基于PEMFC的船舶新动力系统

太阳能与燃料电池的综合应用是目前可再生能源研究领域中的一个热点,将其运用于船舶动力系统具有绝对的行业优势.针对这一特点,建立了基于PEMFC的船舶新动力系统,给出了太阳能与燃料电池的综合实验动力系统及实验结果,为船舶新动力系统的实际构建提供了可行性依据.     

质子交换膜燃料电池接触电阻研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)接触电阻问题是制约其商业化发展的一个重要因素。影响接触电阻的因素可归纳为电池材料、组装参数、工作参数和其他因素。本文主要介绍了PEMFC的接触电阻及其影响因素,并综述了降低接触电阻的方法。     

绿色航运发展趋势及燃料电池船舶的应用前景

船舶与港口排放带来了日益严重的环境污染问题，燃料电池作为船舶新能源技术之一，因其效率高、排放清洁、噪声和震动小等优异特性，在船舶节能减排和绿色航运发展中倍受关注。本文分析了我国绿色航运发展趋势，进而介绍了船舶新能源技术和燃料电池技术及特性。综述了燃料电池船舶在国内外的研究与应用进展，重点讨论了燃料电池船舶应用前景，展望了燃料电池船舶的未来发展方向。     

船舶燃料电池与蓄电池混合系统的输出性能

文章建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)和蓄电池混合发电系统的简化电路模型,针对船舶设备的脉动输出特性,理论地分析了混合发电系统的输出性能。分析结果表明：PEMFC与蓄电池组成的混合发电系统的输出峰值功率得到了一定程度的提高；且提高的倍数与脉动负载的占空比、脉动负载的频率、燃料电池的等效内阻、蓄电池的等效内阻有着密切的联系。     

绿色航运发展趋势和燃料电池船舶的应用前景

针对燃料电池因具有效率高、排放清洁、噪声和振动小等特性而在船舶节能减排和绿色航运发展中倍受关注的现状,分析我国绿色航运的发展趋势,进而介绍船舶新能源技术和燃料电池技术及其特性。综述燃料电池船舶在国内外的研究与应用情况,重点讨论燃料电池在船舶上的应用前景,展望船用燃料电池未来的发展方向。     

Energy efficiency optimization analysis of fuel cell/lithium battery hybrid ship based on whale optimization algorithm北大核心CSCD

[目的]为提升船舶的能源利用率,对多因素影响下的燃料电池/锂电池混合动力船舶能效优化方法进行分析。[方法]基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的能效仿真模型,研究通航环境要素对船舶能效的影响。考虑动力源特性和船舶功率需求,提出基于模糊逻辑的功率分配策略,以优化系统能量流动。然后在此基础上,以系统总能耗最低为优化目标,建立考虑多因素的船舶航速非线性优化模型,采用鲸鱼优化算法开展优化模型动态寻优,并进行不同航行方法和航行时间约束下的能效优化分析。[结果]结果显示,在总航行时间不变的情况下,采用所提的考虑多因素的船舶能效优化方法可以降低船舶5.04%的总能耗和13.16%的燃料电池氢气总消耗。[结论]所述方法对船舶节能减排具有积极的作用,同时对提高船舶续航力和经济性具有重要意义。     

燃料电池在舰船上应用前景的研究

文章介绍了燃料电池的特点和类型,从船用的角度分析比较了几种燃料电池的特点,并以PEMFC燃料电池为例与传统的柴油发电机组在性能上进行了比较,最后对燃料电池在舰船上的应用前景作出了分析和总结.     

影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究

由于在利用原有方法进行影响船舶零件数控加工精度的因素建模研究时,在伺服系统定位精度为71.53%～90.53%的范围内,存在坐标轴跟随误差模拟精度较低的问题,因此提出一种新的影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究方法。首先构建船舶零件数控加工机床的平动轴传动模型。接着构建船舶零件数控加工机床的旋转轴传动模型。根据构建的平动轴传动模型与旋转轴传动模型,构建船舶零件数控加工精度影响因素模型,实现影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究。通过进行对比实验可知,该方法的坐标轴跟随误差模拟精度高于原有方法,实现了性能提升。     

国外潜艇燃料电池AIP现状及启示

本文综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展方向,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)最具吸引力.分析了PEMFC主要特点,梳理了PEMFC应用中关键技术,得出发展启示,为潜艇采用FC/AIP技术发展提供针对性的指导.     

