[發明專利]柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統及混合方法

有效

• 申請號: 201310225560.2
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103287562A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊金福;佟憲良;陳策;邱敬樂;馬云翔;李應生;馬忠威;吳正波;于達仁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱耦合動力工程技術中心有限公司;遼寧中傳科技股份有限公司;中國船舶重工集團公司第七〇三研究所
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統，其組成包括:?主柴油發動機，其特征是:?所述的主柴油發動機與永磁發電機A通過磁力耦合傳動機構A同軸連接，所述的永磁發電機A與齒輪箱通過磁力耦合傳動機構B連接，所述的齒輪箱與永磁發電機B通過磁力耦合傳動機構D連接，所述的永磁發電機B與輔助柴油發動機通過磁力耦合傳動機構C同軸連接，所述的輔助柴油發動機與渦輪發電裝置B連接，所述的渦輪發電裝置B與蓄電池連接，所述的蓄電池與渦輪發電裝置A連接，所述的渦輪發電裝置A與所述的主柴油發動機連接。

2.根據權利要求1?所述的柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統，其特征是：所述的齒輪箱與同步自動離合器連接，所述的同步自動離合器與電動機連接，所述的電動機與螺旋槳連接，所述的電動機分別與所述的永磁發電機A、所述的永磁發電機B、所述的蓄電池連接，所述的蓄電池分別與所述的永磁發電機A、所述的永磁發電機B連接。

3.根據權利要求1?或2所述的柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統，其特征是：所述的齒輪箱包括齒輪輪系A、齒輪輪系B、齒輪輪系C，所述的齒輪輪系A與所述的齒輪輪系B連接，所述的齒輪輪系B與所述的齒輪輪系C連接，所述的齒輪輪系A與所述的磁力耦合傳動機構B連接，所述的齒輪輪系B與所述的同步自動離合器連接，所述的齒輪輪系C與所述的磁力耦合傳動機構D連接。

4.根據權利要求1或2所述的柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統，其特征是：所述的渦輪發電裝置包括渦輪增壓器、壓氣機、高速永磁電機，所述的渦輪增壓器與所述的高速永磁電機連接，所述的高速永磁電機與所述的壓氣機連接，所述的高速永磁電機與所述的蓄電池連接，所述的主柴油發動機分別與所述的渦輪發電裝置A的壓氣機、渦輪增壓器連接，所述的輔助柴油發動機分別與所述的渦輪發電裝置B的壓氣機、渦輪增壓器連接。

5.根據權利要求1所述的柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統，其特征是：所述的磁力耦合傳動機構包括導體轉子、永磁體轉子，所述的導體轉子與驅動軸連接，所述的永磁體轉子與負載軸連接，所述的磁力耦合傳動機構通過電機一端的導體和負載一端的永磁體之間的感應磁場相互作用產生轉矩，通過調節永磁體和導體之間的間隙就控制傳遞的轉矩，從而實現驅動的智能調節。

6.一種柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統混合方法，其特征是:?

（1）柴油發動機-發電機-電動機驅動模式：此時，可選擇主柴油發動機和輔助柴油發動機同時工作或其中之一工作，磁力耦合傳動機構A、磁力耦合傳動機構B、磁力耦合傳動機構C、磁力耦合傳動機構D接通，同步自動離合器斷開；當柴油發動機工作時，通過發電機-電動機驅動螺旋槳；同時，工作柴油發動機的渦輪增壓器啟動，進行能量的回收利用，向蓄電池充電，此種工作模式適用于靜音巡航工作狀態；

（2）柴油發動機-齒輪箱直接驅動模式：此時，可選擇主柴油發動機和輔助柴油發動機同時工作或其中之一工作，磁力耦合傳動機構A、磁力耦合傳動機構B、磁力耦合傳動機構C、磁力耦合傳動機構D和同步自動離合器均接通；當柴油發動機工作時，通過齒輪箱直接驅動螺旋槳；同時，工作柴油發動機的渦輪增壓器啟動，進行能量的回收利用，向蓄電池充電，此種工作模式適用于一般巡航工作狀態；

（3）蓄電池+電動機驅動模式：蓄電池-電機驅動模式：此時，主柴油發動機和輔助柴油發動機均不工作，磁力耦合傳動機構A、磁力耦合傳動機構B、磁力耦合傳動機構C、磁力耦合傳動機構D和同步自動離合器斷開；由蓄電池向電動機供電，電動機驅動螺旋槳；此種工作模式適用于進出港口和沿岸低速航行工作狀態。

7.根據權利要求6所述的柴油機發電機電動機集成的船舶混合動力系統混合方法，其特征是:?通過將高速永磁電機與渦輪增壓器的緊湊式結構集成，使得渦輪增壓器在滿足傳統的吸收發動機廢氣進行增壓的基礎功能上，實現將廢氣中可供回收利用的廢氣熱能，通過渦輪帶動高速永磁電機發電，向蓄電池充電，實現能量的回收利用；高速永磁電機兼具發電-電動功能，當柴油發動機啟動時，渦輪增壓器通過蓄電池電能驅動工作，完成增壓功能；渦輪增壓器啟動之后，高速永磁電機作為發電機工作，向蓄電池蓄能。