[實用新型]柴油機-電動機集成的船舶柴電混合動力系統

有效

• 申請號: 201320327735.6
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203318672U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 楊金福;佟憲良;陳策;秦健;馬云翔;李應生;馬忠威;吳正波;于達仁;陳昌婷;韓東江
• 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;B63H23/02;H02K51/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種柴油機-電動機集成的船舶柴電混合動力系統。

背景技術：

隨著國際油價的快速上漲，船舶燃油費用日益增加，船舶節能技術已成為航運業研究的熱點之一。我國能源形式嚴峻，節能已經成為國民經濟發展中的重要任務。船舶是高能耗的運輸工具，研究和應用節能技術,降低船舶能耗，不僅可以為航運企業節省燃油費用,還可以減少船舶造成的環境污染,獲得經濟和環保雙重效益。

針對“十二五”期間航運交通行業節能減排面臨的實際，交通運輸部發布了《“十二五”水運節能減排總體推進實施方案》，明確要求“把節能減排作為促進發展的重要途徑和手段”。到2015年，與2005年相比較，營運船舶單位運輸周轉量能耗下降15%以上，其中海洋和內河船舶分別下降16%和14%以上。營運船舶單位運輸周轉量二氧化碳排放下降16%以上，其中海洋船舶和內河船舶分別下降17%和15%以上。

為了實現以上目標，必須加強船舶動力系統節能減排技術基礎性研究工作，提升科技創新能力和研發水平；突破關鍵技術，開發節能減排先進技術和設備，發揮科技創新在節能減排工作中的支撐和引領作用。

因此，根據我國目前船舶主要以中低速柴油機為主機的使用特點，結合目前國外發達國家大量采用柴油-電力混合動力作為船舶動力系統的特點，開展船舶中低速柴電混合動力系統關鍵技術開發，是十分必要和迫切的。

目前以柴油機為動力的船舶占世界商船隊的95%以上，其中，柴油機直接驅動占55%，柴油機齒輪傳動占39%。但目前無論是柴油機直接驅動螺旋槳還是柴油機齒輪傳動驅動螺旋槳都存在油耗量大及污染排放多等不足，從而加大了船舶的運營成本。

目前，常見的柴電混合動力系統一般是并聯式系統，即柴油機和發電機-電動機組分別提供驅動功率，再通過變速箱并聯后驅動螺旋槳。其特點是低工況下可采用小功率發電機組發電帶動軸帶電機、齒輪箱以驅動螺旋槳。較高工況下可采用較大功率柴油機驅動齒輪箱、螺旋槳。但其存在如下缺點：

（1）此種混合動力要將柴油機的功率通過發電機轉化為電機功率，結構比較復雜，其功率轉化過程中有部分功率損失。

（2）此種混合動力的電動機由于沒有采用變頻器，電機轉速與較大功率柴油機轉速不一致，不能實現功率點的最佳匹配并車。

（3）此種混合動力運行時，由于沒有蓄能裝置，必須投入一臺柴油機做為動力輸出，不能滿足某些港口要求的“零排放”。

（4）此種混合動力未能將柴油機的煙氣余熱有效利用，能耗和廢氣排放較高。

因此，發展新形式的柴電混合動力系統，更為科學有效的將主機-電機等功能設備集成起來，克服柴電混合動力系統的功能缺陷，并提高效率降低功耗，是未來船舶混合動力系統需要解決的問題。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種柴油機-電動機集成的船舶柴電混合動力系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種柴油機-電動機集成的船舶柴電混合動力系統，其組成包括:?主柴油發動機，所述的主柴油發動機與磁力耦合傳動機構A連接，所述的磁力耦合傳動機構A與齒輪箱連接，所述的齒輪箱與磁力耦合傳動機構C連接，所述的磁力耦合傳動機構C與電動機連接，所述的電動機與蓄電池連接，所述的蓄電池分別與渦輪發電裝置A、渦輪發電裝置B連接，所述的渦輪發電裝置A與所述的主柴油發動機連接，所述的渦輪發電裝置B與輔助柴油發動機連接，所述的輔助柴油發動機與所述的電動機通過磁力耦合傳動機構B連接。

所述的柴油機-電動機集成的船舶柴電混合動力系統，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A連接，所述的齒輪輪系B與螺旋槳連接，所述的齒輪輪系C與所述的磁力耦合傳動機構C連接。