一种船用混合动力系统及船舶的制作方法

1.本实用新型涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船用混合动力系统及船舶。


背景技术：

2.近年来，船舶的节能减排已成为船舶行业的重要关注点。随着经济全球化和科技创新的发展，船舶行业的节能减排技术的研究已刻不容缓。其中，新能源如燃料电池、电池储能、风能、太阳能等区别于传统化石能源在陆地上已经广泛应用，也为船舶行业的新能源应用提供了参考。
3.随着船舶减排压力日趋增大，船舶由传统燃油提供动力向新能源提供动力转换已是必然，而在应用新能源达到节能减排的同时还要保证船舶的稳定航行。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种船用混合动力系统及船舶，以实现减少环境污染，保证在恶劣海况下船舶稳定航行。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种船用混合动力系统，其特征在于，包括：主机单元、至少两组燃料电池单元、至少两组锂电池单元、直流配电板、动力单元和日用负载；
6.主机单元与动力单元连接，用于产生机械能为动力单元提供能量，产生推进动力；动力单元与直流配电板连接，动力单元用于为船舶提供推进动力；
7.燃料电池单元与锂电池单元并联，用于产生直流电压通过直流配电板为动力单元和日用负载供电，使动力单元产生推进动力，使日用负载正常运行；
8.直流配电板还包括直流母排、母排开关、电池斩波器、推进逆变器和日用逆变器；直流母排被母排开关分为左右两段，一组燃料电池单元和一组锂电池单元通过电池斩波器与左段直流母排连接，另一组燃料电池单元和另一组锂电池单元通过电池斩波器与右段直流母排连接；母排开关用于断开发生故障的燃料电池单元和锂电池单元，保持正常的燃料电池单元和锂电池单元继续运行为全船供电；日用负载通过日用逆变器与直流母排连接；动力单元通过推进逆变器与直流母排连接。
9.可选地，主机单元包括：主机和大扭矩离合器；
10.主机用于产生机械能并传递至大扭矩离合器；大扭矩离合器用于将机械能转换为扭矩推力并作用于动力单元，使动力单元动作产生推进动力。
11.可选地，燃料电池单元包括：氢气罐、流量阀和氢燃料电池；
12.氢燃料电池与氢气罐通过流量阀连接，氢气罐用于为氢燃料电池提供氢气；流量阀用于控制氢气罐输出氢气量的大小，进而控制燃料电池单元产生的电量。
13.可选地，直流配电板中：
14.电池斩波器用于将燃料电池单元和锂电池单元产生的直流电压进行升压并输送至直流母排；直流母排用于将升压后的高压直流电压传输至推进逆变器和日用逆变器；推进逆变器用于将高压直流电压转换为交流电压为动力单元供电；日用逆变器用于将高压直
流电压转换为交流电压为日用负载供电。
15.可选地，还包括日用隔离变压器；日用隔离变压器设置于日用负载和日用逆变器之间，日用隔离变压器用于将日用逆变器输出的交流电压转换为三相交流电为日用负载供电。
16.可选地，动力单元包括：螺旋桨、轴带电机、高弹性联轴器和齿轮箱；
17.轴带电机用于将燃料电池单元和锂电池单元产生的电能转换为机械能并传输至齿轮箱；齿轮箱用于根据获得的机械能通过高弹性联轴器带动螺旋桨旋转。
18.可选地，还包括发动机管理系统，发动机管理系统包括主控制器和子控制器；其中子控制器包括燃料电池单元控制系统、锂电池单元控制系统、动力单元控制器、消防控制器；
19.主控制器用于控制各子控制器；
20.燃料电池单元控制系统包括燃料电池控制器，燃料电池单元控制系统用于控制燃料电池单元；
21.锂电池单元控制系统包括锂电池控制器，锂电池单元控制系统用于控制锂电池单元；
22.动力单元控制器用于控制动力单元；
23.消防控制器用于控制消防单元；
24.其中，所有子控制器均与主控制器连接。
25.可选地，还包括功率管理系统，功率管理系统包括控制箱、主推进机旁箱；
26.控制箱与动力单元控制器连接，控制箱用于将动力单元控制器发送的信号传输至主推进机旁箱；其中，信号包括主机状态、锂电池状态和燃料电池状态；
27.主推进机旁箱包括主推进显示面板和主推进控制面板，主推进显示面板用于显示混合动力系统的能量使用情况；主推进控制面板用于对混合动力系统的能量分配进行控制并显示能量分配情况。
