本發(fā)明涉及用于船舶的電驅(qū)動裝置的供電系統(tǒng)以及操作這樣的供電系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：
例如在鉆井操作中采用的現(xiàn)代船舶經(jīng)常包括多個不同的電驅(qū)動裝置。這些可以例如是電推進系統(tǒng)，其中推進器由諸如方位助推器（Azimuththruster）的電動機驅(qū)動。需要用于操作的電能的其他類型的電驅(qū)動裝置包括起錨機（anchorwinch）驅(qū)動裝置、鉆井應(yīng)用的驅(qū)動裝置等等。通常在船上發(fā)電并且傳輸?shù)较鄳?yīng)電驅(qū)動裝置的電動機。為了生成電能，船舶經(jīng)常包括船上發(fā)電站，所述船上發(fā)電站通過被耦合到發(fā)電機的柴油引擎或燃氣輪機來產(chǎn)生所需要的電能。這樣的裝置為船提供主要供電。如果發(fā)電站經(jīng)歷斷電或如果在功率傳輸或分配系統(tǒng)中有故障，船可能失去其主要供電。在這樣的斷電或另一類型的功率丟失的情況下，電驅(qū)動裝置將通常被斷開并且停止操作。例如在諸如鉆機的絞車或起錨機驅(qū)動裝置的起重應(yīng)用中，制動必須被應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機并且操作將停止。此外，在這樣的應(yīng)用中，在起重操作期間，例如當降下或停止負載時，可以通過相應(yīng)電動機來生成能量。所生成的能量需要被操縱。這通常通過利用耗散能量的水冷卻制動電阻器來執(zhí)行。絞車發(fā)動機、起錨機發(fā)動機、頂部驅(qū)動發(fā)動機等等可以例如具有驅(qū)動裝置設(shè)置，其具有阻斷斷續(xù)器和耗散由發(fā)動機生成的制動能量的電阻器。在諸如鉆機上的主動升沉補償絞車的包括主動升沉補償?shù)南到y(tǒng)中，操縱制動能量的問題甚至更顯著，在所述系統(tǒng)中，在為補償海洋的波浪高度的降下操作期間生成制動能量。制動能量必須更快地被操縱并且通常也在制動電阻器中被耗散。水冷卻制動電阻器通常是重的并且需要大量空間，而沒有任何另外的有用功能。此外，例如在主動升沉補償期間，發(fā)生功率消耗中的周期性峰值，其是不利的因為他們導(dǎo)致發(fā)電機的循環(huán)操作。能量消耗中的峰值使得發(fā)電機的操作效率更低并且此外需要船舶的供電系統(tǒng)針對更大的負載而設(shè)計。此外，通常期望的是減少船舶的能量消耗。同樣，期望的是在供電的斷電之后的至少短時間內(nèi)繼續(xù)電驅(qū)動裝置的操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，需要減輕上述缺點中至少一些的改進供電系統(tǒng)。這個需要被獨立權(quán)利要求的特征滿足。從屬權(quán)利要求描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本發(fā)明的實施例提供用于船舶的電驅(qū)動裝置的供電系統(tǒng)，其中電驅(qū)動裝置包括適合于從電源接收電能的電動機。所述電驅(qū)動裝置具有第一操作狀態(tài)，在所述第一操作狀態(tài)中由電源向電驅(qū)動裝置供應(yīng)電能以操作電驅(qū)動裝置，和第二操作狀態(tài)，在所述第二操作狀態(tài)中電驅(qū)動裝置的電動機減速或被制動，其中電驅(qū)動裝置在第二操作狀態(tài)中生成電能。供電系統(tǒng)包括被電耦合到電驅(qū)動裝置的電能存儲設(shè)備。所述耦合是這樣的以致于電能存儲設(shè)備被由電驅(qū)動裝置在第二操作狀態(tài)中所生成的電能充電并且電能存儲設(shè)備向電驅(qū)動裝置提供所存儲的電能用于在第一操作狀態(tài)中操作電驅(qū)動裝置。