串联式混合动力船舶能源系统运行模式切换策略

为了解决内河电力推进船舶混合动力能源系统运行模式的切换控制问题,以动力电池剩余电量、电池工作温度以及船舶电力推进需求功率作为特征因素,以混合动力能源系统运行模式作为决断输出,建立了基于模糊综合评判方法的船舶混合能源系统运行模式切换控制模型及其控制策略。以实验室的船舶航行工况数据作为试验仿真环境,结果表明,这种方法能够智能地自动切换运行模式,实现了电力推进船舶混合动力能源系统的优化管理,同时能够保证动力电池的工作性能,延长电池寿命。     

基于功率控制模式的调节器研究

为保障船上电网的安全稳定,电力推进系统在恶劣海况下,由转速控制模式切换到功率控制模式,使推进功率保持稳定。本文首先分析了功率控制的2种控制方案,通过对比分析,指出功率开环控制的缺点;然后对功率闭环控制模式进行了分析;最后对2种经典调节器进行对比分析,结合控制要求设计出适合的调节器,并在300 kW级变频驱动装置上进行了试验验证,给出了试验波形及分析结果,验证了调节器设计的有效性。     

混合动力场桥的综合性分析

为节能减排,混合动力场桥由小发电机组和蓄电装置共同组成动力源,以锂电池蓄电装置作为场桥平常状态的主要供电系统。介绍混合动力场桥的节能原理及其与传统RTG的区别。对混合动力场桥供电系统功率计算加以说明。混合动力的使用,实现了一种新型的低功率动力源节能场桥。     

基于改进混合蛙跳算法的船舶推力分配

为了提高船舶动力定位系统的定位精度,保障海上正常作业,本文提出了一种基于改进混合蛙跳算法的船舶推力分配方法.建立了以船舶的推进系统功率最小为目标函数,其中目标包括船舶推进器的功率消耗,推进器的磨损,推力的误差.约束条件包括推进器的推力和方向角正常工作大小以及其变化率的大小.针对传统的混合蛙跳算法的初始化和更新规则进行改进.将改进前后的混合蛙跳算法对船舶推力分配问题进行优化求解,仿真的结果表明改进后混合蛙跳算法能有效的降低船舶的功率消耗,并且提高了船舶动力定位系统的相关精度.     

舰船动力定位系统推进器的过载保护和功率管理研究

传统的船舶动力定位系统采用柴油机作为推进动力,并配合推进吊舱,实现船舶的动态定位。随着电力技术的不断发展,电力推进技术在船舶动力定位中有了更广泛的应用,电力推进技术具有调速方便,可靠性高等优点。本文首先研究了船舶动力定位的电力推进系统原理,建立了船舶动力定位推进电机的数学模型,然后设计了船舶的功率检测电路和过载保护控制器,并基于Visual C++6. 0平台进行了舰船动力定位推进器的功率管理和保护仿真实验。     

大功率海工辅助船混合推进装置应用技术研究

柴油机作为船舶的主推进动力已传承了近百年,随着电力推进系统的问世,其操纵的可靠性、安全性和环境保护等方面的优点是无可匹敌的。大功率海工辅助船推进动力装置的合理配置,既要考虑经济和实用,又要保证技术先进。通过不同配置的动力装置在深远海大功率三用工作船执行各种作业任务对应工况的运行过程,逐一比较其技术性能。由此证明柴电混合推进装置的配合适用于深水多功能大功率三用工作船的多种作业需求,其技术指标优于常规单纯柴油机驱动螺旋桨和常规电力推进装置。     

金枪鱼延绳钓船机电混合动力推进系统应用研究

作为一种新型推进方式,机电混合动力推进系统具有调速范围广、驱动力大、正反转易控、体积小、布局灵活、安装维修方便、振动和噪音小等优点。金枪鱼延绳钓船正常航行与作业航行时的航速不同,高航速航行时,使用柴油机推进系统;低航速钓鱼作业时,使用电力推进系统,柴电推进系统相互切换,相互联锁。经过实船测试,机电混合动力推进系统比柴油机推进省油约25%;前者可以提高金枪鱼船推进系统冗余度,提高船舶放钓、收钓作业工况下的操纵灵活性,大幅度提高船舶操纵性和综合推进效率,提高了船舶经济性与环保节能性,具有广阔的应用推广前景。     

船舶光伏-混合储能系统的控制优化

为解决光伏-混合储能动力船舶运行中,光伏发电和负载功率接近的临界状态下,蓄电池充放电切换频繁,船舶启动时低电压穿越(LVRT)能力差的问题,在分频协调控制基础上,充分考虑超级电容的剩余电量(SOC),提出一种可变增益值的控制策略,在电力推进负载下进行的仿真实验表明,超级电容SOC可工作在合理区间内,减少蓄电池充放电切换的次数,缩短母线电压恢复的时间。     

海外信息

正ABB为南亚第一艘LNG混合动力拖船提供动力 ABB的电力推进、动力、储能、控制和自动化技术将成为南亚第一艘能够在低排放LNG发动机和零排放电池动力之间切换的拖船的核心技术。这艘拖船将在新加坡港口作业,由Jurong海事子公司Jurong海事服务公司(Jurong Marine Services)订购,将于2020年底前交付。通过使用船载直流电网,此船能够有效利用904 kW·h的电池功率,以用于零排放运行和调峰。ABB海洋与     

