动力电池系统在运输船舶上的应用现状与展望

分析船舶动力电池推进系统的组成,介绍动力电池系统在国内外运输船舶上的应用现状,论述动力电池管理系统、直流组网技术和充电技术等关键技术的研究进展情况。在此基础上,对船舶电池动力系统的发展进行展望,以期为动力电池系统在运输船舶上的工程化应用和研究提供参考。     

电动推进混合动力系统的交互分析与集成控制

近年来,交通运输工具的节能减排成为一项热门研究,船舶作为重要的物流运输工具,其节能减排设计相对落后。电力驱动以及混合动力驱动船舶相对于传统船舶,可以有效降低船舶航行过程的燃油消耗和尾气排放,本文重点研究了船舶电动推进混合动力系统的基本原理,针对混合动力系统的FACTS集成控制器进行研究,并结合FACTS集成控制器和DSP控制器等硬件,设计船舶混合动力控制系统,具有重要的实际应用价值     

动力电池系统在运输船舶上的应用现状与展望

在国际社会大力提倡和发展绿色船舶技术的趋势下,动力电池系统因其具有运营期间“零排放”的优势,在运输船舶中的应用得到了广泛关注。论文分析了船舶动力电池推进系统的组成,介绍了动力电池系统在国内外运输船舶中的应用现状,论述了动力电池管理系统、直流组网技术和充电技术等关键技术的研究进展,并对船舶电池动力系统的发展进行展望,以期为动力电池系统在船舶中的工程化应用和研究提供参考。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

现代耙吸挖泥船节能减排技术的发展与应用

耙吸挖泥船是高能耗的施工船舶,研究和应用节能减排技术降低能耗,不仅可以为疏浚企业节省燃油费用,还可以减少船舶造成的环境污染,获得经济和环保双重效益。介绍挖泥船节能减排的含义和评价指标,从船型设计、推进动力系统优化、疏浚机械和集成监控系统开发及设计建造单耙挖泥船等方面讨论耙吸挖泥船节能减排技术的发展及应用现状。     

并联式船舶混合动力系统参数匹配与能量管理

以某并联式船舶混合动力系统作为研究对象,对系统中的船体、螺旋桨、天然气发动机、可逆电机和动力电池等主要部件进行参数匹配,研究基于逻辑门限值的能量管理策略.针对周期性作业船舶运行工况,研究不同动力电池初始荷电状态(SOC)条件下动力电池等效天然气消耗量、天然气发动机天然气消耗量以及系统等效天然气消耗量.结果 表明,在动力电池初始SOC为0.5和0.9的仿真条件下,系统运行模式受到动力电池SOC边界条件限制,系统等效天然气消耗量显著增加;相较于采用天然气发动机推进的船舶动力系统,所提出的并联式船舶混合动力系统可实现节省4.66％～7.00％的天然气消耗.     

新能源在船舶上的应用研究现状及展望

为应对全球范围内日益严苛的环保要求和强制性减排法规的实施,节能减排逐渐成为船舶行业发展的主流方向,由此,新能源在船舶上的应用也受到持续关注.阐述风能、太阳能、新型动力电池、核能和波浪能等常见新能源在船舶上的应用方式,对国内外新能源船舶的应用研究现状进行综述.通过对比研究当前各种新能源船舶的优缺点,提出存在的技术短板和发展方向,并依据现阶段科研水平展望新能源船舶的发展趋势:多种新能源供能的智能化环保化船舶将逐步取代传统柴油机船舶,未来新能源船舶也必将迎来高速发展阶段.     

替代船舶动力：进展与透视

为探索可行的低碳航运发展路径，全面综述核动力推进系统、风力辅助推进系统、太阳能光伏系统、燃料电池动力系统、电池电力动力系统等替代船舶动力系统的研究现状、应用进展、技术特点和未来潜力，指出各种替代船舶动力系统推广应用所面临的挑战。结果表明：新一代熔盐反应堆核动力推进系统而非传统压力水堆在海事领域的应用正在积极探索中；风力辅助推进系统是一种具有立即可用性、广泛适用性和发展长远性的能效改进措施；太阳能光伏系统的装船应用前景并不理想，而燃料电池动力系统、电池电力动力系统的应用场景主要限于内河和沿海航运及中小型船舶，其与其他动力系统构成混合动力系统可能是主流选择。     

某船舶PWM轴带发电机的应用及测试技术研究

为响应目前全球节能减排的形势,各国在绿色船舶节能技术领域开展了多方面的技术探讨和开发,因良好节能效果促使轴带发电机在大型低速船舶上得到广泛应用。本文针对PWM轴带发电机在某船舶上的应用和测试技术开展研究,对主要测试和验证内容予以阐述,对测试验证过程中发现的一些主要问题进行了分析并提出解决方案。经过测试和验证后,该船PWM轴带发电机运行正常,节能减排效果明显。     