在第一操作狀態(tài)中，可以用來自電能存儲設(shè)備的電能、用由（主要）電源提供的剩余電能來支持電驅(qū)動裝置的操作，或者可以完全在由電能存儲設(shè)備所提供的電能上操作電驅(qū)動裝置（例如在電源的斷電或功率分配的中斷期間）。通過存儲所生成的電能并且再使用它用于操作電驅(qū)動裝置，可以減少船舶的總能量消耗。此外，在主要電源的斷電之后的一定時間內(nèi)，電驅(qū)動裝置可以繼續(xù)操作。這可能例如在以下的情形中是有益的，在所述情形中電驅(qū)動裝置的繼續(xù)操作是至關(guān)緊要的，諸如在鉆井操作期間，以便可以恢復(fù)主要電源而不中斷操作。特別在電驅(qū)動裝置可以周期性使用和生成電能的主動升沉補償應(yīng)用中，根據(jù)本實施例的供電系統(tǒng)可以達到相當大的能量節(jié)約。電能存儲設(shè)備可以在供電系統(tǒng)中充當阻尼器，因此避免在例如發(fā)電機的電源上的峰值負載。注意的是，在第二操作狀態(tài)中，電動機被制動的情形不意味著發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度降低。它也可以保持恒定或增加。通過從電動機提取電能、例如通過讓電動機作為發(fā)電機操作，可以至少部分應(yīng)用制動。因此，不論電動機的速度或速度改變，制動轉(zhuǎn)矩可以被應(yīng)用于電動機。在實施例中，電能存儲設(shè)備可以是電池或電容器組。電能存儲設(shè)備可以例如是鋰聚合物電池。這樣的電池可以存儲大量電能而只有相對小的封裝（footprint）。鋰聚合物電池可以具有較低的重量和需要較少體積，以便可以達到重量上和所需空間上的節(jié)約。此外，這樣類型的電池可以是無需維護的并且可以被完全密封，其具有可以不需要指定電池室的優(yōu)點。所述電池可以例如是具有鎳錳鈷（NMC）氧化物陰極的類型。所述電池可以具有至少100kWh（千瓦特小時）、優(yōu)選地至少500kWh、更優(yōu)選地至少2000kWh的容量?？梢愿鶕?jù)電驅(qū)動裝置的類型和假定渡過的時間間隔來對電池的容量定尺寸。電池的容量可以例如居于大約50kWh到大約5MWh的范圍內(nèi)。如果電驅(qū)動裝置是例如鉆井驅(qū)動裝置，可以提供1-3MWh（兆瓦特小時）的電能。例如，針對這樣的情況可以提供各自具有1.5MWh的容量的兩個電池。所述電池可以是較小電池模塊的組或堆。例如可以使用各自具有5到50kWh的容量的模塊。于是可以通過提供所需數(shù)目的電池模塊來適配電池的容量。所述電池可以具有至少130Wh/kg（瓦特小時每千克）、優(yōu)選地至少150Wh/kg的能量密度。這具有電池的封裝和重量可以被保持得小的優(yōu)點。優(yōu)選地，所述電池是全密封電池。在實施例中，所述電池裝配有適合于監(jiān)控電池的狀態(tài)的電池管理系統(tǒng)和裝配有用于使得能夠與電池管理系統(tǒng)通信的、朝向控制總線的接口。所述控制總線可以例如是基于控制器局域網(wǎng)（CAN）的總線。因此可以從VFD配電盤（switchboard）或諸如船橋（vessel'sbridge）的遠程位置中的驅(qū)動控制器監(jiān)控電池的狀態(tài)。所述電池管理系統(tǒng)可以此外平衡電池的單池（cell）。它可以在電池模塊中執(zhí)行單池的單池平衡或在其之中平衡電池模塊。因此，并聯(lián)或串聯(lián)連接多個電池模塊變成可能的。所述電池管理系統(tǒng)可以此外監(jiān)督和控制電池的充電。在實施例中，電驅(qū)動裝置的發(fā)動機可以是交流（AC）發(fā)動機，其中電能存儲設(shè)備被連接到變頻器的直流（DC）總線（busbus），所述變頻器被連接在電源和電驅(qū)動裝置的AC發(fā)動機之間。變頻器可以例如是可變頻率驅(qū)動裝置（variablefrequencydrive,VFD），其也可以被稱為可變速度驅(qū)動裝置（VSD）。將電能存儲設(shè)備連接到DC總線可以促進電能存儲設(shè)備的充電和放電。