一种电能储存船舶的制作方法

本技术涉及船舶，尤其涉及一种储存电能的新能源船舶。

背景技术：

1、随着全球航运业“碳减排”目标推进，传统燃油船舶因高污染、高能耗逐渐面临政策限制与市场淘汰压力，新能源船舶成为发展主流。目前，新能源船舶多采用小容量电池或混合动力系统，主要应用于短途内河运输或港口作业，难以满足远航海运的长续航与高负荷需求。

2、全球能源互联网建设中，海上风电、海岛供电等场景对大容量移动式储能设备需求激增，但现有储能设施多为固定站点式，缺乏可灵活调度、跨海域运输的储能载体。在此背景下，兼具“续航动力”与“大容量可输出储能”双重功能的船舶，成为解决远海运输减排与海上能源调度的关键方向。

3、目前，现有的新能源船舶主要存在以下缺点：

4、1）储能容量不足：现有新能源船舶电池总电量多在兆瓦级以内，无法支撑远航海运的动力需求和大容量对外输出的功能。

5、2）功能单一：现有船舶的电池系统仅作为动力源，或仅作为固定储能装置，未实现“动力-储能”双重功能复用，设备利用率低，经济性差。

6、3）舱室管理效率低：电池舱室多为一体化设计，无统一模块化接口，后续维护、扩容或更换时需整体停机，操作复杂且耗时。

7、4）故障处理能力弱：电池包若发生热失控等故障，现有船舶多采用干粉灭火或惰性气体灭火，无法快速阻断故障扩散，易引发连锁反应，安全性不足。

8、5）冷却系统不适用：现有电池冷却多采用淡水循环或风冷，淡水需额外储存（增加船舶载重），风冷效率低，冷却系统能耗高、环保性差。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有新能源船舶存在的上述问题，提供一种电能储存船舶，通过优化船舶舱室的布局和电池包排布方式，突破现有船舶储能容量上限，实现总电量吉瓦级的大容量储能配置，从而实现电池系统的动力-储能双重功能复用，提升设备经济性与场景适应性。

2、本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种电能储存船舶，所述船舶的货舱区域通过若干纵舱壁和横舱壁划分为多个独立的电池舱；每个电池舱内包括一列或间隔布置的多列电池包组件，每列电池包组件包括沿垂向阵列排布的多层电池包。

4、上述方案中，所述船舶包括设置于尾部的机舱、设置于首部的首尖舱、设置于底部的底部压载水舱和设置于左右舷侧的舷侧压载水舱，所述货舱区域为机舱、首尖舱、底部压载水舱、舷侧压载水舱和甲板所围成的区域。

5、上述方案中，每个电池舱内间隔布置两列电池包组件，两列电池包组件分别贴合对应侧的舱壁布置。

6、上述方案中，每个电池舱内沿横向间隔布置两列电池包组件，两列电池包组件分别贴合对应侧的纵舱壁布置。

7、上述方案中，每个电池舱内的两列电池包组件分别安装于电池架上，所述电池架与对应侧的舱壁固定连接。

8、上述方案中，所述电池舱的数量满足：电池舱总数20%以下数量的任意电池舱同时破损或注满水后，船舶保持抗沉性。

9、上述方案中，当电池舱内布置多列电池包组件时，相邻两列电池包组件之间的间隔形成运维通道；所述运维通道上设置至少一个移动式升降机。

10、上述方案中，所述运维通道的总宽度小于电池舱宽度的40%。

11、上述方案中，所述运维通道上设置至少一个水池。

12、上述方案中，所述运维通道上设置两个水池，分别位于运维通道的两端。

13、上述方案中，每个电池舱内设置有独立的注排水系统，所述注排水系统包括水泵和水管，所述水泵位于电池舱内，所述水管一端连接海水箱、另一端位于电池舱底部，通过水泵将海水注入电池舱内。

14、上述方案中，每个电池舱内布置有舱内子母排，每个电池舱外布置有舱外母排；电池舱内电池包通过电缆线连接所述舱内子母排，舱内子母排通过电缆线连接所述舱外母排，所述舱外母排用于连接外部充放电接头。

15、上述方案中，所述舱外母排安装于甲板上。

16、上述方案中，每列电池包组件安装于电池架上，每列电池包组件对应设置一个舱内子母排，所述舱内子母排安装于电池架下面。

17、上述方案中，所述船舶采用电力推进系统，所述电力推进系统布置于尾部的机舱内；电池舱内的电池包为电力推进系统供电。

18、上述方案中，每个电池舱内设置有独立的海水循环冷却系统，所述海水循环冷却系统的进水口与海水相连、出水口与电池包的冷却通道进水口相连，电池包的冷却通道出水口与海水相连。