适用于小型船舶装船机自动作业控制系统研究

装船机主要用于大型干散货码头装船作业,其运行稳定性及生产效率至关重要。传统的装船机主要操作方式为机上人工操作,随着自动化控制技术的不断发展,目前装船机远程操作技术和针对大型船舶的自动化控制技术已经逐步推广应用,但针对小型船舶的装船机自动作业由于受船型复杂多样、装载工艺复杂等因素的影响,目前尚处于探索阶段。本文通过对作业工况、技术难点等方面进行分析,对适用于小型船舶的装船机自动作业控制系统进行研究。     

旋转风筒节能装置在大型远洋船上的应用

从节能、安全与绿色环保的理念出发,以大型散货船和大型油船为研究对象,对船用旋转风筒节能装置的工作原理和系统构成作了简单介绍,详细阐述了风筒装置在两型船上的总体布置,并对旋转风筒风力辅助推进船的稳性、混合推进系统、电力负荷计算和节能效果进行分析。研究表明,风筒装置在特定航线特定的风向风速条件下具有良好的节能效果,并对EEDI指标起到一定的提升作用。     

储能系统在智能型无人系统母船的应用

对电力推进科考船在科考作业时由于负载波动给电力系统带来技术难题进行分析,提出在电力系统中加入磷酸铁锂储能单元的解决办法,以实现利用储能单元具有的削峰填谷能力,使电力系统的运行趋于稳定。同时,以智能型无人系统母船为例,介绍储能系统兼具动力电池系统在船舶进出港时实现纯电力推进的零排放关键技术。提出含磷酸铁锂储能单元的电力推进配电系统的配置方案及其充放电调度控制方式,为工程人员设计类似科考船提供解决方案和参考。     

沪东型巴拿马油轮船型研究

介绍沪东型巴拿马油轮在国际航运市场上的需求情况和船舶主尺度分析，船体设计以及航运经济性，接着介绍该船体线型优化设计；设计了两个球 球尾线型，在上海船研所拖曳水池分别进行船模阻力、自航试验及尾部伴流场测试和尾部节能装置节能试验研究。     

船舶并联式油电混合动力系统设计

随着绿色环保概理念日益深入人心和世界各国对船舶污染物排放标准提高,船舶设计人员正寻求各种方法减少柴油消耗量和排放,油电混合动力船舶结合柴油机推进船和电推船的特点,其在节能减排和降噪方面具有明显优势。本文将并联式油电混合动力系统应用于嘉陵江水域的公务艇,为了提升系统转矩合成器的性能,设计中将行星齿轮内置于合成器中,同时将逻辑门限制控制策略对整个动力系统进行控制管理,有效的发挥了系统的效能。根据计算结果表明,设计船的运行成本和污染物排放量相对同等船型将低了8.6%和10.48%,节能减排效果明显。     

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。     

新能源电力推进对比分析

文章基于全球低碳节能政策,研究并概述了直流微网新能源电力推进系统及其关键技术,对比了以太阳能、蓄电池、氢燃料电池等为主动力的电力推进系统,并分析其性能、综合效率及实际船舶应用,对推进绿色船舶、节能减排等具有重要的实际意义。     

船舶推进节能技术研究与进展

随着船舶燃油价格的上涨,船舶节能技术得到了广泛的关注,本文旨在介绍国内外船舶推进与节能方面的研究与进展。其中包括优秀船型的研究、开发附加流体水动力节能装置、新型高效推进器以及一些特殊船舶节能技术的研究。重点介绍了非对称尾船型、双尾鳍船型、可调距螺旋桨、对转螺旋桨、桨后自由旋转助推叶轮、舵附推力鳍以及一些特殊船舶推进节能装置的研究与应用等。     

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。     

水流速度对内河船舶营运能效影响分析

本文在能源消耗和环境污染的危机下,致力于内河船舶能源消耗和温室气体排放的研究,分析了水流速度对内河船舶营运能效的影响。本分析是基于一艘客船的数据进行的,分别对不同航段下水流速度,主机转速,燃油消耗进行测量,并计算得到内河船舶营运能效。根据测量结果提出内河船舶营运能效提升策略,为内河航运业的节能减排提供帮助。     

Methodology for ro-ro ship and fleet sizing with application to short sea shipping

A novel methodology is developed for determining the characteristics of a cargo roll-on/roll-off (ro-ro) ship and the fleet size required for a given short sea shipping route. The ship and required fleet size to satisfy the transportation demand (for each pair of speed and freight rate) are determined using a database of existing cargo ro-ro ships to obtain the main technical characteristics of the most suitable ship. The time charter, voyage costs and revenue are then calculated considering the technical characteristics of each ship. Fuel costs are corrected for the actual ship speed and loading condition. A number of restrictions in the transportation problem are considered leading to the exclusion of unfeasible solutions. The maximum profit over the period of a year is identified among the feasible pairs of speed and freight rate. This general methodology is applied in a case study that considers the route between Leixões (Portugal) and Rotterdam (Netherlands). The study allows the identification of the most suitable ship and fleet sizes for different market penetration levels and quantifies the impact on shipping company profit of changes in parameters such as fuel costs, time charter costs, emission control area, installed propulsion power and stacking factor.