[實用新型]一種并聯推進的基于永磁電機的柴電混合動力系統

有效

• 申請號: 201520974389.X
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN205273826U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 蘭建軍;烏云翔;樊雙英;岳凡;周思宇
• 申請（專利權）人: 北京賽思億電氣科技有限公司;山西汾西重工有限責任公司
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20
• 代理公司: 山西科貝律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

技術領域

本實用新型涉及一種適用于船舶應用的動力系統，特別涉及一種基于永磁電機的柴電混合動力系統。

背景技術

傳統的船舶動力系統中，推進動力系統和電站分別采用獨立的柴油機提供能量，具體地說，推進動力系統采用柴油機通過齒輪箱驅動推進器，船舶電站采用另一個由柴油機和同步發電機組組成的電站柴油發電機組構建船舶電站，對船用負載進行供電。

最近開始出現了一種柴電混合系統，即柴油機的齒輪箱不僅連接推進器，同時連接一個電機，在變頻器的驅動下，這個電機既可以運行在發電機狀態，也可以運行在電動機狀態，這個電機一般選擇為無刷同步電機，這種方案的優勢在于無刷同步電機具有非常優越的發電性能，但是缺點在于傳統的無刷同步電機沒有電動起動功能，因此不適合做電動機，也有的方案中將這個電機選擇為鼠籠異步電機，這種方案的優勢在于異步電機具有優越的啟動功能，很適合做電動機運行，但是缺點在于異步電機必須通過外部勵磁才能進入發電狀態，因此很不適合做發電機運行。

發明內容

本實用新型提供了一種并聯推進的基于永磁電機的柴電混合動力系統，解決了當主推進柴油機不足以提供所需的動力輸出時，變頻器可以從船用電站取電，使電機工作在電動機狀態的問題。

本實用新型的總體構思是主推進柴油機通過齒輪箱和永磁電機連接，永磁電機連接一個變頻器，變頻器最終和船用電站或者船用負載連接。

一種傳統的基于永磁電機的柴電混合動力系統，包括螺旋槳推進器1、齒輪箱2、主推進柴油機3、電站柴油發電機組7和船用負載9，主推進柴油機3通過齒輪箱2連接有螺旋槳推進器1，電站柴油發電機組7通過主斷路器8與船用負載9連接在一起，在齒輪箱2上連接有永磁電機4，永磁電機4的定子繞組與變頻器5的機側輸出端連接在一起，變頻器5網側輸出端通過軸帶斷路器6與船用負載9連接在一起，主斷路器8處于閉合狀態，軸帶斷路器6處于斷開狀態，此時變頻器5不工作，推進器1由主推進柴油機3驅動，船用電站由船用發電機組7提供，對船用負載9進行供電。

一種單獨發電的基于永磁電機的柴電混合動力系統，包括螺旋槳推進器1、齒輪箱2、主推進柴油機3、電站柴油發電機組7和船用負載9，主推進柴油機3通過齒輪箱2連接有螺旋槳推進器1，電站柴油發電機組7通過主斷路器8與船用負載9連接在一起，在齒輪箱2上連接有永磁電機4，永磁電機4的定子繞組與變頻器5的機側輸出端連接在一起，變頻器5網側輸出端通過軸帶斷路器6與船用負載9連接在一起，主斷路器8處于斷開狀態，軸帶斷路器6處于閉合狀態，即當主推進柴油機3具有足夠的功率冗余時，可以將多余的機械能通過電機傳輸給變頻器輸出穩定的電壓給船用系統供電，關閉電站柴油發電機組7。

一種并聯發電的基于永磁電機的柴電混合動力系統，包括螺旋槳推進器1、齒輪箱2、主推進柴油機3、電站柴油發電機組7和船用負載9，主推進柴油機3通過齒輪箱2連接有螺旋槳推進器1，電站柴油發電機組7通過主斷路器8與船用負載9連接在一起，在齒輪箱2上連接有永磁電機4，永磁電機4的定子繞組與變頻器5的機側輸出端連接在一起，變頻器5網側輸出端通過軸帶斷路器6與船用負載9連接在一起，主斷路器8處于閉合狀態，軸帶斷路器6處于閉合狀態，即當主推進柴油機3具有足夠的功率冗余且負載容量很大時，主推進柴油機3和電站柴油發電機組7同時為船用系統供電。

一種單獨推進的基于永磁電機的柴電混合動力系統，包括螺旋槳推進器1、齒輪箱2、主推進柴油機3、電站柴油發電機組7和船用負載9，主推進柴油機3通過齒輪箱2連接有螺旋槳推進器1，電站柴油發電機組7通過主斷路器8與船用負載9連接在一起，在齒輪箱2上連接有永磁電機4，永磁電機4的定子繞組與變頻器5的機側輸出端連接在一起，變頻器5網側輸出端通過軸帶斷路器6與船用負載9連接在一起，主斷路器8處于閉合狀態，軸帶斷路器6處于閉合狀態，即當主推進柴油機3故障不能運行時，變頻器可以從船用電站取電，使電機工作在電動機狀態，單獨驅動推進器。