[發明專利]一種適用于小型高速無人艇的多工況油電混合推進系統

有效

• 申請號: 201710368568.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107161314B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 管官;王春雷;周帥;林焰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20;B63H23/30
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 花向陽;楊翠翠

1.一種適用于小型高速無人艇的多工況油電混合推進系統，它包括燃油艙（1）、供油泵（2）、發動機（3）、第一離合器（4）和螺旋槳推進器（13），它還包括第二離合器（5）、動力分離與合成裝置（6）、主發電機/輔電動機（7）、主電動機/輔發電機（8）、第一變流器（9）、第二變流器（10）、鋰離子蓄電池組（11）和電池電源充電器（12），所述燃油艙（1）通過供油泵（2）與發動機（3）連接,發動機（3）與動力分離與合成裝置（6）之間安裝有第一離合器（4），動力分離與合成裝置（6）機械連接主發電機/輔電動機（7）；所述主發電機/輔電動機（7）通過第二變流器（10）與鋰離子蓄電池組（11）電連接，鋰離子蓄電池組（11）還連接外接充電的電池電源充電器（12）；所述動力分離與合成裝置（6）與主電動機/輔發電機（8）之間安裝有第二離合器（5），主電動機/輔發電機（8）不僅通過第一變流器（9）與鋰離子蓄電池組（11）電連接，還連接螺旋槳推進器（13）；所述主發電機/輔電動機（7）和主電動機/輔發電機（8）均采用交流電動、發電兩用電機；所述油電混合推進系統包括純電動模式、油電輕混模式和油電強混模式，所述純電動模式包含單電動機驅動工作狀態和雙電動機驅動工作狀態；所述油電輕混模式包含發動機單獨驅動并帶動輔發電機發電工作狀態和發動機帶動主發電機發電工作狀態；所述油電強混模式包含發動機、主電動機和輔電動機聯合驅動工作狀態和發動機、主電動機混合驅動并帶動主發電機發電工作狀態；所述單電動機驅動工作狀態采用第一離合器（4）、第二離合器（5）斷開，電流流向為鋰離子蓄電池組（11）經第一變流器（9）到主電動機/輔發電機（8），動力傳遞路線為主電動機/輔發電機（8）到螺旋槳推進器（13）；所述雙電動機驅動工作狀態采用第一離合器（4）斷開、第二離合器（5）閉合，電流流向為鋰離子蓄電池組（11）分別經第二變流器（10）、第一變流器（9）到主發電機/輔電動機（7）和主電動機/輔發電機（8），動力傳遞路線為主發電機/輔電動機（7）經動力分離與合成裝置（6）、第二離合器（5）與主電動機/輔發電機（8）的動力結合共同驅動螺旋槳推進器（13）；所述發動機單獨驅動并帶動輔發電機發電工作狀態采用第一離合器（4）、第二離合器（5）閉合，電流流向為主電動機/輔發電機（8）經第一變流器（9）到鋰離子蓄電池組（11）；動力傳遞路線為發動機（3）經第一離合器（4）、動力分離與合成裝置（6）和第二離合器（5），用一部分動力驅動主電動機/輔發電機（8）發電，另一部分動力驅動螺旋槳推進器（13）；所述發動機帶動主發電機發電工作狀態采用第一離合器（4）閉合，第二離合器（5）斷開，電流流向為主發電機/輔電動機（7）經第二變流器（10）到鋰離子蓄電池組（11），動力傳遞路線為發動機（10）經第一離合器（4）、動力分離與合成裝置（6）驅動主發電機/輔電動機（7）發電；其特征是：所述發動機、主電動機和輔電動機聯合驅動工作狀態采用第一離合器（4）、第二離合器（5）閉合，電流流向為鋰離子蓄電池組（11）經第一變流器（9）和第二變流器（10）分別到主電動機/輔發電機（8）和主發電機/輔電動機（7）；動力傳遞路線為發動機（3）經第一離合器（4）與主發電機/輔電動機（7）一起經動力分離與合成裝置（6）完成一次動力混合，由一次動力混合經第二離合器（5）與主電動機/輔發電機（8）完成二次動力混合，再由二次動力混合驅動螺旋槳推進器（13）；所述發動機、主電動機混合驅動并帶動主發電機發電工作狀態采用第一離合器（4）、第二離合器（5）閉合，電流流向分為主發電機/輔電動機（7）經第二變流器（10）到鋰離子蓄電池組（11），鋰離子蓄電池組（11）經第一變流器（9）到主電動機/輔發電機（8）；動力傳遞路線為發動機（3）經第一離合器（4）傳遞動力至動力分離與合成裝置（6），動力分離與合成裝置（6）用一部分動力驅動主發電機/輔電動機（7）發電，用另一部分動力經第二離合器（5）、主電動機/輔發電機（8）驅動螺旋槳推進器（13）。