燃料电池动力船舶安全问题及对策探讨

随着航运业限排法规日益严格,燃料电池动力船舶成为各航运大国的研究热点.燃料电池主要以氢作为燃料,氢易燃易爆,如果在船上发生事故,又具有救援难度大,事故后果严重等特点.氢安全问题是燃料电池动力船舶商业化应用前首先要解决的问题.阐述氢能安全重点研究内容及研究现状,进而对在燃料电池船舶上应用氢能的安全性进行探讨,展望了氢能在...     

绿色船舶及其评价指标体系研究

随着近年来一系列更为严格的船舶防污染公约、法规的生效,船舶绿色度成为设计满足未来需求的绿色船舶的不可或缺一环。剖析绿色船舶的定义及内涵,将船舶设计阶段和废弃阶段纳入到船舶生命周期中,在全面系统地分析绿色船舶生命周期各阶段特点的基础上,构建了评价船舶绿色度的指标体系,确定了各指标的评判准则,为进一步定量评价船舶的绿色度奠定了基础,也为船舶设计和管理部门提供了参考依据。     

一种船舶可逆混合电力推进系统仿真研究

针对京杭大运河中运营的双燃料绿色动力船舶在低速推进运行时综合效率较低的情况,提出一种船舶双向可逆混合电力推进方案,可以有效减少机组的燃耗率和提高双燃料的替代率。设计了基于直接转矩控制方法的发电控制器和推进控制器。最后采用Simulink仿真整个系统运行,获得系统启动、加减速和平稳运行的波形,验证了系统的可行性。     

混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶工况其可以降低柴油发电机为动力的工程作业船舶柴油机功率,减少燃油消耗与排放。本文分析了上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并根据工况需求设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,所设计串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。     

基于航行数据的船舶航行油耗模型建立方法

准确评估船舶的能效表现是研究船舶性能、优化船舶能效的基础。为准确评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响和船舶的能效表现,以某超大型散货船为研究对象,基于船舶智能能效综合管理系统获取大量船舶航行数据,通过数据处理和特征工程找出影响船舶航行油耗的因素,采用人工神经网络建立船舶航行油耗模型。采用该模型预估船舶在一段航程中的总油耗量,验证该模型在评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响方面的有效性。此外,采用该模型对航程和转速进行优化,验证该模型对能效优化的可行性。     

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

近年来，电能逐渐取代传统动力成为船舶的主要推进能源。作为船舶综合电力系统的核心部分之一，船舶综合电力系统的能量管理控制策略设计及其仿真研究得到越来越多的关注。首先，本文从经济性的角度，设计了船舶能量管理系统的控制策略；其次，本文引入储能单元，利用其灵活性强和响应速度快等优点并结合能量管理控制策略减小负荷波动对电网的影响；最后，为验证能量管理控制策略的功能与有效性，建立综合电力系统简化模型。仿真结果表明，采用本文提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内，并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。     

燃料电池和锂电池在船用领域的对比分析

本文首先比较燃料电池和锂电池的技术特点,然后以功率范围120~1200 kW,储能范围1~10 MWh的船用燃料电池和锂电池系统为对象,对比分析其重量、体积和价格,最后针对大功率、高储能的船型提出燃料电池和锂电池混合的动力方案。     

近海石油平台支援船主机油耗优化模型的建立

针对近海石油平台支援船进行研究,建立了近海石油平台支援船关于风、浪、潮汐的船舶数学运动模型并计算了目标船裸船体阻力和附体阻力；根据主机功率的传递过程以及船舶有效功率的估算方法,建立船舶主机油耗优化模型；之后运用基于遗传算法的多目标优化方法对主机油耗优化模型进行计算与验证,结果表明优化后的主机油耗模型具有良好的节能效果。     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。     

船用太阳能光伏接线盒设计

本文主要论述了太阳能在船舶中的应用及船用光伏系统,光伏系统可将太阳的光能直接转换成电能供船舶和其设备加以利用,而光伏接线盒是光伏系统电能的传输的必备件之一,作为光伏电池的电力传输和性能保障部分,接线盒的设计尤为重要,它影响着整个光伏组件的电力效率,加上船用太阳能光伏接线盒所处的海洋海洋环境极为苛刻,含有大量的盐分、水气及酸碱性物质,所以光伏接线盒设计必须根据船舶设备的特点,充分其考虑机械性能,电气性能和环境性能.