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。     

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。     

新能源与电力电子在船舶电力推进中的发展和应用

在新能源与电力电子技术飞速发展的今天，绿色交通工具已成国内外研究的热点，船舶电力推进系统将是其中重要的应用领域之一。本文主要论述功率变换装置在新能源供电系统中的核心作用、电力电子变换技术与现代电源技术的融合，探讨集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题，并试图从系统结构、变流模式、控制方法和电力电子器件的应用等方面讨论船舶电力推进系统的应用。     

舰船动力定位系统推进器的过载保护和功率管理研究

传统的船舶动力定位系统采用柴油机作为推进动力,并配合推进吊舱,实现船舶的动态定位。随着电力技术的不断发展,电力推进技术在船舶动力定位中有了更广泛的应用,电力推进技术具有调速方便,可靠性高等优点。本文首先研究了船舶动力定位的电力推进系统原理,建立了船舶动力定位推进电机的数学模型,然后设计了船舶的功率检测电路和过载保护控制器,并基于Visual C++6. 0平台进行了舰船动力定位推进器的功率管理和保护仿真实验。     

混合动力船舶的建模与能量管理

考虑到能源和环境的问题日益突出,开发低能耗、低排放的绿色船舶成为当今船舶工业的首要任务。设计混合动力船舶电力推进系统的架构,采用光伏电池和燃料电池等清洁能源与柴油发电机混合动力驱动船舶,加上蓄电池作为储能元件对多余的功率的吸收或缺少功率的补充。并且使用能量管理中心对其进行调度管理。     

电力推进和动力定位全面提高船舶的性能

1935年,诺曼底号（Normandie）及30.31节的航速横渡大西洋,赢得了全世界的赞誉,而该船的推进装置就是由阿尔斯通（ALSTOM）公司提供的120,000kW电力推进系统。从那以后,主要用于传动领域中的功率电子设备的发展使得越来越多的船舶装上了电力推进装置。本文主要介绍了应用于柴油机--电力推进系统、“美人鱼”（Mermaid）吊舱式推进系统、动力定位系统的阿尔斯通公司产品及它们对船舶性能产生的影响。     

能量管理策略在混合动力船舶上的应用

混合动力船舶电力推进系统是指引入蓄电池和超级电容联合为船舶电力系统供电的船舶电力系统,燃料电池、蓄电池和超级电容的引入能够有效降低船舶电力系统的能源消耗,提高船舶电力系统的供电能力。本文结合蓄电池和超级电容的工作原理,建立了混合动力船舶电力推进系统数字仿真系统,研究船舶电力系统复杂工况下运行的可靠性。通过比较有限状态机控制策略(SMCS)和等效燃料消耗最小控制策略(ECMS),对混合动力船舶电力推进系统进行控制,结果表明:ECMS控制策略耗能最少,总效率最高,有效提高了船舶运行的经济性。     

船舶电力推进电机驱动技术研究

船舶电力推进系统自20世纪80年代以来重新焕发生机。它在各类船舶上得到广泛的应用,主要得力于电力电子技术的飞速发展。本文对船舶电力推进电机驱动技术全面阐述,分析了各类变换器在船舶电力推进系统中的应用领域,对船舶电力推进电机驱动系统研究和设计具有重要的实用价值,为从事相关研究的工作人员提供设计参考。     

综合电力推进:现代船舶的动力革命

船舶综合电力推进系统代表着当今船舶动力的发展方向,其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。现代的船舶综合电力推进已不是早期意义上的电力推进,而是将日用电和推进用电结合在一个电力系统内,其意义不亚于船舶由风帆动力转为蒸汽机动力,它是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越。在率先建立船舶综合电力系统这一概念后,以美、英为代表的发达国家正在积极开展这项技术的研究、试验和实船应用。     

综合电力推进：现代船帕的动力革命

船舶综合电力推进系统代表着当今船舶动力的发展方向，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。现代的船舶综合电力推进已不是早期意义上的电力推进，而是将日用电和推进用电结合在一个电力系统内，其意义不亚于船舶由风帆动力转为蒸汽机动力，它是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越。在率先建立船舶综合电力系统这一概念后，以美、英为代表的发达国家正在积极开展这项技术的研究、试验和实船应用。     

无速度传感器DTC在舰船推进系统的应用

推进系统是舰船的动力来源,随着大功率交流电机和变频调速技术的出现,船舶动力装置中电力驱动技术逐渐兴起,并因其功率稳定性、无污染等优点获得了一定的市场份额。永磁同步电机是舰船电力推进系统的核心,而无速度传感器、矢量控制器等是电力推进系统的关键组成部分。本文首先建立了船舶动力系统的函数模型,在此基础上研究了无速度传感器DTC在舰船推进系统的应用,并进行了电机转矩的仿真分析。     

