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.     

V型船应用气囊上下水的力学分析

针对V型船应用气囊上下水的方案,建立了气囊变形模型,对船体各站点处的气囊变形、气囊布置位置处的支撑面积、气囊变形后的体积变化等进行了计算,求得了气囊的支撑力和力矩,并对上下水过程中船体的力矩平衡状态进行了分析.     

超级电容牵引车在智慧绿色港口建设中的应用研究

根据工程项目的作业流程和智慧绿色港口的需要,通过对火车牵引车的基础设施投入、节能减排、环境适应性等方面进行综合性能分析和比较,确定了储能式牵引车作为牵车系统设计方案;根据实际工程的使用环境及使用方需求,通过对比储能式牵引车两种动力方案的特点,最终选用超级电容牵引车作为储能式火车牵引车方案。依据超级电容牵引车的工作要求和供电需要,从箱式变电站、地面充电桩、受电弓和超级电容四个部分对其供电系统进行了详细设计,以满足超级电容牵引车的充电和工作要求,研究结果对新能源牵引车在智慧绿色港口的应用提供了电力保障。     

复合材料飞轮转子结构仿真分析

利用复合材料制造高速储能飞轮是目前最高效和清洁的储能方式之一。复合材料飞轮转子比强度高,密度低,相比于金属材料飞轮,储能密度高质量轻的优势。本文针对惯性储能设备飞轮转子进行分析,对复合材料飞轮转子进行结构强度分析。首先介绍了飞轮转子的组成,通过飞轮材料性能仿真分析、飞轮转子样件结构强度仿真分析,得到了复合材料飞轮转子旋转过程中的应力分布规律,确定了飞轮转子的结构设计方案。     

船舶储能系统的硬件在环仿真验证方案

为了解决船舶储能系统的数学仿真置信度完全取决于数学模型的建模,仿真运行效率受限于计算机性能等问题,基于RT-LAB实时仿真平台,建立配置了船舶储能系统的船舶直流综合电力系统的实时仿真模型,根据所建船舶储能系统实时仿真模型,完成了船舶储能系统硬件在环仿真方案测试,可为后续的船舶综合电力系统测试提供可靠提供有效平台。     

RTG节能减排组合方案

在分析目前RTG各种节能减排技术、原理和效果的基础上,提出2种RTG节能减排的组合方案:一种是油改电+电池储能的组合方案;另一种是发电机组调速+电池储能+平衡块的组合方案。该2种组合方案都能提升RTG的节能减排效果,对集装箱码头RTG节能减排改造具有指导意义。     

RTG发动机调速节能改造

为了能够既保留RTG作业灵活、效率高等优点,又能解决其高油耗、高污染的问题,各种节能改造方案陆续推出,包括油改电、发动机调速、飞轮储能、超级电容储能等。在众多的改造方案中,发动机调速节能方案因为具有节能效果好、改造施工简单、设备整体改动小、改造成本较低廉等优点,成为我公司RTG节能改造的首选。     

基于跃变电流控制微网蓄电池出力的设计

本文提出了一种新型的控制微电网蓄电池出力的技术方案。该方案的原理是利用跃变电流值估计微电网中有功缺额,将所得到的有功缺额作为储能的PQ控制参考量,实时调整储能输出,保证微电网供需平衡。根据理论分析设计了一条功率估计的技术路线,重点阐述了相电流的采样周期设置问题,最后设计了控制系统的电气检测原理图。     

汽轮机船舶储能方案研究

与船用内燃机相比,汽轮机由于功率提升响应较慢,存在灵活性不足的问题,同时也导致了一些安全性问题的出现。本文以增加汽轮机船舶灵活性和安全性为要点,针对各种类型汽轮机船舶的不同需求分析了多种储能方式的优缺点,提出了汽轮机船舶储能的合理方案。     

超级电容储能装置在混合动力型直流电推系统中应用与实践

为了有效降低内河水运船舶的排放污染,提升燃油效率。本文提出基于超级电容的储能装置的混合动力型直流电力推进系统方案。分析了变速发电在节能减排方面的限制因素,提出了超级电容储能装置的应用策略,经过直流电推试验平台的验证,成功应用于"江苏陆渡3011轮"。实际运营反馈显示本文提出的应用方案不仅能实现约10%节油效果,有效降低排放和运营成本,更在操控性上显著优于传统柴油直推方案。     

