典型工况下的燃料电池船舶复合储能系统设计

针对燃料电池船的电能质量品质不高、蓄电池使用寿命短等问题,设计了由超级电容、磷酸铁锂电池组成的复合储能系统,并提出了基于功率分流式的能量管理策略。在MATLAB/Simulink环境下建立系统仿真模型,并采用自适应粒子群算法调用仿真模型,对复合储能系统的容量配置与能量管理策略的参数进行联合优化。仿真结果表明：优化后的复合储能系统可以满足船舶典型工况需求,并且能够缓冲负载波动对燃料电池与磷酸铁锂电池的冲击,使燃料电池工作在高效率区间,机动工况下船舶能量效率提高了3.17%;磷酸铁锂电池的充放电过程得到优化,能延长其使用寿命;母线电压波动减小,提高了电能质量。     

船用磷酸铁锂电池动力系统短路特性研究

文章主要描述船用磷酸铁锂电池动力系统的系统组成、原理及其短路特性,详细分析磷酸铁锂电池的PNGV模型、直流滤波器选型计算和直流变换器的工作原理。通过HPPC测试获取磷酸铁锂电池的PNGV模型参数,根据直流变换器的纹波特性选择其最优工作区域。最后从系统特性出发,分析磷酸铁锂电池动力系统短路的等效电路,针对电池侧和直流电网侧的短路情况进行深入研究,并通过MATLAB/Simulink平台仿真验证了理论分析的正确性。     

含锂电池储能的船舶电力系统模型预测控制研究

由于船舶运行的特殊性和负载波动的复杂性,严重影响船舶电力系统的稳定性,因此引入了能量存储技术,降低电网的波动。根据发电机和锂电池的状态空间模型,建立了含锂电池储能的船舶电力系统,并提出了一种基于模型预测控制的船舶电力系统。在含有负载波动的情况下,使发电机和锂电池的输出能够稳定跟随负载的变化,从而满足负载的需求。并将整个系统在Matlab/Simulink中进行实例仿真,仿真结果表明,在模型预测控制下的船舶电力系统能够很好地满足负载波动需求,明显改善船舶电力系统的稳态性能,增强船舶电网的稳定性。     

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。     

舰船云计算系统服务器故障的识别模型

舰船云计算系统服务器故障的种类多,故障与特征之间是一种非常复杂的映射关系,传统舰船云计算系统服务器故障识别模型难以获得理想的识别结果。为了克服当前舰船云计算系统服务器故障识别模型存在的不足,设计一种基于数据挖掘的舰船云计算系统服务器故障识别模型。首先采集舰船云计算系统服务器故障识别数据,然后采用数据挖掘技术对舰船云计算系统服务器故障识别数据进行分析和建模,建立舰船云计算系统服务器故障识别的分类器,最后进行了舰船云计算系统服务器故障识别仿真对比实验。本文模型的舰船云计算系统服务器故障识别率高达95%,而且舰船云计算系统服务器故障的误识率要小于当前其他舰船云计算系统服务器故障识别模型,结果验证了本文模型的优越性。     

基于循环寿命的船用锂电池组能量管理策略

为提高小型船舶上锂电池组的循环寿命,针对某类纯电动游览船的综合电力推进系统,基于能量守恒理论,建立船舶航行里程与电池剩余容量模型.综合考虑船舶航行里程、到达时间和锂电池循环寿命3者之间的关系,建立锂电池组老化模型,提出一种基于降低锂电池组老化速率和逻辑门限优化算法的锂电池组能量切换策略.仿真结果表明,在相同环境下,相比一般的充放电管理系统,采用该策略的锂电池组容量衰减量大大减少,减少的衰减量之差占原衰减量的比值可达69.8％,验证了该能量管理策略能较大地提高锂电池组循环寿命这一结论.     

车客渡船复合储能系统及能量管理策略设计与研究

针对严格的船舶碳排放要求和车客渡船特殊的航行工况,提出锂电池和超级电容组成的复合储能系统,并以系统经济最佳为目的设计复合储能系统的最优容量配置。基于锂电池和超级电容的特性,提出适用于车客渡船的能量管理策略。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型,验证典型航行工况下复合储能系统容量配置和能量管理策略的可行性。仿真结果表明,复合储能系统的容量设计及能量管理策略可以满足典型航行工况和重载工况的需求。     

基于云模型的舰船仿真系统可靠性评价

在云环境下舰船仿真系统容易受到干扰和敌方攻击,导致系统的可靠性不好,提出一种基于云模型的舰船仿真系统可靠性评价方法,构造舰船仿真系统可靠性评估的约束指标体系。采用Boehm模型进行舰船仿真系统的可靠度和鲁棒性预测,将仿真系统的可靠性指标通过关联映射方法分配到云模型中。根据云模型中的属性数字特征表达舰船仿真系统的可度量粒度,实现舰船仿真系统的可靠性评价和故障重构。仿真结果表明,采用该方法进行舰仿真系统可靠性评价的置信度较高,系统的鲁棒性明显提高,提高了舰船系统的故障诊断和系统综合评价能力。     

滚动轴承裂纹故障仿真及验证

为了研究滚动球轴承内圈/外圈发生裂纹故障时的故障机理及振动特性,需对滚动轴承裂纹故障进行仿真研究。通过研究建立了轴承内圈裂纹故障激励的非线性模型,在模型中充分考虑了滚道表面波纹对接触刚度和位移的影响、裂纹缺陷对故障激励力的影响。在此基础上建立轴-滚动轴承-轴承座系统振动模型,并进行了动力学仿真分析。经与台架试验结果进行对比分析,仿真结果可以较好地反映轴承故障的机理,验证了滚动球故障动力学建模的合理性和正确性。     

基于LDA-GA-SVM的船舶电力推进系统故障诊断

在船舶电力推进系统发生故障时,进行快速准确诊断对于船舶航行的安全性至关重要。文章针对电力推进系统中永磁同步电机的常见故障,提出基于线性判别分析(LDA)与遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)相结合的船舶电力推进系统故障诊断方法。以"烟大轮"作为研究对象搭建故障仿真模型,以此为基础生成故障数据。运用小波包算法结合LDA算法提取故障数据中的特征向量,再利用经过GA优化后的SVM模型对故障特征向量进行分类。分析仿真验证结果,与未优化的SVM模型对比,GA-SVM具有更高的故障诊断准确率。