供電系統(tǒng)可以包括變頻器。變頻器可以具有整流器、逆變器和將整流器耦合到逆變器的DC總線。供電系統(tǒng)可以包括整流器、DC總線和/或逆變器。電源可以包括發(fā)電機。特別地，它可以包括被耦合到燃氣輪機或柴油引擎的發(fā)電機。電源可以是供電系統(tǒng)的部分。電能存儲設(shè)備到電驅(qū)動裝置的耦合可以包括變換器。這可以例如是雙向升壓或降壓變換器。通過使用這樣的變換器，由電能存儲設(shè)備所需要的電壓可以適合于操作直流（DC）總線或任何其他總線的電壓，其中存儲設(shè)備被耦合向所述其他總線。變換器可以例如是雙向升壓或降壓斷續(xù)器。在另一實施例中，電能存儲設(shè)備可以被耦合到能量供應(yīng)系統(tǒng)的AC（交流）總線。這可以例如是被用于在電源和變頻器之間輸送電能的AC總線。到AC總線的耦合可以包括逆變器和整流器，用于在AC總線上提供的AC電壓和由電能存儲設(shè)備所需要的DC電壓之間變換。在實施例中，船舶的電驅(qū)動裝置可以是船的鉆機的絞車的驅(qū)動裝置、船的起錨機驅(qū)動裝置或船的鉆機的頂部驅(qū)動裝置。絞車可以是主動升沉補償絞車。在這些應(yīng)用任一個中，可以通過供電系統(tǒng)達到功率節(jié)約。此外，可以達到在主要電源的斷電期間繼續(xù)操作相應(yīng)的驅(qū)動裝置。電驅(qū)動裝置可以例如具有在大約100kW到大約20MW的范圍內(nèi)的額定功率。助推器驅(qū)動裝置可以例如具有在500kW到大約6MW的范圍內(nèi)的額定功率。對于鉆井驅(qū)動裝置，所有電驅(qū)動裝置的額定功率可以例如居于大約1MW到大約30MW的范圍之內(nèi)。注意的是，電驅(qū)動裝置將通常包括多于一個的電動機。電驅(qū)動裝置可以例如是船舶的主動升沉補償絞車的驅(qū)動裝置。第一操作狀態(tài)可以對應(yīng)于升沉補償循環(huán)的第一部分，其中電驅(qū)動裝置消耗電能。第二操作狀態(tài)可以對應(yīng)于升沉補償循環(huán)的第二部分，其中電驅(qū)動裝置生成電能。因此電能存儲設(shè)備可以在主動升沉補償?shù)牟僮髌陂g、即在隨后的升沉補償循環(huán)期間被周期性地充電和放電。主動升沉補償絞車可以例如包括一個或多個電動機。它可以包括絞車卷筒（winchdrum），所述絞車卷筒被一個或多個電動機旋轉(zhuǎn)并且在所述絞車卷筒上繞了鉆井鋼絲繩。升沉補償絞車可以被適配以便通過相應(yīng)地收入和松出鉆井鋼絲繩來升起和降下鉆柱。在升沉補償循環(huán)的第一部分，絞車可以收進鉆井鋼絲繩以便升起鉆柱（例如當船移動穿過波谷時），其中消耗電能。它可以通過放出鉆井鋼絲繩在升沉補償循環(huán)的第二部分期間降下鉆柱（例如在移動直至波峰時），其中通過阻斷電動機可以產(chǎn)生電能。特別地，通過鉆井鋼絲繩上的負載旋轉(zhuǎn)電動機，因此作為發(fā)電機運行。因此，當由于船舶被海浪降下或提升，在升沉補償期間鉆柱被相應(yīng)地升起和降下時，電能存儲設(shè)備可以為所生成的電能充當緩沖器。電能存儲設(shè)備可以被耦合到變頻器的DC總線，所述變頻器被耦合在電源和電驅(qū)動裝置之間。供電系統(tǒng)可以進一步包括被耦合到DC總線的至少第二電能存儲設(shè)備、被耦合到DC總線的至少第二電源和被耦合到DC總線的至少第二電驅(qū)動裝置。因此公共DC總線可以被用于復(fù)數(shù)個電驅(qū)動裝置的操作中并且可以提供復(fù)數(shù)個電能設(shè)備用于緩沖所生成的電能。在實施例中，電能存儲設(shè)備可以被耦合到變頻器的DC總線的第一段，所述變頻器被耦合在電源和電驅(qū)動裝置之間。供電系統(tǒng)可以進一步包括被耦合到DC總線的第二段的至少第二電能存儲設(shè)備，其中DC總線的第二段進一步被耦合到第二電源，和至少一個第二電驅(qū)動裝置，其中第一和第二DC總線段通過總線聯(lián)絡(luò)（bustie）斷路器可以是可連接的。