燃料电池锂电池混合动力船舶建模与仿真

全电动绿色船舶除了使用电力,还越来越多地采用替代能源,如燃料电池、太阳能电池等。本文建立船舶混合动力推进系统,采用燃料电池和锂电池并联作为混合动力。在功率不足时,锂电池提供额外的功率以满足负载需求。为了模型比较贴合实际,使用真实数据对混合动力系统的子部件进行建模,生成Simulink模型并进行仿真。     

船舶中央冷却水系统变频水泵流量特性

针对船舶中央冷却水系统变频水泵切换效率低、能耗大及流量波动变化等问题,深入研究2350TEU集装箱船在各种负荷变化和海水环境温度变化时的变频泵调速流量特性,分析变频水泵在单泵、双泵2种状态切换时的流量特性、效率特性和功率特性,计算水泵变频切换时的最佳转速与流量。结果表明:实现单双泵无扰动切换,可减少切换时流量产生波动对止回阀的冲击,提高变频泵的工作效率,降低系统能耗,为船舶中央冷却水节能控制系统设计提供理论支持。     

杭齿诞生新型船用齿轮箱填补了国内空白

日前,一种具有世界先进水平、配可调桨的大型船用齿轮箱在杭齿集团诞生。这种产品属船舶动力推进系统的传动装置,不仅具备减速、离合、承受螺旋桨推力的功能,最重要的是具备辅助功率输出和辅助功率输入的功     

混合动力船舶的建模与能量管理

考虑到能源和环境的问题日益突出,开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务。设计混合动力船舶电力推进系统的架构,采用光伏电池和燃料电池等清洁能源与柴油发电机混合动力驱动船舶,加上蓄电池作为储能元件对多余的功率的吸收或缺少功率的补充。并且使用能量管理中心对其进行调度管理。     

风翼-柴油机混合动力船主机降速模式

为了探索风翼-柴油机混合动力船主机降速航行模式,分析了风翼船机桨的能量传递,以及风翼助航对船舶阻力和主机的影响.分别研究了定速航行和定功率航行两种主机降速航行模式的特点.通过对比得出定速航行更适合于风翼-柴油机混合动力船舶,为风翼-柴油机混合动力船舶的推广应用提供了理论依据.     

抱轴式轴带电机PTO/PTI设计

为确保轴带电机在PTO模式下能够给电网提供稳定、可靠的电能,提出了主机转速的约束条件、主机转速变化后的安保设计,以及和主发电机并网后突加突卸设计方案.同时为确保轴带发电机在PTI模式下能够给船舶推进提供持续稳定的辅肋推力,提出了主机转速要求、电站管理之间的安保设计及功率加载速率设计方案,总结了PTO和PTI 2种模式之间相互平稳切换的条件及转速和螺距在2种模式下的不同设定值.经实船验证,此抱轴式变频控制轴带电机的PTI/PTO设计在安全性和操作性上得到了保障.     

船舶并联式气电混合动力系统能量效率分析

为提高船舶系统能效,提出一种船舶并联式气电混合动力系统方案,在Simulink平台上建立系统的仿真模型。结合实例对蓄电池的储能效率进行分析,得到该系统在E3循环、不同功率比下天然气发动机的燃气消耗和电动机的效率,从部件效率、总能量效率和总能量效率提升率3个方面对系统能量效率进行研究。结果表明,该系统在转速100%、功率100%和转速91%、功率75%工况下机械推进模式能量效率高,在转速80%、功率50%工况下电力推进模式能量效率高,在转速63%、功率25%工况下大功率比并联推进模式和电力推进模式能量效率高。     

某型深远海养殖工船电力推进系统设计

针对某型深远海养殖工船电力推进系统，根据养殖工船生产模式的特点，融合养殖系统电力负荷，开展交流电力推进系统设计。通过设计电力推进系统、电站功率管理系统和电力推进监测报警系统，实现该型养殖工船动力系统和供电系统与养殖系统动力载荷的优化匹配；构建具有适渔性、可靠性和经济性等特点，具有较高推进系统和供电系统自动化管理水平的养殖工船电力推进系统和谐波抑制方案。对养殖工船各工况下的电网谐波进行分析，验证该电力推进系统技术的可行性，并提出优化建议。     

结合功率管理推力分配策略研究

由于动力定位对船舶的推进能力要求比较高,所以采用动态性能更好的电力推进方式已经成为了动力定位船舶的优先选择。对于电力推进船舶来说,推进器是其最大的负载,以起重船为研究对象,除了推进器以外,船上还有起重机和绞锚车等大功率负载。当船上其他大功率负载突然启动或者工作在风浪较大的环境时,会造成整个船舶电网功率波动较大,影响整个船舶电网的稳定性。文章提出自适应组合推力偏置结合功率管理分配方法,当船舶电网功率波动较大时,释放偏置的推力,降低整个船舶电网的功率波动,有助于增强电网的稳定性。     

浅析深水铺管船功率管理系统

以深水铺管船"海洋石油201"为对象,结合船舶采用电力推进及作业工况等情况,列举功率管理系统的数据及设计思路,说明本船的功率管理系统是满足船级社要求的,能为动力定位系统提供可靠的连续供电,讨论该船与其它常规船舶功率管理系统的区别。     

船舶复杂混合动力推进轴系振动研究

混合动力推进系统具有结构复杂性、运行工况多样性等特点。本文以某船舶混合动力推进系统为研究对象,分析其振动机理及建立复杂推进系统振动数学模型。选取混合动力推进轴系典型扭转振动运行工况进行计算与分析,研究其扭转振动特性;同时借助混合动力推进轴系校中与回旋振动数学模型,阐述设计阶段轴承布置的合理性对其有重要意义。该研究为对混合动力推进系统的低噪声设计理论研究及工程设计具有一定的指导意义。