船用燃料电池混合供电系统仿真与分析

针对船用燃料电池的供电问题,提出一种混合供电系统。建立以质子交换膜燃料电池堆(Proton Exchange Membrane Fuel Cell Stack, PEMFCs)为主,锂电池和超级电容(Ultra-Capacitor, UC)为辅的能源组成结构,构建PEMFCs-B-UC混合供电系统仿真模型,采用经典比例积分(Proportional Integral, PI)控制策略优化多源混合系统性能,合理分配能量功率。结果表明:PEMFCs-B-UC混合供电系统可通过能量管理策略实现各动力源之间的动态特性互补和协同响应,锂电池和超级电容迅速充、放电,可避免PEMFCs功率输出发生突变,满足在不同工况下船舶负载功率动态变化需求。     

场桥“油改电”后续节能改造方案及其效益

随着我国“十二五”规划的推进以及近年来节能减排项目的推广应用,起重设备市电作业已成为发展趋势。场桥是港口码头重要的起重设备,其动力源由柴油改为市电成为港口业节能减排的方向之一。在大范围推广使用市电作业的同时,如何有效结合场桥与市电作业特点,     

码头堆场集装箱起重机械发展方向

近年来,我国大力推进技术创新和应用,期望以机械新技术和节能新产品为助力,加快全国港口码头发展,为拓展我国国际物流市场提供基础。随着我国港口码头建设加快,若能结合国情,准确判断未来港口机械发展方向,充分发挥其特点,不仅可以节省投资成本,而且能为码头设备升级改造提供途径。目前,岸桥普遍采用电缆卷盘、回馈电网等传统能源方式,而堆场机械能源方式呈多样化发展,除常规的油场桥外,电缆卷盘市电场桥、滑触线市电场桥、混合动力场桥、锂电池动力场桥、轨道吊等堆场机械层出不穷,为港口码头提供更多选择。     

集装箱场桥发动机双速节能装置的研制

集装箱场桥在作业中存在待机空耗的情况。针对此问题,提出了场桥进行双速发电改造的方案,以满足场桥生产终端等必要用电设备的不间断供电。介绍了双速发电装置和该装置节能的原理,并介绍了改装后的使用效果。     

双动力场桥电池转场系统研发的可行性及经济回报分析

集装箱码头进行场桥油改电工程后,场桥的作业需要双动力源完成,即箱区内作业用市电,而箱区间转场用柴油发电机组供电.介绍一种拆除原场桥的柴油发电机组,加装RPS系统电气房作为动力源的转场系统的研发过程及应用情况.改造后的场桥能够达到节约能源消耗、降低生产成本的目的.     

基于燃料电池船舶混合电力推进系统的功率追踪控制策略

为提升混合电力推进船舶的续航能力，针对小型船舶巡航负荷的特点，组建以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统。选取典型船舶确定试验平台运行工况，设计与其相匹配的增程式燃料电池混合动力系统，并搭建质子交换膜燃料电池与锂电池混合电力推进系统的试验台架。以适配巡航工况为目的，基于锂电池荷电状态（SOC）调节功率追踪，获取燃料电池与锂电池间的能量分配策略。研究结果表明，该功率追踪控制策略能实现母线功率输出与模拟船舶工况间的适配。当将锂电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率可维持在85%左右；当将燃料电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率仅维持在75%左右。由此说明，以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统的设计是合理的。     

混合动力游艇建模与仿真

与采用单一柴油发电机作为动力源的游艇相比,混合动力游艇具有燃油消耗少、污染小和噪声低等优点。针对国内小型游艇,设计一种基于蓄电池-柴油发电机组的并联混合动力系统。详细介绍该混合动力系统的结构、各组件的建模,并进行仿真分析。选用长26.5m,宽6.2m,最大航速32kn的某游艇进行仿真分析。相比单一柴油机动力源的游艇,并联混合动力系统可起到节能减排的作用,并能使电池的荷电状态保持在一定的范围内。     

船舶电力系统中源变换器的控制策略

船舶综合电力系统采用集成化技术,在船舶内进行电能的产生、传输、转换和配给,并利用电能作为动力源实现舰船的航行和武器发射。现代舰船上的武器发射系统(如电磁炮、电化学动力炮)、舰载机弹射、回收、电气防护等瞬时功率可达数百兆瓦,对整个电力系统形成极大的冲击,影响供电系统的稳定性。为此,本文分析了恒功率负载和电压负载对舰船综合电力系统稳定性的影响,提出了一种适用于船舶综合电力系统源变换器的恒功率负载电压电流(U-I)单开关周期反馈控制方法,提高了船舶恒功率负载运行的稳定性。     