因此可以提供兩個獨立供電，其中可以通過總線聯(lián)絡(luò)斷路器分隔獨立供電。因此在其他供電系統(tǒng)中斷電的情況下可以確保這些供電系統(tǒng)之一的無干擾操作。總線聯(lián)絡(luò)斷路器可以例如是手動無載開關(guān)、基于IGBT的智能斷路器或匯流排（busbar）斷路器。供電系統(tǒng)可以進一步包括制動電阻器，所述制動電阻器例如可以例如經(jīng)由制動斷續(xù)器被耦合到DC總線。由電驅(qū)動裝置生成的接入能量因此可以在制動電阻器中被耗散，例如可能超過電能存儲設(shè)備的容量的電能。DC總線可以適合于在大約300V到大約2000V的電壓范圍內(nèi)被操作。優(yōu)選地，DC總線可以適合于以大約800V和大約1100V之間的操作電壓操作。DC總線可以例如供應(yīng)900V或930V。在另外的實施例中，供電系統(tǒng)可以包括電源和是電驅(qū)動裝置的部分的變頻器，其中變頻器被連接在電源和電動機之間，電動機是AC發(fā)動機，其中通過變頻器，AC發(fā)動機能以可變速度被驅(qū)動。能量存儲設(shè)備可以被連接到變頻器的DC總線。供電系統(tǒng)可以在一些實施例中包括AC發(fā)動機。另外的實施例提供操作用于船舶的電驅(qū)動裝置的供電系統(tǒng)的方法。電驅(qū)動裝置包括適合于從電源接收電能的電動機。供電系統(tǒng)可以包括被電耦合到電驅(qū)動裝置的電能存儲設(shè)備。在電驅(qū)動裝置的第一操作狀態(tài)中，所述方法包括將電能供應(yīng)到電驅(qū)動裝置用于操作電驅(qū)動裝置，其中所供應(yīng)的電能包括從使電能存儲設(shè)備放電所獲得的電能。在電驅(qū)動裝置的第二操作狀態(tài)中，在制動或減速電驅(qū)動裝置的電動機時由電驅(qū)動裝置所生成的電能被供應(yīng)到電能存儲設(shè)備，其中電能存儲設(shè)備被由電驅(qū)動裝置所生成的電能充電。在該實施例的方法情況下，可以實現(xiàn)與以上關(guān)于供電系統(tǒng)略述的優(yōu)點類似的優(yōu)點。在實施例中，通過如上所述被配置的供電系統(tǒng)執(zhí)行所述方法。除非相反注解，上述實施例的和以下將解釋的實施例的特征可以彼此組合。附圖說明從連同附圖閱讀的以下詳細描述，本發(fā)明的以下和其他特征和優(yōu)點將變得進一步明顯。在圖中，同樣的參考數(shù)字指的是同樣的元件。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的供電系統(tǒng)的示意性框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的供電系統(tǒng)的示意性框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。具體實施方式以下，更詳細地描述在附圖中所說明的實施例。應(yīng)當清楚的是以下描述只是說明性的和非限制性的。圖只是示意圖，并且圖中的元件不一定是彼此依比例繪制的。在圖中所示出的功能性塊或單元不一定意味著這些要在單一物理單元、塊、電路、芯片等等中被實施，而是單一功能性塊或單元可以在若干物理上分離的單元中被實施，而兩個或多個被單獨地說明的功能性塊或單元可以在單一物理單元中被實施。應(yīng)當注意的是在圖中示出的在兩個塊、單元、元件等等之間的直接耦合也可以被實施為非直接耦合，即具有介入中間的元件的耦合。這些可以例如是控制元件、諸如保險絲或電路斷路器等等的保護元件。圖1是示出了用于船舶的電驅(qū)動裝置20的供電系統(tǒng)10的示意性框圖。在圖1的示例中，電驅(qū)動裝置20包括電動機21和可變頻率驅(qū)動裝置（VFD，也被稱為可變速度驅(qū)動裝置VSD）?？