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。     

船体结构T型接头焊接变形预测及控制研究

T型接头的焊接变形会对船体结构件的安装以及强度安全等方面带来不利影响,基于SYSWELD有限元分析软件,利用热弹塑性非线性有限元计算方法并选取双椭球体积热源模型,模拟T型接头开单边V型坡口时的焊接变形。基于预测结果,提出改变焊接顺序来控制焊接变形,通过对四种方案下焊接变形结果的对比确定了最优方案并进行了理论分析,为实际生产过程中焊接变形的预测和控制提供了理论指导。     

储能系统在智能型无人系统母船的应用

对电力推进科考船在科考作业时由于负载波动给电力系统带来技术难题进行分析,提出在电力系统中加入磷酸铁锂储能单元的解决办法,以实现利用储能单元具有的削峰填谷能力,使电力系统的运行趋于稳定。同时,以智能型无人系统母船为例,介绍储能系统兼具动力电池系统在船舶进出港时实现纯电力推进的零排放关键技术。提出含磷酸铁锂储能单元的电力推进配电系统的配置方案及其充放电调度控制方式,为工程人员设计类似科考船提供解决方案和参考。     

颗粒体积分数对V型球阀特性的影响

为改善阀门的特性,提高管道的输送效率,采用数值模拟的方法分析V型球阀的特性在气固两相流情况下随颗粒体积分数的变化。结果表明：随着颗粒体积分数的增大,V型球阀的流量系数减小,流阻系数增大,管道和阀门内的压力增大;在不同阀门开度下,颗粒体积分数发生变化对流体速度的影响均不明显。     

平面变压器5V/12A高功率密度开关电源设计

平面变压器可减小开关电源的体积,同步整流可提高低压大电流开关电源的效率。以对称半桥式电路为主电路、TL494为控制芯片、采用平面变压器和同步整流技术研制了一台48V/5V(12A)高功率密度开关电源,该电源具有过流、过载保护功能;同时,给出了主电路和控制电路的设计方案、平面变压器参数的计算过程。实验结果表明,该电源满载时输出电压纹波峰峰值仅为10mV,效率可达90%,体积仅有50mm×45mm×30mm。     

上海国际航运中心洋山港区水文地形特性与建设方案选择标准的分析研究

拟建中的上海国际航运中心洋山港区是第五、第六代集装箱的运输基地 ,其一期工程方案的布置关系到该港区的命运。根据崎岖列岛间港区特殊的水文泥沙特性和塑造海床的主要动力 ,从地形与动力相适应的平衡理论 ,提出了建港方案的选择标准为V↑/V↓ 比值的大小 ,并按诸多方案的模型试验结果 ,选定方案Ⅱ - 5优为一期工程的最佳方案。     

千岛湖大桥V形墩有限元分析和施工研究

介绍了千岛湖大桥主桥的墩座、V形墩斜腿、箱梁、箱梁预应力各部分的结构设计方案。通过对大桥主桥结构进行整体平面杆系有限元分析及对墩梁结合部进行空间有限元分析,验证整体结构和局部结构的受力合理性,提出了全桥施工方案,进一步确保V形墩结构的安全和质量。     

核能在航运业未来应用潜力巨大

<正>核能上船潜力有多大,这项研究或能给你答案。近日,荷兰代尔夫特理工大学为荷兰C-JobNaval Architects公司进行的最新研究表明,核能在未来可用于船舶推进。这项研究通过创建4种不同的概念船型（散货船、集装箱船、油船和海工船）,分析了关键项目,包括储能和发电系统的质量和体积。     

飞轮储能系统建模与仿真研究

为研究独立电力系统采用飞轮储能系统对大功率脉冲负载的供电性能,本文在分析了飞轮储能系统工作原理基础上,对飞轮储能系统建模与仿真开展了研究。采用了PSCAD/EMTDC软件搭建按照其实际组成搭建了SPWM控制的变流器及触发控制信号仿真模型,利用具有大转动惯量、小摩擦系数和小阻力转矩的负载模拟飞轮转子,建立了飞轮储能系统的全系统模型。通过对建立的模型进行仿真,给出了飞轮储能系统在储能状态、放能状态及两者之间的转换过渡时刻的转速、转矩、电流及母线直流电压响应曲线,深入分析表明,该仿真结果与理论完全一致,证明了飞轮储能负载的仿真模型是正确有效的。研究的相关结论可用于相关电力系统供电稳定性的仿真设计。     

一种新型晶闸管阳极触发电路

针对晶闸管触发电路中脉冲变压器或隔离电源成本高、体积大的问题,参考传统阳极触发电路,提出一种以恒流二极管代替限流电阻的阳极触发驱动电路方案,分析证明新方案具有成本、体积和功耗方面的优点,但也有可能触发不够准确的缺点,该方案可应用于一些成本或体积敏感而触发要求不高的场合。