并联式柴-电混合动力推进系统在现有海巡船中的应用分析

发布时间：2021-08-04 18:03

　　柴-电混合动力推进系统作为一种新型推进方式,具备能耗低、排放小的优势。考虑到海巡船作业具有间歇性、靠离频繁以及航速航向多变等工作特点,通过分析"海巡0311"轮航行的作业数据及工作原理,提出了一种并联式柴-电混合动力系统的推进方案,并详细介绍了其3种工作模式。该方案能在现有海巡船的基础上,为其推进系统的改造升级提供工程上的解决方法,对"绿色海事"的发展具有积极的参考意义。 

【文章来源】：中国海事. 2020,(09)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

“海巡0311”轮的能量流动图

根据“海巡0311”轮的实际工作情况，其工况可以分为五个节点：停泊在码头、启动加速到经济航速、以经济航速持续航行、到达监管位置以低速巡航（一般在5节以下）、返港。通常高功率模式仅在非常短的时间内发生，但它决定了主机的总安装功率[6]。通过统计“海巡0311”轮一年的航行数据，绘制出航时-功率的分配图，如图2所示。由图可见，“海巡0311”轮在日常工作过程中，75%以上功率输出的工况时间仅占据整个航行时间的30%，在其余70%的航行时间内，“海巡0311”轮的输出功率在额定功率的75%以下，此时主机处于低转速、低负荷运行状态，燃油效率显著降低，出现积炭、增压器过压现象，甚至可能引起主机喘振，既不经济也不环保。

并联式混合动力船舶的柴油机和电动/发电机通过耦合装置（通常包括离合器、液力耦合器）与螺旋桨轴相连，柴油机和电动机可以分别或共同驱动螺旋桨为船舶提供动力，电动机充当辅助动力源，从而能够满足船舶的功率需求[7-8]。并联式柴-电混合动力船舶动力装置的装置架构如图3所示。其中电机/发电机可以作为发电机吸收主机发出的多余功率储存在电池组里或者提供给电网里其余用电负载使用。从油耗的经济性来看，并联式柴-电混合动力系统经济性和综合效率都比较高。四、并联式柴-电混合动力海巡船的推进系统设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]插电式混合动力汽车能量管理策略综述[J]. 谢海明,黄勇,王静,田光宇.  重庆理工大学学报(自然科学). 2015(07)
[2]海洋科学考察船动力系统现状及发展趋势概述[J]. 祁亮,刘亮清,邱爱华,赵同宾,童宗鹏.  船舶工程. 2014(06)
[3]大功率海工辅助船混合推进装置应用技术研究[J]. 胡坚.  船舶与海洋工程. 2014(03)
[4]液化天然气双燃料动力港作拖轮设计研究[J]. 金宝燕,郑玄亮.  船舶与海洋工程. 2013(02)
[5]船舶动力系统现状及发展趋势[J]. 陈永道.  机械制造与自动化. 2013(02)
[6]绿色船舶的未来方向[J]. 高勇.  中国船检. 2011(12)
[7]柴-电混合动力系统应急推进模式仿真研究[J]. 周庆波,艾钢,赵同宾,金锋.  船舶工程. 2011(04)
[8]混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势[J]. 于秀敏,曹珊,李君,高莹,杨世春,钟祥麟,孙平.  机械工程学报. 2006(11)
[9]电力推进系统与动力电池[J]. 桂长清.  船电技术. 2002(03)

硕士论文
[1]电力推进在小型船舶中的实用性研究[D]. 宋旭.哈尔滨工程大学 2011
[2]柴油机动力学特性研究[D]. 刘金玲.浙江大学 2010
[3]船舶动力装置绿色度评价体系研究[D]. 任传倜.大连海事大学 2009



本文编号：3322154