勺冾l率驅(qū)動裝置包括整流器22，其中所述可變頻率驅(qū)動裝置經(jīng)由所述整流器22被耦合到AC（交流）電源15、中間DC電路（此處為DC總線25）和逆變器23。在其他配置中，DC總線25經(jīng)由多于一個的整流器、例如經(jīng)由兩個、三個、四個或更多整流器可以被耦合到電源15。類似地，DC總線25可以經(jīng)由多于一個的逆變器23、例如經(jīng)由兩個、三個、四個或更多逆變器被耦合到電動機21。在其他實施例中，電驅(qū)動裝置20可以包括DC電動機并且因此可以不包括VSD。在圖1的示例中，AC電源15包括發(fā)電機31、AC總線30和變壓器33。盡管圖1只示出了單相AC電源，應(yīng)當清楚的是AC電源15可以是三相AC電源。發(fā)電機31可以例如由柴油引擎或燃氣輪機32或等等驅(qū)動。電源15是用于操作電驅(qū)動裝置20的主要電源。在電源15的斷電的情況下，電驅(qū)動裝置20不再獲得電能并且因此停止操作。在起重應(yīng)用中，起重因此必須被停止并且制動需要被應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機21。正被拆修負載（overhaulingload）旋轉(zhuǎn)的磁化發(fā)動機可以作為發(fā)電機運行并且可以因此生成被反饋到DC總線25（其也可以被稱為DC中間電路）中的電能。在常規(guī)系統(tǒng)中，DC總線25上的電壓必須被控制，其通常通過阻斷斷續(xù)器被執(zhí)行。如果DC總線上的電壓超過預(yù)定閾值電壓，阻斷斷續(xù)器可以被激活，在所述預(yù)定閾值電壓以上，阻斷斷續(xù)器將制動電阻器連接到DC總線。制動電阻器將電能轉(zhuǎn)換成熱并且因此對于更大量的能量需要冷卻。因此，這樣的制動電阻器在尺寸上可能是相對大的，他們需要相對大量的空間并且是昂貴的。在圖1的實施例中，供電系統(tǒng)10包括被耦合到DC總線25的電能存儲設(shè)備11。如果電驅(qū)動裝置20現(xiàn)在生成電能，這個能量可以被供應(yīng)到電能存儲設(shè)備11并且可以被存儲在那里。能量存儲設(shè)備11可以被永久地連接到DC總線25以便作為用于電能的緩沖器操作。如果電驅(qū)動裝置20生成電能并且因此DC總線25上的電壓上升，則電能存儲設(shè)備11可以被充電，然而如果驅(qū)動裝置20在重負載下，DC總線25上的電壓水平被降低，對其響應(yīng)，電能存儲設(shè)備11可以被放電。因此DC總線25上的電壓可以被保持得更恒定。此外，存儲設(shè)備11在向驅(qū)動裝置20供應(yīng)電能中支持主要電源15，以便通過再使用所生成的電能可以減少總電能消耗。這導(dǎo)致柴油引擎或燃氣輪機32需要更少的礦物燃料。有能量存儲設(shè)備11可以被耦合到DC總線25的不同方式。一個可能性是雙向變換器12，所述雙向變換器12使DC總線25上提供的電壓適配于由電能存儲設(shè)備11所需要的電壓。變換器可以例如由雙向（升壓/降壓）斷續(xù)器實施。耦合到DC總線25的其他實施當然也是可以想到的，例如通過功率電子開關(guān)，所述功率電子開關(guān)將存儲設(shè)備11連接到DC總線，在一定電壓水平以上用于充電或在一定電壓水平以下用于放電，并且在正常操作期間斷開存儲設(shè)備11。應(yīng)當注意的是，電能存儲設(shè)備11也可以在不同于圖1中所說明的位置的位置處被耦合到供電系統(tǒng)10。電源15可以例如是供電系統(tǒng)10的部分并且電能存儲設(shè)備11可以被耦合到電源15的AC總線30。于是在電能存儲設(shè)備11和AC總線30之間的耦合可以包括逆變器/整流器以便使得能夠分別地對存儲設(shè)備11放電/充電。電能存儲設(shè)備11可以例如是電池，特別是鋰聚合物電池。所述電池可以例如包括具有多個串聯(lián)或并聯(lián)連接的電池模塊的電池組。