28.根据本实用新型的另一方面，提供了一种船舶，其特征在于，船舶包括如第一方面所述的船用混合动力系统；船用混合动力系统包括：主机单元、至少两组燃料电池单元、至少两组锂电池单元、直流配电板、动力单元和日用负载；
29.主机单元与动力单元连接，用于产生机械能为动力单元提供能量，产生推进动力；动力单元与直流配电板连接，动力单元用于为船舶提供推进动力；
30.燃料电池单元与锂电池单元并联，用于产生直流电压通过直流配电板为动力单元和日用负载供电，使动力单元产生推进动力，使日用负载正常运行；
31.直流配电板还包括直流母排、母排开关、电池斩波器、推进逆变器和日用逆变器；直流母排被母排开关分为左右两段，一组燃料电池单元和一组锂电池单元通过电池斩波器与左段直流母排连接，另一组燃料电池单元和另一组锂电池单元通过电池斩波器与右段直流母排连接；母排开关用于断开发生故障的燃料电池单元和锂电池单元，保持正常的燃料电池单元和锂电池单元继续运行为全船供电；日用负载通过日用逆变器与直流母排连接；动力单元通过推进逆变器与直流母排连接。
32.可选地，还包括：发动机管理系统、功率管理系统和消防系统；
33.功率管理系统用于对整个船舶进行控制，保证船舶正常航行；发动机管理系统用
于对动力单元、燃料电池单元、锂电池单元和消防系统进行控制；
34.日用负载和功率管理系统设置于驾驶室中，日用负载受功率管理系统控制，驾驶室位于船首；燃料电池单元和锂电池单元并联连接设置于电池舱中，电池舱位于驾驶室与集控室之间；发动机管理系统和消防系统设置于集控室中，集控室位于电池舱和舵桨舱之间；动力单元和主机单元设置于舵桨舱中，动力单元受主机单元和发动机管理系统共同控制，舵桨舱位于船尾。
35.本实用新型的技术方案，通过对主机单元、燃料电池单元、锂电池单元和动力单元等的合理布置，使主机单元、燃料电池单元和锂电池单元相结合，共同为船舶动力单元提供稳定的能量；通过三种动力源共同提供动力，可以避免船舶功率不足或推进力不足，使船舶即使在恶劣海况下也能稳定航行，通过关闭主机单元，仅用燃料电池单元和锂电池单元为船舶供电可以减少环境污染。
36.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本实用新型实施例提供的一种船用混合动力系统的结构图；
39.图2为本实用新型实施例提供的一种船用混合动力系统的控制结构示意图；
40.图3为本实用新型实施例提供的一种船舶的结构示意图。
41.图中：
42.主机单元1、主机11、大扭矩离合器12、燃料电池单元2、氢气罐21、流量阀22、氢燃料电池23、锂电池单元3、直流配电板4、直流母排41、母排开关42、电池斩波器43、推进逆变器44、日用逆变器45、动力单元5、螺旋桨51、轴带电机52、高弹性联轴器53、齿轮箱54、日用负载6、日用隔离变压器7、发动机管理系统8、主控制器81、子控制器82、燃料电池单元控制系统801、锂电池单元控制系统802、动力单元控制器803、消防控制器804、功率管理系统9、控制箱91、主推进机旁箱92、主推进显示面板901、主推进控制面板902、消防系统10、驾驶室100、电池舱200、集控室300、舵桨舱400。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
44.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
45.图1为本实用新型实施例提供的一种船用混合动力系统的结构图，本实施例可适用于为船舶提供稳定的能量供应，如图1所示，该船用混合动力系统包括：主机单元1、至少两组燃料电池单元2、至少两组锂电池单元3、直流配电板4、动力单元5和日用负载6；
46.主机单元1与动力单元5连接，用于产生机械能为动力单元5提供能量，产生推进动力；动力单元5与直流配电板4连接，动力单元5用于为船舶提供推进动力；
47.燃料电池单元2与锂电池单元3并联，用于产生直流电压通过直流配电板为动力单元5和日用负载6供电，使动力单元2产生推进动力，使日用负载6正常运行；
