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。     

锂电池在混合动力船舶制动能量回收中的应用研究

针对传统电力推进制动过程中对直流母线电压的影响,制动电阻消耗全部制动能量造成浪费的问题,文中在研究了混合动力船制动回馈机理的基础上,采用锂电池作为制动能量的储能装置,通过双向DC-DC变换器为混合动力船舶提供推力或吸收制动过程的暂态能量,分析锂电池储能系统充放电控制策略,搭建仿真系统.结果验证了锂电池储能系统能够维持直流母线电压稳定,制动能量得到回收.     

一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置研究与设计

研究一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置,通过利用双向DC/DC变换器将直流母线与超级电容连接起来,致力于解决波浪补偿后回馈电能的利用问题。选择三相半桥型的非隔离型双向DC/DC变换器作为传输电路,以直流母线电压的变化为参考,通过设计了双向DC/DC变换器的双闭环控制策略,来达到母线电压稳定的目的。当直流母线电压升高,控制超级电容充电,当直流母线电压降低,控制超级电容放电。实验验证了所提出的基于DSP的双向DC/DC变换器的超级电容储能装置控制策略的有效性。     

发电机组干式负荷装置自动监测系统设计

由于各种大型船舶对动力的需求日益明显,人们对负荷装置的监测也变的更加重要。因此本文主要针对柴油发电机的负荷调节需求,设计一种基于干式负荷装置的自动监测系统,此种装置避免了水阻负载装置出现的各种不利因素,通过先进的单片机PLC控制技术,对柴油发电机的负荷情况能够做到实时监控,达到电力传输效率的最大化,同时有效降低实现成本。文中重点结合船舶柴油发电机的工作特点,设计过负荷保护单元,介绍上位机软件的设计步骤,并设计智能化的人机操作界面。     

浅谈LNG/柴油双燃料动力船的改建检验

为了满足"绿色环保低碳减排"的发展理念,日前,在广西西江重工有限公司已开展使用LNG/柴油双燃料动力船的改建和建造。本文根据检验工作中遇到的问题,结合相关法规和规范的要求,浅谈LNG/柴油双燃料动力船的改建和建造中应注意的问题。     

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。     

混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真

为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。     

船舶电力系统谐波抑制

通过有源电力滤波器来抑制柴油电力船系统的系统范围谐波,使有源电力滤波器连接到第二条总线上,通过电流功率检测谐波的方法来获得电路上的谐波,传给有源电力滤波器,使用滞环控制的方法来获取滤波器电流,同时还包含了LCL滤波器的配置,以此来降低两条总线上的谐波,结果表明,这种方法确实可以降低柴油电力船系统的谐波。     

船用柴油发电机组刚性连接下扭振计算评估方法

扭振是柴油发电机组船检必不可少的检验项目之一,进行机组扭振计算可提早发现扭振问题,并为选配发电机和连接件提供参考。本文采用AVL-excite Designer软件针对某型柴油发电机组在使用盘片刚性连接方式下的扭振情况进行计算。按照钢质海船入级规范的扭振要求,详细分析柴油发电机组在正常工况和一缸熄火下的减振器角位移、曲轴最大扭转应力、发电机转子处的振动惯性扭矩、发电机转子合成振幅。计算结果均满足船级社要求,说明该型柴油机和发电机之间采用盘片刚性连接满足扭振要求。此外,本文提供的柴油发电机组计算评估方法对刚性连接下机组的扭振评估具有一定的通用性,可为其他机组计算提供参考。     

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。