于是可以通過串聯(lián)連接的電池模塊的數(shù)目調(diào)整電池被定額的電壓，而可以通過并聯(lián)連接的電池模塊的數(shù)目確定電池的總?cè)萘?。電池被定額的電壓可以例如適合于DC總線25上提供的電壓。對于上述應(yīng)用，DC總線可以例如以500伏特和1200伏特之間的電壓操作。特定應(yīng)用將例如是930伏特的電壓，其從由AC總線30上的主要電源所提供的690伏特的3相AC電壓通過整流器22獲得。電池11可以包括控制電池11的電池模塊的充電的電池管理系統(tǒng)（BMS）。根據(jù)特定需要、特別根據(jù)預(yù)期由電動機21生成的電能量來配置電池11的容量?？梢酝ㄟ^在電池組中并聯(lián)連接另外的電池模塊來增加電池容量。電池11的容量可以例如是至少100kWh（千瓦特小時），優(yōu)選地至少500kWh。優(yōu)選地，容量居于大約100kWh和3MWh（兆瓦特小時）之間的范圍內(nèi)。對于具有更高功率驅(qū)動裝置的應(yīng)用，諸如鉆井驅(qū)動裝置，電池11可以具有1-3MWh之間的容量。例如，電池11可以包括各自具有1.5MWh的容量的兩個電池組。通過提供另外的電池組（即將更多電能存儲設(shè)備11連接到DC總線25）或通過增加每個組的容量可以達到更高的容量。電池11優(yōu)選地是鋰聚合物電池。有不同類型的鋰聚合物電池，并且可以被使用的一個類型是包括鎳錳鈷（NMC）氧化物陰極的NMC類型。使用其他類型的鋰聚合物電池或根本不同的電池當然也是可以想到的。電池可以被配置以具有至少130Wh/kg（瓦特小時每千克）或甚至至少150Wh/kg的能量密度。通過提供具有這樣能量密度的電池，可以顯著減少針對特定容量的電池的重量。體積能量密度優(yōu)選地是至少300Wh/l（瓦特小時每升）。通過使用具有這樣的高體積能量密度的電池，即使提供高容量，電池也可以是非常緊湊（compact）的。因此具有1MWh的容量的電池可以只需要大概3m3的體積。即使在更高容量時電池的小體積和小重量使在船舶上能夠使用電池，在所述船舶上用于承接附加重量的空間和容量是被嚴格限制的。電池是全密封的。如此，電池是無需維護的。因為它是全密封的，電池不需要專門的電池室或有關(guān)通風(fēng)的專門考慮。此外，這樣的電池可以具有長達25到30年的壽命周期。由于鋰聚合物電池具有固體聚合物作為電解質(zhì)，他們此外比常規(guī)鉛酸（lead-acid）電池危險性小，并且因此在船舶的船上安全方面下是特別有利的。電池優(yōu)選地裝配有電池管理系統(tǒng)（未示出）。電池11的電池模塊可以例如各自包括多個電池單元和例如控制單池平衡的BMS電路。每個模塊可以此外包括到數(shù)據(jù)總線、例如基于CAN的數(shù)據(jù)總線的接口，所述接口允許與每個模塊的BMS通信。電池11可以包括形成電池組的、互相連接的電池模塊，以及經(jīng)由數(shù)據(jù)總線被連接到單獨模塊的每個電池管理系統(tǒng)的主控制器。于是主控制器可以控制電池組的整個操作。它可以例如確保單獨電池模塊的均勻充電和放電，或可以從負載連接和斷開整個電池組。為了保持在額定最大放電率以下，這可能例如是必要的。通過連系（interfacing）電池管理系統(tǒng)的主控制器，獲得關(guān)于電池11的整個狀態(tài)的信息和從外部控制中心控制電池的充電或放電是進一步可能的。除了使用上述電池作為電能存儲設(shè)備11之外，使用電容器組用于能量存儲也是可能的。優(yōu)選地，在這樣的電容器組中使用電解質(zhì)電容器。相比于電容器組，上述電池具有更緊湊的優(yōu)點。供電系統(tǒng)10可以向不同類型的電驅(qū)動裝置20供應(yīng)電功率。電動機21可以具有在大約100kW到大約3MW之間、和優(yōu)選地從大約250kW到大約1500kW的范圍內(nèi)的額定功率。電驅(qū)動裝置20可以例如驅(qū)動以下之一：鉆機的絞車、頂部驅(qū)動裝置、泥漿泵、起錨機或任何其他類型的起重應(yīng)用。