48.直流配电板4还包括直流母排41、母排开关42、电池斩波器43、推进逆变器44和日用逆变器45；直流母排41被母排开关42分为左右两段，一组燃料电池单元2和一组锂电池单元3通过电池斩波器43与左段直流母排41连接，另一组燃料电池单元2和另一组锂电池单元3通过电池斩波器43与右段直流母排41连接；母排开关42用于断开发生故障的燃料电池单元2和锂电池单元3，保持正常的燃料电池单元2和锂电池单元3继续运行为全船供电；日用负载6通过日用逆变器45与直流母排41连接；动力单元5通过推进逆变器44与直流母排41连接。
49.具体地，动力单元5包括螺旋桨51、轴带电机52、高弹性联轴器53和齿轮箱54。螺旋桨51用于将接收到的机械能转化为推进力，为船舶提供推进动力；高弹性联轴器53为具有缓冲、减振作用的弹性元件，可以减少螺旋桨51的抖动及摩擦，减少螺旋桨51受到的损伤。轴带电机52与直流配电板4相连，接收燃料电池单元2和锂电池单元3产生的电能；轴带电机52还通过高弹性联轴器53与齿轮箱54相连，轴带电机52用于将燃料电池单元2和锂电池单元3产生的电能转换为机械能并传输至齿轮箱54。齿轮箱54用于根据获得的机械能通过高弹性联轴器53带动螺旋桨51旋转；其中，齿轮箱54获得的机械能可以包括燃料电池单元2和锂电池单元3产生的电能通过轴带电机5转换得到的机械能，还可以包括主机单元1产生的机械能。通过主机单元1、燃料电池单元2和锂电池单元3的灵活组合运用，可以为船舶提供稳定充足的动力，避免在恶劣海况如大风浪情况下，主机单元1、燃料电池单元2或锂电池单元3作为单一能量来源，船舶功率不足或推进力不足的问题。
50.主机单元1包括主机11和大扭矩离合器12。主机11用于产生机械能并传递至大扭矩离合器12；大扭矩离合器12用于将机械能转换为较大的扭矩推力并作用于动力单元5中的齿轮箱54，使齿轮箱54根据接收到的机械能将机械能带动螺旋桨51旋转，从而产生推进动力。其中，主机11可以包括柴油发动机，当船舶航行在经济排放区时，由于经济排放区对污染物的排放具有严格要求，因此可以通过关闭主机单元，由燃料电池单元2和锂电池单元3为船舶供电实现减少污染排放。
51.燃料电池单元2包括氢气罐21、流量阀22和氢燃料电池23。氢燃料电池23与氢气罐21通过流量阀22连接，氢气罐21用于为氢燃料电池23提供氢气。流量阀22设置于氢气罐21
和氢燃料电池23之间，用于控制氢气罐21输出至氢燃料电池23的氢气量的大小，进而控制燃料电池单元2产生的电量，氢气罐21输出的氢气量越大，燃料电池单元2产生的电量越多。
52.燃料电池单元2与锂电池单元3并联设置，且均通过电池斩波器43与直流母排41连接，共同产生直流电为船舶供电。其中，电池斩波器43用于将燃料电池单元2和锂电池单元3产生的直流电压进行升压并输送至直流母排41。由于燃料电池单元2和锂电池单元3产生的直流电压为低压电流，而船舶直流母排41的所需电压为高压电压，因此需要对燃料电池单元2和锂电池单元3产生的直流电压进行升压再传输至直流母排41。直流母排41用于将升压后的高压直流电压传输至推进逆变器44和日用逆变器45。推进逆变器44用于将高压直流电压转换为动力单元4所需的交流电压为动力单元4供电；日用逆变器45用于将高压直流电压转换为日用负载6所需的交流电压为日用负载6供电。
53.具体地，在恶劣海况下，主机单元1、燃料电池单元2和锂电池单元3共同为船舶提供能量。主机11产生机械能作用于齿轮箱54，燃料电池单元2和锂电池单元3产生电能通过轴带电机5转换得到机械能也作用于齿轮箱54，齿轮箱54根据得到的机械能带动螺旋桨41旋转，为船舶提供充足的推进力，使船舶稳定航行。在经济排放区，关闭主机11，仅通过燃料电池单元2和锂电池单元3产生的电能为船舶供电，从而减少污染排放。
54.本实用新型的技术方案，通过对主机单元、燃料电池单元、锂电池单元和动力单元等的合理布置，使主机单元、燃料电池单元和锂电池单元相结合，共同为船舶动力单元提供稳定的能量；通过三种动力源共同提供动力，可以避免船舶功率不足或推进力不足，使船舶即使在恶劣海况下也能稳定航行，通过关闭主机单元，仅用燃料电池单元和锂电池单元为船舶供电可以减少环境污染。
55.继续参见图1，可选的，船用混合动力系统还包括日用隔离变压器7；日用隔离变压器7设置于日用负载6和日用逆变器45之间，日用隔离变压器7用于将日用逆变器45输出的交流电压转换为三相交流电为日用负载6供电。
