[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙柴油發(fā)電機(jī)組與鋰電池混合動(dòng)力船舶結(jié)構(gòu)與控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310699615.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103708015A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫彥琰;褚建新;高迪駒;蘭熙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B63H21/17
• 分類(lèi)號(hào): B63H21/17
• 代理公司: 上海衡方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31234
• 代理人: 曹琪

1.一種雙柴油發(fā)電機(jī)組與鋰電池混合動(dòng)力船舶結(jié)構(gòu)，包括電力推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力推進(jìn)系統(tǒng)包括兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組、鋰電池組、電動(dòng)機(jī)、功率控制器和直流排，第一柴油發(fā)電機(jī)組和第二柴油發(fā)電機(jī)組分別通過(guò)第一AC/DC整流器和第二AC/DC整流器與直流排連接，所述的鋰電池組通過(guò)雙向DC/DC變換器與直流排連接，所述的電動(dòng)機(jī)通過(guò)DC/AC逆變器與直流排連接，電動(dòng)機(jī)還連接螺旋槳，直流排還通過(guò)第三AC/DC整流器連接岸電，所述的功率控制器接收電動(dòng)機(jī)的功率信號(hào)與鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)，功率控制器向兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組和雙向DC/DC變換器發(fā)出功率控制信號(hào)。

2.一種雙柴油發(fā)電機(jī)組與鋰電池混合動(dòng)力船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括：

（1）船舶靠岸時(shí)，利用岸電給鋰電池組充電；

（2）船舶航行時(shí)，分為鋰電池組放電狀態(tài)和充電狀態(tài)，功率控制器接收電動(dòng)機(jī)的功率信號(hào)與鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)，同時(shí)向兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組和雙向DC/DC變換器發(fā)出功率控制信號(hào)，

①船舶剛出港時(shí)，鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)為100%，鋰電池組處于放電狀態(tài)，

當(dāng)電動(dòng)機(jī)需求功率小于鋰電池組最大輸出功率時(shí)，船舶由鋰電池組提供電能，兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組關(guān)閉；

當(dāng)電動(dòng)機(jī)需求功率大于鋰電池組最大輸出功率，而小于鋰電池組最大輸出功率與第一柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率之和時(shí)，船舶由鋰電池組和第一柴油發(fā)電機(jī)組提供電能，并使第一柴油發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行在最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率，關(guān)閉第二柴油發(fā)電機(jī)組；

當(dāng)電動(dòng)機(jī)需求功率大于鋰電池組最大輸出功率與第一柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率之和，而小于船舶航行額定輸出功率時(shí)，船舶由鋰電池組和兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組提供電能，并使兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行在最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率；

放電狀態(tài)鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)的下限值為30%；

②當(dāng)鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)小于30%時(shí)，鋰電池組處于充電狀態(tài)，

????當(dāng)電動(dòng)機(jī)需求功率小于第一柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率時(shí)，只開(kāi)啟第一柴油發(fā)電機(jī)組，剩余電量為鋰電池組充電；

????當(dāng)電動(dòng)機(jī)需求功率大于第一柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率，而小于兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率之和時(shí)，開(kāi)啟兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，剩余電量為鋰電池組充電；

當(dāng)處于緊急狀態(tài)，即電動(dòng)機(jī)需求功率大于兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組最佳燃油效率點(diǎn)下的工作功率之和時(shí)，鋰電池組重新進(jìn)入放電狀態(tài)，船舶由鋰電池組和兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組提供電能，并在鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)小于10%時(shí)，限制電動(dòng)機(jī)需求功率，防止鋰電池組過(guò)放電；

充電狀態(tài)鋰電池組的荷電狀態(tài)信號(hào)的上限值為90%。