉及渡轮，尤其是涉及一种基于飞轮储能的渡轮系统及方法。

背景技术：

1、渡轮，是一种水上运输交通工具,它可以是一只船或舢板等，来回于两个或者三个及以上的码头之间。渡轮可以是定期班次，也可以是等客满才起行的。在威尼斯的水上的士也称为渡轮。渡轮运输比渡江大桥，以及海底隧道更有机动性，后者投资成本大，回本时间长，投资风险相对比较高。

2、现有的渡轮主要是燃油的形式，然而由于电池技术的发展同时电池动力系统相对于燃油系统更加的环保而备受推广，因此也有不少电动化的渡轮。然而考虑到渡轮单次行驶能耗并不是太大，而采用蓄电池的技术时如采用大电池时会增加渡轮的成本，而当采用小电池时又需要频繁地进行充电从而影响到电池的寿命。或者是使用燃油驱动的渡轮时又会产生较大的污染，同时燃油的消耗也是不小，过程中产生的尾气影响到渡轮上人员的体验。因此，需要一种节能环保，同时投入、维护成本低的渡轮系统，以替代并解决目前电动储能渡轮或是传统燃油渡轮系统使用时环保、成本的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术渡轮使用燃油时环保问题同时使用电池驱动渡轮成本高的问题。

2、本发明的技术方案：

3、提供一种基于飞轮储能的渡轮系统，包括行驶系统、飞轮储能系统、电池储能系统、换能系统与岸上补能系统，所述行驶系统包括驱动电机与螺旋桨，所述驱动电机用于驱动螺旋桨转动进而驱动渡轮行驶。

4、所述飞轮储能系统包括储能飞轮与发电机，所述储能飞轮与发电机连接，所述储能飞轮通过旋转实现动能储能，所述发电机用于将储能飞轮旋转的动能转化成电能。

5、所述电池储能系统包括有电池组件，所述电池组件用于电能存储并可用于驱动驱动电机转动。

6、所述换能系统用于切换使用飞轮储能系统或电池储能系统为行驶系统提供电能。所述岸上补能系统用于当渡轮抵近岸边时为飞轮储能系统与电池储能系统实现补能。

7、优选的，本发明一种基于飞轮储能的渡轮系统，所述飞轮储能系统还包括有储能电机，所述储能飞轮通过储能电机驱动实现动能补充。

8、优选的，本发明一种基于飞轮储能的渡轮系统，所述储能飞轮与发电机之间连接有离合器，所述离合器用于控制储能飞轮是否向发电机提供动能。

9、优选的，本发明一种基于飞轮储能的渡轮系统，所述换能系统包括双电源转换器，所述双电源的输入端分别与飞轮储能系统、电池储能系统电连接，所述双电源转换器的输出端与行驶系统电连接。

10、优选的，本发明一种基于飞轮储能的渡轮系统，所述电池组件是包括锂电池。

11、本发明提供一种基于飞轮储能的渡轮方法，其步骤包括：

12、s1、渡轮储能，当渡轮抵近于岸边时，通过岸上补能系统向飞轮储能系统与电池储能系统补能，使得使用飞轮储能系统或电池储能系统均能单独驱动渡轮完成一次过河岸航行。

13、s2、渡轮航行，换能系统使用飞轮储能系统为行驶系统提供电能，并驱使渡轮完成一次过河岸航行。

14、s3、重复步骤s1至s2。

15、优选的，本发明一种基于飞轮储能的渡轮方法，所述步骤s2中，当渡轮过河岸航行过程中发性故障导致飞轮储能系统所有能量不足以驱动渡轮完成一次过河岸航行时，换能系统使用电池储能系统为行驶系统提供电能，并驱使渡轮完成一次过河岸航行。

16、本发明的有益效果：

17、本发明一种基于飞轮储能的渡轮系统及方法通过设置了包括行驶系统、飞轮储能系统、电池储能系统、换能系统与岸上补能系统，采用了低成本的飞轮储能系统用于驱动渡轮完成于两个或者三个及以上的码头之间的航行，在解决渡轮制造成本的同时也降低了其使用及维护成本，同时相较于传统的燃油渡轮具有环保的优势。本系统及方法采用还增加了电池储能系统，以解决渡轮在突发状况下或飞轮故障时也能保障渡轮完成航行需求。

技术特征：

1.一种基于飞轮储能的渡轮系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能的渡轮系统，其特征在于，所述飞轮储能系统（4）还包括有储能电机（43），所述储能飞轮（42）通过储能电机（43）驱动实现动能补充。

3.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能的渡轮系统，其特征在于，所述储能飞轮（42）与发电机（41）之间连接有离合器，所述离合器用于控制储能飞轮（42）是否向发电机（41）提供动能。

4.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能的渡轮系统，其特征在于，所述换能系统（2）包括双电源转换器，所述双电源转换器的输入端分别与飞轮储能系统（4）、电池储能系统（3）电连接，所述双电源转换器的输出端与行驶系统（1）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于飞轮储能的渡轮系统，其特征在于，所述电池组件（31）是包括锂电池。

6.一种基于飞轮储能的渡轮方法，其特征在于，使用权利要求1~5任一权利要求所述的一种基于飞轮储能的渡轮系统，并包括步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于飞轮储能的渡轮方法，其特征在于，所述步骤s2中，当渡轮过河岸航行过程中发性故障导致飞轮储能系统（4）所有能量不足以驱动渡轮完成一次过河岸航行时，换能系统（2）使用电池储能系统（3）为行驶系统（1）提供电能，并驱使渡轮完成一次过河岸航行。

技术总结本发明提供一种基于飞轮储能的渡轮系统，包括行驶系统、飞轮储能系统、电池储能系统、换能系统与岸上补能系统，所述行驶系统包括驱动电机与螺旋桨，所述驱动电机用于驱动螺旋桨转动进而驱动渡轮行驶。本发明提供一种基于飞轮储能的渡轮方法，其步骤包括S1、渡轮储能，通过岸上补能系统向飞轮储能系统与电池储能系统补能；S2、渡轮航行，换能系统使用飞轮储能系统为行驶系统提供电能，并驱使渡轮完成一次过河岸航行。本发明提供了低成本的飞轮储能系统用于驱动渡轮完成于两个或者三个及以上的码头之间的航行，在解决渡轮制造成本的同时也降低了其使用及维护成本，同时相较于传统的燃油渡轮具有环保的优势。技术研发人员：刘健,赵亚飞,黄挥甯受保护的技术使用者：广西博联新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17