56.具体地，由于三相交流电是世界电力系统所采用的主要供电方式，即负载通常使用三相交流电供电，因此需要设置日用隔离变压器7将日用逆变器45输出的交流电压转换为三相交流电为日用负载6供电，可以维持船舶日用负载6的正常运行。其中，日用负载6可以包括照明装置、空调、冰箱等。
57.图2为本实用新型实施例提供的一种船用混合动力系统的控制结构示意图，参见图2，可选的，船用混合动力系统还包括发动机管理系统8，发动机管理系统8包括主控制器81和子控制器82；其中子控制器82包括燃料电池单元控制系统801、锂电池单元控制系统802、动力单元控制器803、消防控制器804；主控制器81用于控制各子控制器82；燃料电池单元控制系统801包括燃料电池控制器，燃料电池单元控制系统801用于控制燃料电池单元；锂电池单元控制系统802包括锂电池控制器，锂电池单元控制系统802用于控制锂电池单元；动力单元控制器803用于控制动力单元；消防控制器804用于控制消防单元；其中，所有子控制器82均与主控制器81连接。
58.具体地，发动机管理系统8用于对动力单元、燃料电池单元、锂电池单元和消防系统进行控制，保证船舶正常航行。燃料电池单元控制系统801可以包括燃料电池控制器，燃料电池单元控制系统801通过燃料电池控制器对燃料电池单元进行控制。锂电池单元控制系统802可以包括锂电池控制器，锂电池单元控制系统802通过锂电池控制器对锂电池单元
进行控制。主控制器81用于对所有子控制器82进行控制，示例性地，主控制器81可以通过动力单元控制器803控制动力单元，从而推进船舶正常航行。
59.继续参见图2，可选的，船用混合动力系统还包括功率管理系统9，功率管理系统9包括控制箱91、主推进机旁箱92；控制箱91与动力单元控制器803连接，控制箱91用于将动力单元控制器803发送的信号传输至主推进机旁箱92；其中，信号可以包括主机状态、锂电池状态和燃料电池状态；主推进机旁箱92包括主推进显示面板901和主推进控制面板902，主推进显示面板901用于显示混合动力系统的能量使用情况；主推进控制面板902用于对混合动力系统的能量分配进行控制并显示能量分配情况。
60.具体地，动力单元控制器803还用于输出主机单元、燃料电池单元和锂电池单元的状态信号，例如主机转速、燃料电池电量和锂电池电量等。控制箱91与动力单元控制器803连接，接收动力单元控制器803输出的信号，并输出至主推进机旁箱92。主推进机旁箱92上设置有主推进显示面板901和主推进控制面板902，主推进显示面板901用于显示动力单元的能量使用情况，例如螺旋桨使用的能量，产生的动力情况等。主推进控制面板902用于对燃料电池单元和锂电池单元产生的电能进行合理配置并显示能量分配情况，动力单元控制器803根据配置情况对动力单元进行控制，从而保证船舶的正常航行。
61.本实用新型的技术方案，通过发动机管理系统和功率管理系统对主机单元、燃料电池单元、锂电池单元和动力单元等的合理控制，使主机单元、燃料电池单元和锂电池单元共同为船舶动力单元提供稳定的能量；通过合理分配多个动力源提供的能量，可以保证船舶的稳定航行。
62.图3为本实用新型实施例提供的一种船舶的结构示意图，参见图3，可选的，船舶包括上述任意实施例所述的船用混合动力系统；船用混合动力系统包括：主机单元1、至少两组燃料电池单元2、至少两组锂电池单元3、直流配电板4、动力单元5和日用负载6；
63.主机单元1与动力单元5连接，用于产生机械能为动力单元5提供能量，产生推进动力；动力单元5与直流配电板4连接，动力单元用于为船舶提供推进动力；
64.燃料电池单元2与锂电池单元3并联，用于产生直流电压通过直流配电板4为动力单元5和日用负载6供电，使动力单元5产生推进动力，使日用负载6正常运行；
65.直流配电板4还包括直流母排、母排开关、电池斩波器、推进逆变器和日用逆变器；直流母排被母排开关分为左右两段，一组燃料电池单元2和一组锂电池单元3通过电池斩波器与左段直流母排连接，另一组燃料电池单元2和另一组锂电池单元3通过电池斩波器与右段直流母排连接；母排开关用于断开发生故障的燃料电池单元2和锂电池单元3，保持正常的燃料电池单元2和锂电池单元3继续运行为全船供电；日用负载6通过日用逆变器与直流母排连接；动力单元5通过推进逆变器与直流母排连接。
