柴-电混合动力系统应急推进模式仿真研究

柴-电混合动力的应急推进(PTH)模式是将轴带电机作为电动机单独推进,增加了船舶的安全性.应用AMESim软件,对柴-电混合动力船舶的应急推进模式进行建模和仿真,研究通过控制离合器接排压力实现柔性接排,以及调距桨螺距加载方法实现顺利起航,仿真结果可为柴-电混合动力船舶应急推进系统设计提供参考和指导.     

船舶柴电混合动力系统Booster模式下的“柴-电”方式并车控制技术研究

在对典型柴电混合动力系统Booster工作模式和柴电并车方式进行介绍的基础上,着重对并车控制系统设计和"柴-电"方式的并车控制策略进行说明;针对某TBD234V6柴电混合动力系统,在AMESim平台上搭建了系统仿真模型,对并车控制策略以及时间速度阈值进行可行性分析,最后在TBD234V6柴电混合动力系统上进行试验验证,结果表明"柴-电"方式并车控制策略能有效地实现Booster模式下主机和轴带电机的柔性并车。     

船舶轴带电机推进／发电系统设计与分析

文中以某型船为例,介绍了船舶轴带电机推进／发电系统的设计、配置方法,以及基于轴带电机的几种典型运行模式,分析了该船舶几种典型工况下,轴带电机推进／发电系统的运行控制方式。并以某型船设计方案为例,详细分析了轴带电机作为推进电动机时,采用小电机起动和限流起动两种起动方式的起动过程和对比分析。     

9600 HP海洋油气增产作业船柴电混合推进系统设计

针对海洋油气增产作业船的作业特点和波斯湾海域的环境条件,采用柴电混合推进系统,分析系统组成和工作模式。通过利用其轴带发电和一机双桨的多种工作模式相结合的方式,提高海洋油气增产作业船作业时的灵活性和经济性。动力定位能力仿真分析表明,该柴电混合推进系统能满足船舶作业需求。     

柴电混合推进模式在8000kW海洋救助船的应用

针对船舶推进系统采用柴电混合推进模式大部分设备及控制技术主要依赖进口的问题,研究动力系统柴电混合推进模式配套的主配电板及功率管理系统(PMS)的相关功能,同时结合航行试验时对混合推进模式的不同进入方式过程中的主要工作参数及变化进行了分析。在8 000 k W海洋救助船系泊及航行试验中,柴电混合推进模式的功能测试及技术性能达到预期效果。     

并联式船舶混合动力系统参数匹配与能量管理

以某并联式船舶混合动力系统作为研究对象,对系统中的船体、螺旋桨、天然气发动机、可逆电机和动力电池等主要部件进行参数匹配,研究基于逻辑门限值的能量管理策略.针对周期性作业船舶运行工况,研究不同动力电池初始荷电状态(SOC)条件下动力电池等效天然气消耗量、天然气发动机天然气消耗量以及系统等效天然气消耗量.结果 表明,在动力电池初始SOC为0.5和0.9的仿真条件下,系统运行模式受到动力电池SOC边界条件限制,系统等效天然气消耗量显著增加;相较于采用天然气发动机推进的船舶动力系统,所提出的并联式船舶混合动力系统可实现节省4.66％～7.00％的天然气消耗.     

高混合度柴-电动力系统模式切换技术研究

为解决高混合度动力系统大功率推进负载在模式切换（主要是PTH模式向主机模式切换）过程中引起的主机转速骤降等动态性能劣化问题,开展针对一典型高混合度散货船柴-电动力系统由PTH模式向主机模式切换时的系统性能优化控制技术研究,提出长延时滑摩策略、接排转速优化策略和转矩补偿策略的控制方法,通过Amesim软件搭建仿真模型并对上述控制策略进行分析,提出了适用于高混合度船舶动力系统性能优化的控制方法。结果表明,采用转矩补偿策略可以将转速超调率由原切换策略下的16.40%降低至8.62%,有效改善模式切换过程中的转速骤降问题。     

变速恒频双馈型船舶轴带系统试验平台的设计

针对变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点设计了一套基于DSP的电压型交直交变速恒频双馈型船舶轴带电机试验平台。结合变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点,在平台上实现了轴带系统不同运行模式下的试验,并对相关试验结果进行对比分析。试验结果表明,变速恒频双馈型船舶轴带系统具有良好的动态和稳态性能,其系统输入输出功率因数可调,可以有效地控制和调节轴带电机发电时的输出电功率或电动时的输出轴功率。     

破冰船柴电混合动力系统优化设计及敏感性分析

[目的]针对极地破冰船的经济性和环保性要求,提出由柴油发电机组和储能电池组成的破冰船柴电混合动力系统。[方法]首先,基于冰载荷变化等级建立阻力模型,并采用反向建模法建立柴电混合动力系统的能量流模型;然后,以破冰船的年油耗量和生命周期总成本为优化目标,采用快速非支配排序遗传优化算法(NSGA-II)对动力系统设计参数进行优化,并基于优劣解距离法(TOPSIS)得到最优设计方案;最后,开展优化目标对7个设计参数的敏感性分析。[结果]仿真结果表明,柴电混合动力系统的最优设计方案比传统柴电推进系统节约了1.89%油耗,且纯电航行总里程占比为31.22%,但储能电池的引入降低了系统经济性。参数敏感性分析结果表明,2个优化目标对主机容量、电池组数量、电池荷电状态边界的敏感度较高,而对减速器减速比、电机转子体积和螺旋桨尺寸则相对不敏感。[结论]研究成果可为破冰船及柴电混合动力船舶的参数设计提供参考。     

柴电混合动力改造轴系复装方案研究

介绍了《钢制海船入级规范》对船舶推进轴系振动与校中的一般要求。结合某型船特定配置及改造情况,深入分析了柴电混合动力系统改造轴系复原安装的特点。基于理论计算和经验,提出了满足柴电动力系统改造要求的轴系复原安装方案。该方案应用于某船柴电混合动力系统改造项目,轴系设备运行正常,顺利通过船检和海试验收。该思路和方法可为后续船舶轴系改造复装提供借鉴和参考。