19、本实用新型产生的有益效果是：

20、1、本实用新型把电池包布置在整船货舱区域内，可使船舶储能容量达到吉瓦级以上，可支撑远海续航，同时可作为“移动式储能站”对外输出，解决海上能源调度痛点，场景适应性极强。“动力-储能”双重功能复用，使电池系统利用率提升至60% 以上，降低船舶运营成本，提升设备经济性与场景适应性。

21、2、本实用新型通过纵横舱壁将货舱区域划分为多个独立电池舱，一方面，便于实现模块化设计与管理；另一方面能保证电池舱总数20%以下数量的任意电池舱同时破损或注满水后，船舶保持抗沉性同时进满水时，船舶保持稳性不沉，在提高舱室空间利用率的前提下，又能提高整船的安全性和抗沉性。

22、3、本实用新型的每个电池舱内的两列电池包组件贴合纵舱壁布置，一方面，可利用纵舱壁实现电池架的固定，即使在恶劣海况下电池包也能保持紧固固定，避免横摇、倾斜、振动等对电池包功能的影响；另一方面，可利用两列电池包组件之间的间隔形成运维通道，便于日常维护及紧急情况（如电池包失火）的处理。

23、4、电池舱室采用标准化模块设计，每个独立电池舱的内部结构、电池包布置方式及对外供电和通信接口完全统一，支持单独拆装、维护或扩容。模块化设计便于设计、生产、维护修理，并能减少维护停机时间，年维护成本降低20%。

24、5、安全性增强：当电池包出现火灾故障时，探测装置会马上报警并可自动切断电路，并通过可移动升降机构将故障电池包搬运到水池，浸水处理可在5分钟内阻断热失控，相比现有灭火方式，故障扩散率降低80%。此外，每个电池舱内均设置独立的注排水系统，当单独电池包灭火失效或者多个电池包同时发生火灾故障时，可通过注排水系统对电池舱注满海水，实施第二道安全防护。

25、6、采用海水冷却系统无淡水消耗，减少船舶载重负担。

26、7、全程零燃油消耗，航行中碳排放为零；海水冷却系统无额外能耗，符合全球航运碳减排目标。

1.一种电能储存船舶，其特征在于，所述船舶的货舱区域通过若干纵舱壁和横舱壁划分为多个独立的电池舱；每个电池舱内包括一列或间隔布置的多列电池包组件，每列电池包组件包括沿垂向阵列排布的多层电池包。

2.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，所述船舶包括设置于尾部的机舱、设置于首部的首尖舱、设置于底部的底部压载水舱和设置于左右舷侧的舷侧压载水舱，所述货舱区域为机舱、首尖舱、底部压载水舱、舷侧压载水舱和甲板所围成的区域。

3.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内间隔布置两列电池包组件，两列电池包组件分别贴合对应侧的舱壁布置。

4.根据权利要求3所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内沿横向间隔布置两列电池包组件，两列电池包组件分别贴合对应侧的纵舱壁布置。

5.根据权利要求3所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内的两列电池包组件分别安装于电池架上，所述电池架与对应侧的舱壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，所述电池舱的数量满足：电池舱总数20%以下数量的任意电池舱同时破损或注满水后，船舶保持抗沉性。

7.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，当电池舱内布置多列电池包组件时，相邻两列电池包组件之间的间隔形成运维通道；所述运维通道上设置至少一个移动式升降机。

8.根据权利要求7所述的电能储存船舶，其特征在于，所述运维通道的总宽度小于电池舱宽度的40%。

9.根据权利要求7所述的电能储存船舶，其特征在于，所述运维通道上设置至少一个水池。

10.根据权利要求9所述的电能储存船舶，其特征在于，所述运维通道上设置两个水池，分别位于运维通道的两端。

11.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内设置有独立的注排水系统，所述注排水系统包括水泵和水管，所述水泵位于电池舱内，所述水管一端连接海水箱、另一端位于电池舱底部，通过水泵将海水注入电池舱内。

12.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内布置有舱内子母排，每个电池舱外布置有舱外母排；电池舱内电池包通过电缆线连接所述舱内子母排，舱内子母排通过电缆线连接所述舱外母排，所述舱外母排用于连接外部充放电接头。

13.根据权利要求12所述的电能储存船舶，其特征在于，所述舱外母排安装于甲板上。

14.根据权利要求12所述的电能储存船舶，其特征在于，每列电池包组件安装于电池架上，每列电池包组件对应设置一个舱内子母排，所述舱内子母排安装于电池架下面。

15.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，所述船舶采用电力推进系统，所述电力推进系统布置于尾部的机舱内；电池舱内的电池包为电力推进系统供电。

16.根据权利要求1所述的电能储存船舶，其特征在于，每个电池舱内设置有独立的海水循环冷却系统，所述海水循环冷却系统的进水口与海水相连、出水口与电池包的冷却通道进水口相连，电池包的冷却通道出水口与海水相连。