不同动力场桥节能效果比较

石油作为不可再生资源,未来必将面临产量减少、价格大幅攀升的局面。传统的轮胎式集装箱龙门起重机（以下简称场桥）油耗高且污染大,不符合未来发展的方向。当前,场桥动力源呈多样化发展,     

11000m~3耙吸式挖泥船动力系统模拟改装

为了实现节能减排的目的,对某传统的耙吸式挖泥船动力系统进行混合动力系统模拟改装,使用柴油机和蓄电池作为混合动力源,采用阈值法作为能量管理策略,根据不同的功率需求及蓄电池的荷电状态调整系统的工作模式,并在Matlab/Simulink环境下建立动力系统的燃油消耗及排放模型。仿真结果表明,混合动力系统较原系统在油耗和排放方面均有较大的改善。     

轮胎吊高架滑触线供电系统安全技术应用

实施"油改电"以后,轮胎吊高架滑触线供电系统在实际使用暴露了一些问题。为此,进行了改进。揭示了原供电系统的问题及原因。从5个方面采取了安全措施。有效提高了轮胎吊高架滑触线供电系统的安全性。     

轮胎式起重机混合动力技术研究与应用

针对传统流动式起重机能耗高、效率低等问题,研发了一种带有超级电容的25t混合动力轮胎式起重机。分析了传统轮胎式起重机的弊端和混合动力轮胎式起重机的优点。将两种动力轮胎式起重机的测试数据进行了对比。该项目的实施,产生了很好的经济效益与社会效益,并可用到其它机械上去。     

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。     

金属转轴无线感应供电系统传输功率分析与结构优化

金属转轴扭矩、功率和形变等参数的在线检测在船舶等领域具有广泛的工程应用背景,对旋转机构的供电问题是影响检测可靠性和实用性的关键。传统的滑环和电池供电方式存在可靠性和寿命上的局限性。本文设计了一种用于金属转轴的侧置式感应供电系统,建立了磁场耦合单元的有限元分析模型,分析了互感耦合参数对系统传输功率和效率的影响,得出了在不同谐振拓扑结构下以最大传输功率为目标的最佳互感耦合参数,包括最佳的原副边线圈电感值及其比例等等关系,以及金属转轴与磁芯间距离。进一步分析了通过磁屏蔽技术和改进原边线圈绕制方式来提高金属转轴感应供电系统能量传输效率的可行性。最后通过实验验证了本文设计和分析方法的准确性和有效性。     

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。     

中压动力蓄电池组监测管理系统的设计

针对中压动力蓄电池组电池数量多、电压高的特点,设计了一种使用CAN通讯网络进行蓄电池参数全监测的中压动力蓄电池组监测管理系统,实现了中压动力蓄电池组全面的、有效的监测管理。     

高空跨箱区滑触线供电技术

介绍国际首创的高空跨箱区滑触线供电技术及其应用.采用高空大跨距架设悬索,用来吊平和支撑供电滑触线(裸导线),通过在RTG上装备可滑动的集电装置来为RTG供电,保证了其机动性和可操作性,克服了现有同类技术普遍存在的致命弱点.项目开发过程中积累了许多经验,取得了十多项专有技术,实际应用效果良好,有很好的推广前景.该方法既可用于老RTG的改造,也适用于新建码头的项目.     

轮胎式龙门吊低架滑触线供电方式的应用

为了港口的节能减排,采用了轮胎式龙门吊"油改电"方案。阐述了轮胎式龙门吊"油改电"方案的比选,分析了轮胎式龙门吊低架滑触线,供电的技术处理和实践应用,指出了目前"油改电"中的效果和存在的问题。     

野外自动值守数据站的电源设计与应用

根据野外自动值守的数据采集站的电源需求,结合当地的气象资料,给出电源系统的设计参数。针对设计参数,给出蓄电池容量的计算,考虑市场行情选取适当的蓄电池种类和规格;参考日照时数和影响因子,给出光伏发电系统的太阳能板功率原理计算,并参考地理纬度给出最佳安装角度;参考风情和影响因子,给出风力发电系统的风机功率原理计算;综合风、光参数,给出风光互补系统的太阳能板和风机功率的原理计算;同时给出三种发电方案的经济成本核算,做出最优选择。     

关于轮胎吊接地问题的探讨

上海港外高桥港区进行轮胎式集装箱起重机驱动油改电项目,产生了用何种方法接地问题。对供电铁塔到RTG(Rubber-Tired Container Gantry Crane)处接地问题进行探讨。通过计算,找出了合适的接地模式,既能保障人身安全,又能让设备正常运行。