提供電能存儲設(shè)備11在主動升沉補償絞車中為特別有利的。主動升沉補償器通常適合于補償由海浪引起的船舶的升沉運動。升沉補償循環(huán)可以包括第一部分（階段），在所述第一部分中船落入波谷中，對其響應(yīng)，絞車需要升起鉆柱，因此消耗電能。在升沉補償循環(huán)的第二部分中，船舶被升起到波浪的浪頭，對其響應(yīng)，絞車需要降下鉆柱，借此需要制動絞車的驅(qū)動裝置的電動機，因此生成電能。注意到，可能只在升沉補償循環(huán)的第二階段的部分期間，例如當鉆柱相對于船舶的移動正在被減慢時，生成電能。這樣的絞車的電驅(qū)動裝置可以包括多于該一個電動機21，例如四個或甚至更多電動機。這些發(fā)動機可能正驅(qū)動公共軸，在所述軸上安裝了用于收進和放出鉆井鋼絲繩的線軸。鉆井鋼絲繩可以被用于升起和降下活動塊（travelingblock），其中所述鉆柱被附到所述活動塊上。在主動升沉補償中，以波浪擊打船舶的周期來周期性收進和放出鉆井鋼絲繩以便船舶相對于海床的垂直運動被補償并且達到幾乎恒定的鉆壓（weightonbit）。升沉補償循環(huán)的周期可以例如居于大約7到大約15秒的范圍之內(nèi)。在升沉補償循環(huán)的兩個階段中，電能通過被電驅(qū)動裝置20生成和消耗而是交變的。因此電能存儲設(shè)備11提供存儲所生成的電能的緩沖器并且將它反饋給驅(qū)動裝置20，因此減少主要電源15上的峰值負載和總能量消耗。因此存儲設(shè)備11充當供電系統(tǒng)10中的阻尼器。盡管未示出，供電系統(tǒng)10可以此外還包括可以通過制動斷續(xù)器被耦合到DC總線25的制動電阻器。在電能存儲設(shè)備11被全充電并且因此不能吸收更多電能的情況下，這可以作為安全備用被提供。這個附加電能于是可以在備用制動電阻器中被揮霍。注意的是，除了能量存儲設(shè)備11之外，在圖1中所說明的另外的部件可以被看作供電系統(tǒng)10的實施例的部分，特別是用于從電源15向電動機21供應(yīng)電能的部件，諸如整流器22、DC總線25和逆變器23。因此供電系統(tǒng)10可以包括VFD的部件。電源15也可以是供電系統(tǒng)10的部分。圖2說明了在圖1中所示出的系統(tǒng)的特定實施，其中若干電驅(qū)動裝置20被供電系統(tǒng)10用電功率供應(yīng)。電驅(qū)動裝置包括用于絞車（DW）的驅(qū)動裝置、起錨機（AW）驅(qū)動裝置、頂部驅(qū)動裝置（TD）、用于泥漿泵（MP）的驅(qū)動裝置，對于其每一個在圖中指示了示范性額定功率。應(yīng)當清楚的是船舶可以包括不同數(shù)目的電驅(qū)動裝置20并且這些驅(qū)動裝置可以具有不同的額定功率。在圖2的示例中，每個電驅(qū)動裝置20包括電路50，使用所述電路50將相應(yīng)逆變器23和電動機21耦合到DC總線25。電路50是用于為逆變器23中的電容器預(yù)充電的預(yù)充電電路。為此，電路50可以經(jīng)由允許在驅(qū)動裝置的啟動時為電容器充電的電阻器，將逆變器23連接到DC總線25。在操作中，逆變器23被直接耦合到DC總線25。在圖2的示例中以930VDC操作DC總線25，盡管應(yīng)當清楚的是，在其他應(yīng)用中可以以不同電壓操作它。如可以看出的，多個驅(qū)動裝置20被連接到DC總線25。為了冗余的目的和為了防止故障的擴散，提供了總線聯(lián)絡(luò)斷路器26。如所指示的，總線聯(lián)絡(luò)斷路器26在正常閉合（NC）條件下操作。在一定操作條件下，總線聯(lián)絡(luò)斷路器26可以需要是開路的。在圖2的示例中，電能存儲設(shè)備11是電池。電池經(jīng)由雙向斷續(xù)器12和保險絲13被耦合到DC總線25。如在圖中所指示的，可以在電路中在另外的位置處提供保險絲。主要電源（未示出）經(jīng)由整流器22被耦合到DC總線25。在圖2中，提供了四個整流器，盡管應(yīng)當清楚的是供電系統(tǒng)10可以包括任何其他數(shù)目的整流器。