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1、第26卷第1期上海海事大学学报Vo.l25No.12005年3月JOURNALOFSHANGHAIMARITIMEUNIVERSITYMar.2005文章编号:16729498(2005)01004304搭载太阳电池的船舶电源系统黄允千,刘静(上海海事大学电工电子实验中心,上海200135)摘要:探索船用太阳光发电与船舶原发电机系统并联运行的模式。从太阳电池的发电效率、面积、发电量及船舶用电总量、负载分配等各个方面分析搭载太阳电池的船舶电源系统的设计方法及流程,得到
2、可使小型船舶的发电机及柴油机功率减少约10%的结论。关键词:太阳电池;并联运行;负载分配中图分类号:TK513;U665.12文献标识码:ADesignofmarineelectricpowersystemwithsolarcellHUANGYunqian,LIUJing(Electrical&ElectronicLaboratory,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135,China)Abstract:Theparalleloperationmodebe
3、tweenmarinesolargenerationsystemandoriginalgenerationsysteminshipisstudied.Thedesignandtechnicalprocessoftheapplicationofsolarcelltomarinepowersystemareanalyzedbasedontheaspectsofsolarcellasgenerationeffec,tarea,amountofgeneratedenergyandtotallyconsumedenergy,a
4、swellasloadallocation.Theconclusionisthatapplicationoftheaforementionedparalleloperationmodecanmake10%lessoftherequiredpowergeneratedbythegeneratorsanddieselenginesinsmallships.Keywords:solarcel;lparalleloperation;loadallocation0引言1太阳电池与船舶主发电机并联运行的模式随着对海洋环保的重
5、视,在船舶上配备绿色能源已越来越被人们所关注。太阳电池已在太阳能艇在船舶上应用太阳电池,减少柴油发电机发电上运行,但目前大部分太阳能艇是采用太阳电池对量,停泊时停止柴油发电运行,可减少污染、节约能蓄电池充电把能量储存起来的方式,而没有采用把源。太阳电池与电源系统有机结合的方式。太阳能发电系统应用于船舶上可有3种方式,本文把太阳电池发电系统直接导入船舶电源系见表1。统,目的是开发节能环保型船舶电源系统。以此为文献[1]阐述了状态3的方案,本文以状态1基点,介绍太阳电池用于船舶电源系统的基本设计为基点,分析与船舶主电源
6、并联运行的设计方法。方法,并分析搭载于小型船舶上的太阳电池电源系太阳电池总发电量是随电池面积增大而增加统。的。要担负起船舶一定量的负荷电力,势必要选择有可能大面积敷设太阳电池的船舶。收稿日期:20030401基金项目:上海市教委重点学科建设项目(沪教委科[2001]71号)作者简介:黄允千(1945),男,上海人,教授,大学本科,研究方向为电力电子与电力传动,(Email)yygghuang@sohu.com44上海海事大学学报第26卷表1太阳电池应用于船舶的方案式中:
7、PG为发电机功率;状态与船电的联接应用于船舶的方案M为设计余量系数。(1)与交流电源相接与船舶主电源并联运行作为船舶的辅助电源从发电机容量可推算出柴油机的功率(2)单独电源单独给交流及直流负载供电(也停泊时,主电源停止,太阳电池和蓄电池并用)供电(仅白天)PGPD=(3)(3)应急电源与应急蓄电池并用(延长蓄电池给应急蓄电池充电,给救生艇蓄GT使用时间)电池充电式中:PD为柴油机功率;如甲板上有一定空间及使用面积的油船、LNGPG为发电机功率;船、大型滚装船,都有可能发挥太阳能发电的作用。G为发电机
8、效率;太阳电池可装备在船舶的罗经甲板及导航甲板上,T为柴油机效率。有较大面积可利用,可根据太阳的日照量计算出发一般均采用上述方式来求得船舶电源系统的经电量,相当可观。不仅污染减少,而且为柴油发电机验值。省下相当的油量,节约了能源。2.2搭载太阳电池的电源系统设计方法太阳电池发电系统和主电源系统联网方式见图并非所有船舶都能搭载太
