[發明專利]基于軸帶電機與柴油機并車推進的船舶柴電混合動力裝置

有效

• 申請號: 201510302590.8
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104859827B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 邱愛華;趙同賓;劉亮清;周曉潔;郭豐澤;譚琨;蘇曉明
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所;上海齊耀科技集團有限公司
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所31247
• 代理人: 劉衛宇

1.基于軸帶電機與柴油機并車推進的船舶柴電混合動力裝置，其特征在于，包括柴油機主機、柴油機電控系統、齒輪箱、用于控制所述齒輪箱的接排及脫排的齒輪箱控制機構、第一彈性聯軸器、第二彈性聯軸器、PTO/PTI可逆軸帶電機、PTO/PTI模式切換控制裝置和并車控制裝置；

所述的柴油機主機的輸出端通過所述的第一彈性聯軸器與所述齒輪箱的第一輸入軸連接，所述PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出端通過第二彈性聯軸器與所述齒輪箱的第二輸入軸連接，所述齒輪箱的輸出軸與船舶的螺旋槳軸連接；

所述的PTO/PTI模式切換控制裝置用于控制所述PTO/PTI可逆軸帶電機工作在PTO模式或PTI模式；

所述的并車控制裝置分別與所述的柴油機電控系統、齒輪箱控制機構和PTO/PTI模式切換控制裝置雙向電連接，用于通過柴油機電控系統控制柴油機主機的轉速、通過齒輪箱控制機構控制齒輪箱的接排和脫排以及通過PTO/PTI模式切換控制裝置控制PTO/PTI可逆軸帶電機的工作模式和轉速，并接收柴油機電控系統反饋的柴油機主機轉速信號和柴油機主機輸出功率信號、齒輪箱控制機構反饋的接排脫排狀態以及PTO/PTI模式切換控制裝置反饋的PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速信號、輸出電流信號、輸出電壓信號和工作模式狀態。

2.如權利要求1所述的船舶柴電混合動力裝置，其特征在于，所述的并車控制裝置包括接排控制單元、功率分配模式確定單元、功率計算單元、第一功率分配單元和第二功率分配單元；

接排控制單元，用于根據外部輸入的并車控制指令，先命令所述的PTO/PTI模式切換控制裝置控制PTO/PTI可逆軸帶電機工作在PTI模式，然后基于接收的柴油機主機轉速信號和PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速信號，通過PTO/PTI模式切換控制裝置控制PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速，使PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速與柴油機主機的轉速達到同步，在PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速與柴油機主機的轉速同步后，通過齒輪箱控制機構控制齒輪箱的PTO/PTI離合器接排，使處于PTI工作模式的PTO/PTI可逆軸帶電機輸出的扭矩被傳遞到螺旋槳軸；

功率分配模式確定單元，用于根據柴油機主機的額定功率P_0額和PTO/PTI可逆軸帶電機的額定功率P_1額確定所述的第一功率分配單元和第二功率分配單元中的一者進行功率分配，其中，若P_1額/P_0額≤X1，則確定由第一功率分配單元對柴油機主機和PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出功率進行分配調節，若P_1額/P_0額＞X1，則確定由第二功率分配單元對柴油機主機和PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出功率進行分配調節，30%≤X1≤50%；

功率計算單元，用于根據接收的PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出電流信號和輸出電壓信號，計算PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出功率P₁，并將計算結果發送給所述功率分配模式確定單元所確定的要對柴油機主機和PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出功率進行分配調節的那一個功率分配單元；

第一功率分配單元，用于在齒輪箱的PTO/PTI離合器接排成功后通過柴油機電控系統和PTO/PTI模式切換控制裝置分別控制柴油機主機的轉速和PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速，以使柴油機主機的輸出功率P₀滿足：∣S1∣/P_0額≤?X2，并使PTO/PTI可逆軸帶電機的輸出功率P₁小于預設的限定值P_限，P_限＜P_1額；S1為柴油機主機的輸出功率P₀與柴油機主機的額定功率P_0額之差，X2為預設的偏差閾值，4%≤X2≤8%；?

第二功率分配單元，用于在齒輪箱的PTO/PTI離合器接排成功后通過PTO/PTI模式切換控制裝置調節PTO/PTI可逆軸帶電機的轉速，使PTO/PTI可逆軸帶電機輸出功率P₁與柴油機主機輸出功率P₀之比P₁/P₀滿足：∣P₁/P₀－P_1額/P_0額∣≤?X3；X3為預設的偏差閾值，4%≤X3≤8%。