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。     

船舶柴电混合动力系统轴带电机不同起动方式的仿真研究

柴电混合动力推进系统的电力推进(PTH)模式是将轴带电机作为电动机运行并单独驱动螺旋桨推进,作为紧急推进的一种有效方式,能加强船舶运行的可靠性。在切换至PTH模式时,轴带电机不能自启动,必须借助其他方式。应用AMESim软件,对船舶柴电混合动力系统进行建模并稳态校核,仿真计算PTH模式下轴带电机不同起动方式对系统性能的影响,研究轴带电机稳定起动的控制策略。仿真结果可为船舶柴电混合动力系统的设计提供参考和指导。     

小型无人艇用混合动力系统设计应用

提出一种结构紧凑、布置方便且适合小型无人艇配置的并联式混合动力系统,具有功率输出和功率输入等2种工作模式。通过电控-液压系统控制离合器和混合动力单元来实现柴油机推进与电机推进间的自由切换,可发挥2种动力推进的综合优势,具有操作性好、动力切换灵活、经济高效等优点。     

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。     

船用柴油/天然气双燃料动力系统的控制与特性研究

应用现代电子控制技术, 加装电控单元将船用柴油机改造成柴油/天然气系统。根据柴油机燃油供给系的工作特性,研究开发双燃料动力系统,设计以最少柴油引燃和自动加气至最大替代率的控制策略。通过电控单元完成纯柴油模式和双燃料模式之间的自动切换,实现双燃料动力系统最优控制。性能试验结果表明：柴油/天然气双燃料动力系统在相同工况下运行经济性和排放性明显提高。     

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。     

游艇燃料电池混合动力系统的模糊逻辑控制策略研究

文章针对内河及湖泊小型游艇,采用燃料电池和蓄电池组并联结构作为游艇混合动力系统,设计相应的模糊逻辑控制策略对能量进行管理,运用MATLAB/Simulink软件搭建燃料电池游艇混合动力系统及模糊逻辑控制器的仿真模型。仿真结果表明,混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够实现游艇航行中的能量控制,并且满足节能减排的要求。     

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。     

均匀设计在齿轮箱减振降噪研究中的应用

本文给出了均匀设计应用于某特种动力系统齿轮箱减振降噪实验研究的例子，说明了当试验因素水平数较多时，相对于其它试验设计方法，均匀设计具有更多的优越性。     

某化学品船柴电混合动力系统设计

以某化学品船推进系统为例,阐述混合动力系统构成、工作模式和控制系统的设计方案。通过多种模式的逻辑控制和匹配,使得不同场景下的系统运行效率最佳,体现了混合动力经济性好、冗余性高、智能化的特点。     

纯电动船舶动力系统故障模式与影响分析

为提高纯电动船舶动力系统的可靠性,本文以纯电池动力船舶典型动力系统为对象,进行了动力系统故障模式与影响分析（FEMA）,分析了控制电源、控制系统、主回路电气故障发生时动力系统以及船舶的状态变化,厘清了不同故障类型、不同故障点对船舶动力系统的影响,对纯电池动力船舶的设计具有较强参考意义。     

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。     

船舶混合动力系统的发展与应用

随着技术进步与环保需求,船舶的动力系统不断改进,混合动力系统以其良好的操纵性能、较高的燃油效率及某些场合零排放的工作特性而备受关注。文章从船舶混合动力系统的发展历程出发,逐步阐述混合动力船舶的工作特性、典型架构、运行模式及其优势所在。通过对该类船舶目前国内外应用状况及效果的描述与分析,提出在未来5到10年左右,基于储能系统的混合动力船舶数量将显著增长,且适用范围将扩展到新建造的商船中,成为未来船舶的发展方向之一。     

混合电动力技术在游船上的应用研究

混合动力系统以其续航力久、节能环保的特点,在游船上具有广阔的应用前景。本文介绍了目前几种主要的游船混合动力形式,重点分析了串联混合动力系统的运行工况及特点,结合某串联混合动力游船的实船应用,设计基于柴油发电机组+储能电池组的混合动力控制系统,实船验证结果表明该混合动力系统综合节油效果明显,具有较高的应用价值。     

11000m~3耙吸式挖泥船动力系统模拟改装

为了实现节能减排的目的,对某传统的耙吸式挖泥船动力系统进行混合动力系统模拟改装,使用柴油机和蓄电池作为混合动力源,采用阈值法作为能量管理策略,根据不同的功率需求及蓄电池的荷电状态调整系统的工作模式,并在Matlab/Simulink环境下建立动力系统的燃油消耗及排放模型。仿真结果表明,混合动力系统较原系统在油耗和排放方面均有较大的改善。     

抗随机干扰的船舶动力系统混合控制方法

在随机干扰下,船舶航行的动力稳定性控制系统是一个多变量的非线性系统,通过船舶动力系统混合控制优化设计,提高船舶航行动力输出的稳定性。提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力系统混合控制方法。构建船舶动力输出控制的约束参量模型,采用稳态误差修正方法进行船舶动力输出的误差反馈控制,结合模糊PI控制方法进行船舶动力输出的自适应调节,实现船舶动力双环自镇定反演控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶动力系统混合控制和输出稳定性调节,控制过程的稳定性较好,动力输出的鲁棒性较高,抗随机干扰性较强。     

混合动力游艇建模与仿真

与采用单一柴油发电机作为动力源的游艇相比,混合动力游艇具有燃油消耗少、污染小和噪声低等优点。针对国内小型游艇,设计一种基于蓄电池-柴油发电机组的并联混合动力系统。详细介绍该混合动力系统的结构、各组件的建模,并进行仿真分析。选用长26.5m,宽6.2m,最大航速32kn的某游艇进行仿真分析。相比单一柴油机动力源的游艇,并联混合动力系统可起到节能减排的作用,并能使电池的荷电状态保持在一定的范围内。     

串联式混合动力系统在拖轮上的应用

文章介绍拖轮的动力系统,重点分析串联式混合动力系统的架构组成、性能特点、关键技术、设计与应用等方面。以厦门港5000HP绿色智能型拖轮的串联式混合动力系统为研究对象,通过数据挖掘技术处理船舶长期监测数据,建立环境参数与船舶能效指标之间的模型;利用深度学习算法,建立并优化能源动力系统集成模拟与负荷预测模块;根据拖轮典型单次作业情况,在能耗和排放污染物等指标方面进行分析对比。研究结果表明：港作拖轮采用串联混合动力推进方式,可以提高拖轮能源的利用效率,提升港口的绿色化、智能化水平。     

基于ARM的混合动力船舶的能量管理系统研究

当前船舶柴油发电系统给海洋环境造成了巨大危害,发展新型船舶动力系统迫在眉睫。我国的光伏发电技术已经发展的较为成熟,使用光伏发电系统和柴油发电系统的混合动力船舶是未来的发展趋势,能够有效解决太阳能发电动力续航不够的问题。本文提出一种基于ARM的混合动力船舶能量管理系统,能够实现船舶在不同状况下的能量切换,提升电力使用效率,保证船舶航行的动力供应。本文设计的系统具有低功耗和稳定性好的优点,有效降低了船舶对于大气的污染,具有很大的推广价值。     

减速齿轮箱安装精度控制技术在实船上的应用

新型舰船动力系统的许多重要设备属于研制产品,设备的安装质量是整个工程的关键,为使设备安装达到质量要求,运用平面方程计算程序,对舰船减速齿轮箱装置安装精度的控制技术进行了应用研究。该精度控制技术的方法简单,安装成本低,控制精度高并且控制方向准确。