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。     

基于数据挖掘的船舶电力推进系统暂态特性研究

相对于传统船舶动力推进方式,船舶动力推进系统具有能耗小、性能好的优点,暂态特性直接影响船舶动力推进系统的工作性能,当前方法无法有效地分析船舶电力推进系统暂态特性,为此设计了基于数据挖掘的船舶电力推进系统暂态特性研究方法。首先对船舶电力推进系统暂态特性变化特点进行分析,建立船舶电力推进系统暂态特性的数学模型,然后通过数据挖掘方法对船舶电力推进系统暂态特性进行研究,分析扰动因素对船舶电力推进系统暂态特性的影响,最后通过仿真实验测试研究方法的有效性。结果表明,本文方法可以高精度船舶电力推进系统暂态特性,提高了船舶电力推进系统的可靠性和工作稳定性。     

81．8m内河集散两用船舶电力推进系统探讨

经济全球化的今天,节能减排、绿色环保已成为各行各企业保持可持续发展,寻求新的发展空间的必然选择。船舶行业也不例外,像LNG动力船舶、电力推进船舶等新型船舶近两年来的研究和建造都得到长足的发展。文中主要以目前在建的81．8m内河电力推进集散两用船舶为原型,介绍船舶电力推进系统的特点及应注意的相关问题。     

电力推进在船舶上的应用及系统设计研究

简要地回顾了电力推进在船舶上应用的发展历程,并与常规柴油机机械推进进行对比.概括介绍电力推进在各类船舶上的应用情况,并从系统设计角度提出船舶电力推进系统在一般设计时需要考虑或关注的主要事项,包括电力推进器的配置、电力推进方式的选择、电站、电制及功率管理、谐波控制、电力推进系统的操纵和有关系统的接口等方面.     

江苏省造船工程学会轮机专业委员会和船电专业委员会2009年年会在江苏科技大学召开

江苏省造船工程学会轮机专业委员会和船电专业委员会于2009年12月22日至23日在江苏省镇江市江苏科技大学举行了学术年会,来自江苏省内各主要船厂、学校、船舶设备配套厂等约20家会员单位的40位船舶专家和代表参加会议。江苏省造船工程学会秘书长包国齐先生和江苏科技大学副校长姚寿广先生参加了会议并讲话。年会会议围绕着电力推进的主题进行了介绍和讨论。随着电力电子技术和计算机控制技术的迅速发展,以及绿色造船和环保的新要求,电力推进系统已经成为国内外船舶动力尤其是海洋工程船舶的配套优先考虑选择的方案和因素。电力推进系统装船的优越性引起了到会专家和代表的兴趣和关注。     

典型船舶燃料电池推进系统研究

为拓展燃料电池在船舶领域内的应用,针对船用燃料电池电力推进系统进行相关研究。首先,根据船舶的工作环境及船舶的运行工况,选择了厦门地区运营的新型太阳能混合动力游览船作为典型船舶。其次,根据相关母型船的海试以及燃料电池的工作特性,确定了改造后电力推进系统的能量管理策略。最后,基于MATLAB/Simulink建立燃料电池船舶仿真试验平台,验证该系统的可行性。仿真结果显示,燃料电池的输出功率能够分别维持在2 k W和3.6 k W的2个功率点,满足能量管理策略要求,在理论上验证了燃料电池可作为小型船舶的动力源。     

迎接船舶推进技术的变革

本文分别从市场现状和技术发展趋势等角度,分析了船舶电力推进系统相对于传统机械推进系统的巨大优势,提出了随着环保观念、电力电子技术以及高温超导技术的飞速发展,在未来十五到二十年后,吊舱式全电力推进系统将会成为船舶动力系统的主流模式,并且市场份额有望占据船舶推进系统的半壁江山.文章还分析了中国船舶重工集团公司在发展国产化船舶电力推进系统上的有利条件,提出了预研、技术引进、跨行业整合等加快产业化的建议.     

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。     

AFE变频器在船舶电力推进电机控制中应用的研究

电子技术快速发展,非线性电子元器件在船舶电力推进电机中得到大量使用,对电网造成了严重的谐波污染。在船舶电网系统中,随着变频器容量不断扩大,变频器逐渐成为最大谐波源之一。为了解决船舶电力推进电机的谐波问题,将AFE变频器应用于电机控制。本文对推进系统中谐波产生的原因进行分析,并对AFE变频器结构和控制方式进行研究。