在圖2的實施例中的供電系統(tǒng)10進一步包括制動電阻器40，所述制動電阻器40通過制動斷續(xù)器40和保險絲被耦合到DC總線25。如上所述的，制動斷續(xù)器40可以被用于耗費不能被電池11承接的額外電能。電池11被耦合到DC總線25的每段，其通過總線聯(lián)絡(luò)斷路器26是可分離的。因此，即使在總線聯(lián)絡(luò)斷路器26是開路的操作條件中，由驅(qū)動裝置20所生成的電能可以被存儲在相應(yīng)電池11中。注意的是，多于一個的電池11可以被耦合到DC總線25的特定段。對于DC總線25的每段，相應(yīng)電池11可以被定尺寸以便預(yù)期在任何操作條件期間要被生成的電能可以被承接。它可以例如具有能夠承接在主動升沉補償直到一定波浪高度期間所生成的電能量的容量。應(yīng)當清楚的是圖2說明了以上關(guān)于圖1進一步略述的供電系統(tǒng)10的特定實施。因此，以上關(guān)于圖1所給出的所有解釋對于圖2中所說明的系統(tǒng)是平等地可應(yīng)用的。此外，應(yīng)當清楚的是圖2的供電系統(tǒng)10可以在其他實施例中只包括部件11-13，其中整流器22、DC總線25、電路50和逆變器23是相應(yīng)電驅(qū)動裝置20的VFD的部分。通過提供電能存儲設(shè)備11，因此供電系統(tǒng)能夠通過再使用所生成的電能來減少能量消耗，因此導(dǎo)致礦物燃料的減少的消耗，諸如分別由柴油引擎或燃氣輪機所使用的用于驅(qū)動發(fā)電機32的柴油或氣體。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖，其可以通過以上關(guān)于圖1或2所述的供電系統(tǒng)10被執(zhí)行。在第一步驟101中，電能從主要電源15被供應(yīng)到電驅(qū)動裝置20。在步驟102中使用所供應(yīng)的電能來操作電驅(qū)動裝置，例如用于提升負載，諸如在主動升沉補償期間的鉆柱。在步驟103中，操作電驅(qū)動裝置以降下負載，諸如在主動升沉補償期間降下鉆柱。由電驅(qū)動裝置20在降下負載期間所生成的電能在步驟104中被供應(yīng)到電能存儲設(shè)備11。用所供應(yīng)的電能給電能存儲設(shè)備充電（步驟105）。在步驟106中，存儲在電能存儲設(shè)備處的電能和/或來自主要電源的電能被供應(yīng)到電驅(qū)動裝置20?？梢灾辉谟芍饕娫垂?yīng)的能量上、例如當電能存儲設(shè)備被放電為空的時操作電驅(qū)動裝置。在主要電源的斷電的情況下，在一定時間內(nèi)可以只從由電能存儲設(shè)備11供應(yīng)的能量操作電驅(qū)動裝置20。在其他配置中，例如在主動升沉補償期間或當起重負載時，可以通過主要電源和電能存儲設(shè)備這兩者供應(yīng)能量，因此再使用所存儲的電能并且降低主要電源上的負載?？梢岳缰辽俨糠质褂糜呻娔艽鎯υO(shè)備所提供的電能來操作電驅(qū)動裝置以提升負載（步驟107）。在主動升沉補償應(yīng)用中或在重復(fù)提升應(yīng)用中，可以在電驅(qū)動裝置的操作期間重復(fù)步驟103至107（步驟108）。應(yīng)當清楚的是，在圖3中所示出和以上所解釋的步驟中的一些、諸如步驟107和108是可選的。通過利用在本申請中公開的實施例，可以減少船舶的電能消耗。本發(fā)明不限于特定類型的電驅(qū)動裝置。它可以特別是在諸如頂部驅(qū)動裝置、絞車的驅(qū)動裝置、起錨機驅(qū)動裝置等等的鉆井驅(qū)動裝置情況下被使用。除了減少能量消耗和降低發(fā)電機上的負載，在主要電源的斷電的情況下，電能存儲設(shè)備進一步允許相應(yīng)驅(qū)動裝置的繼續(xù)操作，以便可以完成諸如起重操作等等的特定操作或者可以使輔助電源上線（broughtonline）或者主要電源可以被恢復(fù)。