船舶复合储能的混动系统能量管理策略研究

以并联复合储能的船舶柴电混合动力系统为研究对象,基于Matlab/Simulink对柴油机、可逆电机、动力电池、超级电容、电源转换器等建立仿真模型,在此基础上开发了基于逻辑规则的能量管理策略。针对港口拖轮工况波动频率高、幅度大等特点,分别研究在不同的动力电池初始电池荷电状态下,纯柴油机驱动、柴油机-电池混合驱动、柴油机-电池-电容复合储能驱动等动力系统架构的柴油机油耗、储能系统的等效油耗、系统的总油耗以及氮氧化物的排放。结果显示,在拖轮典型工况下,采用柴油机-电池-电容复合储能驱动的系统总油耗相比纯柴油机驱动形式的油耗平均低6.63%,比柴油机-电池混合驱动形式平均多降低11%的油耗,氮氧化物排放量减少8%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

混合动力船舶等效油耗最小能量管理策略

为了降低混合动力船舶的燃油消耗，同时解决传统等效油耗最小能量管理策略（ECMS）易导致动力设备处于恶劣工况的缺点，提出一种利用逻辑门限值规则对混合动力系统工作模式进行预识别的改进ECMS，并采用改进的蚁群算法对充放电等效因子进行离线优化。在船舶典型航行工况下，通过MATLAB/Simulink建立的船舶仿真模型进行逻辑门限值能量管理策略、等效因子分别取经验值和优化值的改进ECMS的仿真分析。结果表明：等效因子寻优后的改进ECMS有更好的燃油经济性，同时也利于保证电池荷电状态（SOC）平衡和动力设备的效率。     

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。     

串联式混合动力内河船舶参数匹配及控制策略研究

以某环境监测船为研究对象,根据基本参数与设计指标,在满足船舶动力性指标要求的前提下对船舶动力系统进行参数匹配,提高船舶经济性并改善排放性能。在混合动力船舶电力推进试验平台上采用切换理论控制策略进行仿真试验,结果表明,船舶在满足性能要求的前提下,燃油消耗量大幅降低,验证了动力系统参数匹配结果及控制策略的合理性和可行性。     

大型豪华邮轮应用动力电池的能效与经济性分析

动力电池装船有利于节能减排,但目前主要应用在短距离小尺度船上,在大型船舶上的应用和研究均较少。基于Carnival Vista 62.4 MW动力系统技术参数和航速信息,采用多种能量管理算法,对比分析原型和动力电池替代主机动力系统方案的动力性和燃油经济性,阐明动力电池装船的资本回报周期,为大型船舶动力系统节能减排提供参考。     

船舶动力系统运用工程的基础理论体系

船舶动力系统是船舶的心脏和动脉,船舶动力系统的运行保障技术是船舶安全航行的关键.该文从系统的角度出发,分析了船舶动力系统运用工程的内涵,构建了船舶动力系统运用工程基础理论的方法体系,展望了船舶动力系统的发展趋势,对系统地开展船舶动力系统运用工程的研究具有重要的理论指导意义.