66.继续参见图3，可选的，还包括：发动机管理系统8、功率管理系统9和消防系统10；
67.功率管理系统9用于对整个船舶进行控制，保证船舶正常航行；发动机管理系统8用于对动力单元5、燃料电池单元2、锂电池单元3和消防系统10进行控制；
68.日用负载6和功率管理系统9设置于驾驶室100中，日用负载6受功率管理系统9控制，驾驶室100位于船首；燃料电池单元2和锂电池单元3并联连接设置于电池舱200中，电池舱200位于驾驶室100与集控室300之间；发动机管理系统8和消防系统10设置于集控室300中，集控室300位于电池舱200和舵桨舱400之间；动力单元5和主机单元1设置于舵桨舱400
中，动力单元5受主机单元1和发动机管理系统8共同控制，舵桨舱400位于船尾。
69.具体地，驾驶室100设置于船首，离舵桨舱400距离最远，可以保证驾驶员不受噪音影响。电池舱200与舵桨舱400距离较远，可以避免舵桨舱400中的动力单元5和主机单元1的震动等对电池舱200中的燃料电池单元2和锂电池单元3造成不良影响。消防系统10用于在火灾发生时扑灭火源。
70.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
71.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

技术特征：
1.一种船用混合动力系统，其特征在于，包括：主机单元、至少两组燃料电池单元、至少两组锂电池单元、直流配电板、动力单元和日用负载；所述主机单元与所述动力单元连接，用于产生机械能为所述动力单元提供能量，产生推进动力；所述动力单元与所述直流配电板连接，所述动力单元用于为船舶提供推进动力；所述燃料电池单元与所述锂电池单元并联，用于产生直流电压通过所述直流配电板为所述动力单元和所述日用负载供电，使动力单元产生推进动力，使日用负载正常运行；所述直流配电板还包括直流母排、母排开关、电池斩波器、推进逆变器和日用逆变器；所述直流母排被所述母排开关分为左右两段，一组所述燃料电池单元和一组所述锂电池单元通过所述电池斩波器与左段所述直流母排连接，另一组所述燃料电池单元和另一组所述锂电池单元通过所述电池斩波器与右段所述直流母排连接；所述母排开关用于断开发生故障的所述燃料电池单元和所述锂电池单元，保持正常的所述燃料电池单元和所述锂电池单元继续运行为全船供电；所述日用负载通过所述日用逆变器与所述直流母排连接；所述动力单元通过所述推进逆变器与所述直流母排连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机单元包括：主机和大扭矩离合器；所述主机用于产生机械能并传递至所述大扭矩离合器；所述大扭矩离合器用于将机械能转换为扭矩推力并作用于所述动力单元，使动力单元动作产生推进动力。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料电池单元包括：氢气罐、流量阀和氢燃料电池；所述氢燃料电池与所述氢气罐通过所述流量阀连接，所述氢气罐用于为所述氢燃料电池提供氢气；所述流量阀用于控制所述氢气罐输出氢气量的大小，进而控制所述燃料电池单元产生的电量。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流配电板中：所述电池斩波器用于将所述燃料电池单元和所述锂电池单元产生的直流电压进行升压并输送至所述直流母排；所述直流母排用于将升压后的高压直流电压传输至所述推进逆变器和所述日用逆变器；所述推进逆变器用于将所述高压直流电压转换为交流电压为所述动力单元供电；所述日用逆变器用于将所述高压直流电压转换为交流电压为所述日用负载供电。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括日用隔离变压器；所述日用隔离变压器设置于所述日用负载和所述日用逆变器之间，所述日用隔离变压器用于将所述日用逆变器输出的交流电压转换为三相交流电为所述日用负载供电。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力单元包括：螺旋桨、轴带电机、高弹性联轴器和齿轮箱；所述轴带电机用于将所述燃料电池单元和所述锂电池单元产生的电能转换为机械能并传输至所述齿轮箱；所述齿轮箱用于根据获得的机械能通过所述高弹性联轴器带动所述螺旋桨旋转。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括发动机管理系统，所述发动机管理系统包括主控制器和子控制器；其中子控制器包括燃料电池单元控制系统、锂电池单元控制系统、动力单元控制器、消防控制器；所述主控制器用于控制各子控制器；
