แอปพลิเคชันบนเรือ

1、 หลักการทางเทคนิคและองค์ประกอบของระบบ
การใช้งานหลักของแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานบนเรืออยู่ในการจัดเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า องค์ประกอบของระบบส่วนใหญ่ประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS)และอุปกรณ์ขับเคลื่อนไฟฟ้า:

แบตเตอรี่แพ็ค: ประกอบด้วยเซลล์แบตเตอรี่หลายเซลล์ที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมหรือขนานเพื่อให้พลังงานไฟฟ้าที่เรือต้องการ ประเภททั่วไป ได้แก่ ลิเธียม-แบตเตอรี่ไอออน (เช่นแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รี), ตะกั่ว-แบตเตอรี่กรด ฯลฯ ในหมู่พวกเขาลิเธียม-แบตเตอรี่ไอออนได้กลายเป็นทางเลือกที่สำคัญเนื่องจากข้อดีของพวกเขาเช่นความหนาแน่นของพลังงานสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน
ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS): รับผิดชอบของจริง-การตรวจสอบเวลาของพารามิเตอร์เช่นแรงดันไฟฟ้าอุณหภูมิและกระแสของชุดแบตเตอรี่เพื่อให้มั่นใจว่าชุดแบตเตอรี่ทำงานภายในช่วงที่ปลอดภัยและยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ผ่านการจัดการที่สมดุล
อุปกรณ์ขับเคลื่อนไฟฟ้า: แปลงพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่เป็นพลังงานเชิงกลเพื่อขับเคลื่อนการหมุนของใบพัดของเรือ มอเตอร์ขับเคลื่อนมักจะใช้มอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรหรือมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสซึ่งมีลักษณะของประสิทธิภาพสูงและเสียงรบกวนต่ำ
นอกจากนี้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบระบบจัดเก็บพลังงานของเรือมักจะใช้เทคโนโลยีพลังงานคอมโพสิตเช่นการเชื่อมต่อแบบขนานของซูเปอร์คาปาซิเตอร์และแบตเตอรี่ลิเธียม Supercapacitors มีลักษณะเช่นความหนาแน่นพลังงานสูงและการชาร์จและการปลดปล่อยอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถรับมือได้อย่างมีประสิทธิภาพในทันที-ความต้องการพลังงานเช่นการเริ่มต้นเรือ-ขึ้นและเร่งความเร็วในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมมีหน้าที่ในการให้กำลังขับอย่างต่อเนื่องและเสถียร

2、 สถานการณ์แอปพลิเคชันและการวิเคราะห์ข้อกำหนด
ตามประเภทของเรือและข้อกำหนดการนำทางที่แตกต่างกันสถานการณ์แอปพลิเคชันของแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงานสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:

เรือในประเทศ: ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเรือข้ามประเทศและเรือผู้โดยสารนักท่องเที่ยวที่มีข้อกำหนดสูงสำหรับการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์และเสียงรบกวนต่ำ ระบบจัดเก็บพลังงานสามารถแทนที่เครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิมได้อย่างสมบูรณ์บรรลุการนำทางไฟฟ้าบริสุทธิ์และตอบสนองความต้องการด้านการป้องกันสิ่งแวดล้อมในเมือง
เรือนอกชายฝั่ง: เช่นเรือปฏิบัติการท่าเรือเรือประมง ฯลฯ ที่มีช่วงปฏิบัติการค่อนข้างคงที่สามารถใช้พลังงานชายฝั่งสำหรับการชาร์จ การรวมระบบการจัดเก็บพลังงานเข้ากับพลังงานชายฝั่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการจัดสรรพลังงานและลดต้นทุนการดำเนินงาน
เรือในมหาสมุทรต้องการความหนาแน่นของพลังงานสูงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อตอบสนองความต้องการที่ยาวนาน-เทอมและยาว-การนำทาง การวิจัยในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมและพัฒนาเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานใหม่เช่นเซลล์เชื้อเพลิง
เรือพิเศษ: รวมถึงเรือวิจัยเรือวิศวกรรม ฯลฯ ระบบจัดเก็บพลังงานจำเป็นต้องให้พลังงานที่มั่นคงสำหรับสูง-อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำและมีความสามารถในการรับมือกับสภาพทะเลที่ซับซ้อน

3、 ข้อดีและความท้าทาย
ข้อดี:
ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำลดก๊าซเรือนกระจกและการปล่อยมลพิษอย่างมีนัยสำคัญ
เศรษฐกิจ: ลดการใช้เชื้อเพลิงและต้นทุนการบำรุงรักษาปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงาน
การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: โดยการใช้เทคโนโลยีการกู้คืนพลังงานเช่นการกู้คืนพลังงานเบรกประสิทธิภาพการใช้พลังงานสามารถเพิ่มขึ้นได้
ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงาน: ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้ามีความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็วทำให้ง่ายต่อการควบคุมที่แม่นยำ
ท้าทาย:
ต้นทุนเริ่มต้นสูง: ค่าใช้จ่ายสูง-แบตเตอรี่ประสิทธิภาพและ BMS ค่อนข้างสูงซึ่งเพิ่มการลงทุนในการก่อสร้างเรือ
โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่ไม่เพียงพอ: เค้าโครงของโรงไฟฟ้าและสถานีชาร์จยังไม่สมบูรณ์แบบซึ่งส่งผลต่อการใช้ระบบจัดเก็บพลังงานอย่างกว้างขวาง
คอขวดทางเทคนิค: ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่อายุการใช้งานรอบและความปลอดภัยยังคงต้องได้รับการปรับปรุงให้ตรงกับความยาว-ความต้องการระยะทางของมหาสมุทรที่กำลังเดินไป
การขาดมาตรฐานและข้อบังคับ: การขาดมาตรฐานทางเทคนิคแบบครบวงจรและกฎระเบียบด้านความปลอดภัยสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานเรือเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาอุตสาหกรรม