锂电池储能系统在绞吸挖泥船的应用分析

对国内主流的绞吸挖泥船按照动力系统配置特点进行分类,对各类典型船舶从动力系统与锂电池储能系统应用结合方面开展相关研究,分析各类绞吸挖泥船与锂电池储能系统应用结合的可行性,为后续实船与锂电池储能系统的应用结合提供依据。     

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.     

船岸用储能电池充放电过程温度变化研究

储能锂电池系统在船舶和港口区域的应用和推广是交通水运领域减碳降排的重要措施。锂电池的工作特性决定了热管理在储能系统的重要性,而锂电池充放电过程中温度变化则是热管理系统设计的基点。本文从锂电池原理引出温度监控的重要性,然后针对不同品牌、不同批次的280 Ah磷酸铁锂电芯,选取7个测温区域,在不同环境温度、不同倍率下分别进行充放电温度测试实验研究,试验结果可为锂电池储能系统热管理设计提供支持,同时也可供同行参考。     

锂电池动力船舶的轮机系统设计

随着国家对节能减排的大力提倡以及新能源技术的发展,储能电池开始逐步作为动力源应用在船舶上,其中尤以锂电池应用最为广泛.该文对各主要船级社(如:DNV·GL、ABS和CCS)关于锂电池动力船舶轮机系统的相关规范要求进行了归纳,给出了设计要点与实船应用案例.     

锂电池储能系统在穿梭油船上的应用

基于大连船舶重工集团自主研发的穿梭油船的船型特点,研究规范规则,与系统配套商进行技术交流,探索锂电池储能系统应用于该船型上的可行性和经济性。在此基础上,形成一套适用于穿梭油船的锂电池储能系统具体技术解决方案,并对其经济性、环保性进行评估。研究结果表明,锂电池储能系统可在穿梭油船上应用,虽然建造和维护成本会有较大增加,但在节能减排和运营经济性方面会有很好的表现,是未来穿梭油船发展的方向。     

典型工况下的燃料电池船舶复合储能系统设计

针对燃料电池船的电能质量品质不高、蓄电池使用寿命短等问题,设计了由超级电容、磷酸铁锂电池组成的复合储能系统,并提出了基于功率分流式的能量管理策略。在MATLAB/Simulink环境下建立系统仿真模型,并采用自适应粒子群算法调用仿真模型,对复合储能系统的容量配置与能量管理策略的参数进行联合优化。仿真结果表明：优化后的复合储能系统可以满足船舶典型工况需求,并且能够缓冲负载波动对燃料电池与磷酸铁锂电池的冲击,使燃料电池工作在高效率区间,机动工况下船舶能量效率提高了3.17%;磷酸铁锂电池的充放电过程得到优化,能延长其使用寿命;母线电压波动减小,提高了电能质量。     

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.     

基于模糊神经网络的船用锂电池故障诊断的研究

本文针对锂电池组成的船舶储能系统,分析锂电池的故障模式和表现特征,建立基于模糊神经网络锂电池组故障诊断模型,通过实验数据进行模型训练并进行仿真。仿真结果证明所提出的模型的正确性,实现锂电池的故障预警,提高系统运行稳定性。     

车客渡船复合储能系统及能量管理策略设计与研究

针对严格的船舶碳排放要求和车客渡船特殊的航行工况,提出锂电池和超级电容组成的复合储能系统,并以系统经济最佳为目的设计复合储能系统的最优容量配置。基于锂电池和超级电容的特性,提出适用于车客渡船的能量管理策略。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型,验证典型航行工况下复合储能系统容量配置和能量管理策略的可行性。仿真结果表明,复合储能系统的容量设计及能量管理策略可以满足典型航行工况和重载工况的需求。     

锂电池的海上安全运输与管理

文章通过揭示锂电池的相关事故案例和国际国内对锂电池安全运输规则和管理规范,提出海上运输要求。     

混合储能技术在船舶电网中的应用

在船舶电力系统中,船舶大功率负载的变化除了会引起船舶电网剧烈的波动,增加船舶原动机的机械应力和热应力,还会增加船舶燃料的消耗。为保证船舶电网的安全稳定,本文采用混合储能单元技术。本文分析船舶电力系统的调速系统和励磁系统,锂电池与超级大电容的充放电电路。根据锂电池和超级大电容的特性,采用粒子群算法优化混合储能单元容量。利用Matlab/Simulink仿真了含混合储能单元的船舶电力系统。仿真结果表明混合储能单元能够明显的抑制船舶电网波动,增强系统的稳定性。     

船用锂电池热失控危害与防控对策研究

锂电池的安全性是目前船用锂电池系统的最关键问题。本文调研了国内外锂电池储能系统的事故案例并分析出主要事故模式,采用ARC绝热环境测试方法研究了不同体系电池的热失控特性,进行电池过充测试并研究了热失控后烟气的防护抑制措施。最终得出结论：磷酸铁锂电池具有最高的耐温能力和最低的热失控危害,而采用浸没防护的措施能够有效抑制热失控后产生的大量热量与烟气。此研究为船舶行业锂电池的安全应用提供了技术支撑。     

4000 kWh锂电池货船碰撞安全性分析

船舶碰撞事故一般会引起船体结构损坏、人员伤亡、环境污染等问题。对于锂电池船舶来说,其电源为锂离子电池,碰撞事故可能会导致电池柜损坏,使得锂电池变形产生热失控,造成严重后果。为了降低船舶碰撞的风险,使用Abaqus软件对4 000 kWh内河锂电池货船进行碰撞数值模拟,根据碰撞结果使用Comsol软件对电池柜进行数值仿真,最后对船舶结构或布置方案进行改进。这对于降低由锂电池货船碰撞引起电池热失控事故的可能性具有积极意义。     

锂电池动力船舶研究进展

作为航运大国，我国船舶数量巨大且其中柴油机船舶占比较高，在“碳达峰和碳中和”战略目标牵引下，引入节能减排的纯电动船舶是大势所趋。锂电池（LIB）以能量密度高且安全性能好的优势在纯电动船舶储能系统中脱颖而出，目前锂电池船舶相关研究大多借鉴成熟的纯电动汽车技术，但两者运行需求与运行环境仍存差异，并不能一概而论，因此有必要对锂电池船舶的发展现状进行总结分析，梳理当前所面临的困难与挑战，为锂电池船舶的安全发展提供思路。基于对国内外锂电池船舶发展概况的调研，对船用锂电池性能优化和安全防护两方面的研究进展进行讨论，并对当前我国锂电池船舶发展利害因素进行梳理分析，着重分析船舶锂电池组管理系统及其面临的特有安全问题，对锂电池船舶今后的研究热点进行预测，以期能够为锂电池船舶安全研究提供有益的参考和借鉴。     

太阳能空气动力艇混合储能装置中能量管理系统的设计与仿真研究

船舶电力推进系统在实际运用中具有明显优势,单一能量型储能装置难以有效应对其中分布式发电单元的输出功率间歇性和负载功率变化随机性波动的情况,给电网稳定运行带来了较大挑战。将锂电池和超级电容通过高执行效能的能量管理策略集合成混合储能装置,则能够很好地解决这一问题。论文通过引入对两种储能装置的充放电过程协调控制的逻辑环节,设计形成完善的四级联动式能量管理系统,建立基于MATLAB/Simulink的太阳能空气动力艇电力推进系统和混合储能装置的能量管理系统的仿真模型,分别对混合储能装置的充放电功率响应、内部功率分配、状态参数控制以及辐照强度同步变化的过程进行数据分析。研究结果表明:混合储能装置充放电控制的最大超调量低于30%,对负载波动的最大调节响应时间小于2.5 s,锂电池持续放电输出功率波动小于5%、放电电压变化率在3.5%以内,超级电容器能够实现对负载功率波动高频分量的瞬时响应。     

锂电池/超级电容器在电力推进船舶中的应用综述

针对电力推进船舶面临的由负载波动带来的难题,提出了在船舶电力推进系统中加入储能单元的解决办法。比较了常见储能元件的特性,阐述了船用锂电池和超级电容器技术发展的现状,分析了两者的应用前景。提出了含混合储能系统的电力推进船舶交流母线和直流母线的两种拓扑结构并说明了各自的优缺点及应用中所面临的问题,为后继开展更为深入的研究提供借鉴与参考。     

大型T梁长距离运输加固技术

海上运输作为一种主要的运输方式,对结构稳定性和安全性有较高要求。随着全球基础设施建设的不断推进,大型T梁的运输需求逐渐增加。因此,需要对相关加固技术进行系统研究,从而更好地解决大型T梁在海上船舶运输中可能面临的挑战,以提高大型T梁在海上船舶运输中的可靠性和安全性。     

整船载运液化天然气可移动罐柜的安全监管探究

本文首先分析国内外液化天然气可移动罐柜(以下简称LNG罐柜)水上运输的现状,然后阐述LNG罐柜水上运输风险分析,最后对整船载运LNG罐柜的安全监管进行探究,希望为整船载运LNG罐柜的安全监管提供帮助。     

高可靠性的船用多重冗余锂电池管理系统研发

以现有新能源为主、锂电池组为储能装置的船舶电力系统的锂电池管理系统为研究对象,针对其可靠性不高和不具备冗余特性而不适合船舶应用场合的问题,提出一种由双机主从与三线路传输共同构成的多重冗余方案,并根据马尔科夫过程理论对所设计的系统进行可靠性分析。试验结果表明,采用多重冗余方案的锂电池管理系统,除正常工作时能实时监视电池组状态信息外,故障时仍能选择不同冗余方式确保系统可靠工作,从而验证了所提出的具有高可靠特性的多重冗余方案的正确性与可行性。这种具有多重冗余高可靠性特性的锂电池管理系统,在新能源船舶中具有良好的应用前景。     

离/并网一体光伏系统在5000 PCTC远洋汽车滚装船上的应用

对比离网型太阳能光伏系统与并网型太阳能光伏系统在船舶电力系统中集成应用上存在的技术差异,以5 000 PCTC汽车滚装船为应用对象,设计一套采用大容量锂电池储能的离/并网一体化船基太阳能光伏系统。实船测试结果表明:该系统能实现在不同模式之间稳定切换运行,离/并网运行条件下测定的逆变器交流端输出电能的质量满足船级社相关规范的要求。