所述燃料电池单元控制系统包括燃料电池控制器，所述燃料电池单元控制系统用于控制所述燃料电池单元；所述锂电池单元控制系统包括锂电池控制器，所述锂电池单元控制系统用于控制所述锂电池单元；所述动力单元控制器用于控制动力单元；所述消防控制器用于控制消防单元；其中，所有子控制器均与所述主控制器连接。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括功率管理系统，所述功率管理系统包括控制箱、主推进机旁箱；所述控制箱于所述动力单元控制器连接，所述控制箱用于将所述动力单元控制器发送的信号传输至所述主推进机旁箱；其中，所述信号包括主机状态、锂电池状态和燃料电池状态；所述主推进机旁箱包括主推进显示面板和主推进控制面板，所述主推进显示面板用于显示混合动力系统的能量使用情况；所述主推进控制面板用于对混合动力系统的能量分配进行控制并显示能量分配情况。9.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括如权利要求1-8任一项所述的船用混合动力系统；所述船用混合动力系统包括：主机单元、至少两组燃料电池单元、至少两组锂电池单元、直流配电板、动力单元和日用负载；所述主机单元与所述动力单元连接，用于产生机械能为所述动力单元提供能量，产生推进动力；所述动力单元与所述直流配电板连接，所述动力单元用于为船舶提供推进动力；所述燃料电池单元与所述锂电池单元并联，用于产生直流电压通过所述直流配电板为所述动力单元和所述日用负载供电，使动力单元产生推进动力，使日用负载正常运行；所述直流配电板还包括直流母排、母排开关、电池斩波器、推进逆变器和日用逆变器；所述直流母排被所述母排开关分为左右两段，一组所述燃料电池单元和一组所述锂电池单元通过所述电池斩波器与左段所述直流母排连接，另一组所述燃料电池单元和另一组所述锂电池单元通过所述电池斩波器与右段所述直流母排连接；所述母排开关用于断开发生故障的所述燃料电池单元和所述锂电池单元，保持正常的所述燃料电池单元和所述锂电池单元继续运行为全船供电；所述日用负载通过所述日用逆变器与所述直流母排连接；所述动力单元通过所述推进逆变器与所述直流母排连接。10.根据权利要求9所述的船舶，其特征在于，还包括：发动机管理系统、功率管理系统和消防系统；所述功率管理系统用于对整个船舶进行控制，保证船舶正常航行；所述发动机管理系统用于对所述动力单元、所述燃料电池单元、所述锂电池单元和所述消防系统进行控制；所述日用负载和所述功率管理系统设置于驾驶室中，所述日用负载受所述功率管理系统控制，所述驾驶室位于船首；所述燃料电池单元和所述锂电池单元并联连接设置于电池舱中，所述电池舱位于所述驾驶室与集控室之间；所述发动机管理系统和所述消防系统设置于集控室中，所述集控室位于所述电池舱和舵桨舱之间；所述动力单元和所述主机单元设置于舵桨舱中，所述动力单元受所述主机单元和所述发动机管理系统共同控制，所述舵桨舱位于船尾。

技术总结
本实用新型公开了一种船用混合动力系统及船舶。该系统包括：主机单元、至少两组燃料电池单元、至少两组锂电池单元、直流配电板、动力单元和日用负载；主机单元用于产生机械能为动力单元提供能量，产生推进动力；动力单元用于为船舶提供推进动力；燃料电池单元与锂电池单元并联，用于产生直流电压通过直流配电板为动力单元和日用负载供电，使动力单元产生推进动力，使日用负载正常运行；直流配电板用于为动力单元和日用负载分配电源。本实用新型的技术方案，通过三种动力源共同提供动力，可以避免船舶功率不足或推进力不足，使船舶即使在恶劣海况下也能稳定航行，通过关闭主机单元，仅用燃料电池单元和锂电池单元为船舶供电可以减少环境污染。少环境污染。少环境污染。


技术研发人员：周瑞平 叶飞
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/5/14