[發明專利]一種油電混合三體高速船及其工作方法

有效

• 申請號: 201710514876.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107380341B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 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: B63B1/12
• 分類號: B63B1/12;B63H5/08;B63H11/02;B63H21/20
• 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

一種油電混合三體高速船及其工作方法，屬于高性能船舶設計技術領域。該高速船包括主船體、兩個側船體、主動力裝置和兩個副動力裝置，主船體位于兩個側船體的中間位置，側船體通過連接件與主船體固定連接。通過調整側船體和主船體的相對位置，可使該船獲得有利的興波干擾，因此高速航行時阻力性能較好。此外，由于兩個側船體的存在，該船甲板面積寬敞，艙室、設備等布置容易，穩性和耐波性好，全船具有較高的隱身性和可靠性。通過噴水推進器、螺旋槳推進器的有效配合，可使發動機、電動機始終工作在高效率區，極大的拓寬了航速范圍，具備多工況作業能力，提高了船舶的操縱性、燃油經濟性和排放性能。

技術領域

本發明涉及一種油電混合三體高速船及其工作方法，屬于高性能船舶設計技術領域。

背景技術

近年來，特種高性能船型在軍事、游艇等各個領域的研究都十分廣泛。其中，三體船由于其具有良好的穩性性能、優良的耐波性能、較小的興波阻力以及寬闊的甲板面和設備空間等諸多優勢，得到了國內外各船舶研究機構及企業的廣泛關注和研發投入，應用前景也相當廣闊。不過，盡管三體船在穩性、耐波性以及阻力性能等方面都有很好的特性，但也存在一些伴隨其船型本身而來的問題，比如由于其由三個船體組成，在轉向等操縱性方面相比一般單體船就有明顯的不足。另外，現行三體船推進形式多為單一的主機推進形式，這種形式的推進方法在頻繁變速時的多工況作業能力一般也較低。

在油電混合動力方面，作為一種新型的船舶推進動力形式，由于其經濟性和環保性方面的優勢，近年來也已成為船舶行業的一大熱門。國內外瓦錫蘭、MAN、西門子、ABB、711研究所等推出的混合動力推進系統在降低船舶主機運行過程中的油耗與污染，實現節能減排、降低運營成本等方面已經取得了一定的進展，但各個系統的研究設計大多都針對于大型遠洋船舶，真正應用于中小型三體船的并不多。

概括說來，現有的三體船多采用單一的電動或燃油驅動，存在著或航行性能差、操縱性低，或經濟性和環保性低、安全可靠性差等問題，或不能滿足航速范圍寬、多工況作業的需要等。

發明內容

針對上述現狀和相關技術存在的問題，本發明提供了一種油電混合三體高速船及其工作方法。該船的主船體上安裝噴水推進器，側船體上安裝螺旋槳推進器。利用側船體對主船體造成有利的興波干擾，從而提高該船的阻力性能。此外，通過噴水推進器和螺旋槳推進器的有效配合來提高船舶的操縱性、可靠性、燃油經濟性和排放性能。

本發明采用的技術方案是：一種油電混合三體高速船，它包括主船體、左側船體和右側船體,它還包括一個設置在主船體中的主動力裝置和兩個設置在側船體中的副動力裝置，所述主船體位于左側船體與右側船體的中間位置，左側船體通過左連接件、右側船體通過右連接件與主船體固定連接；所述主動力裝置采用沿主船體的中軸線布置，發動機經主傳動軸驅動位于主船體后部水下的噴水推進器，發動機還經變速箱連接交流發電機，交流發電機經整流器與兩個對稱設置的鋰電池組電連接, 燃油箱布置在全船重心所在的垂線上；所述副動力裝置采用沿側船體的中軸線布置，電動機經傳動軸驅動螺旋槳推進器，鋰電池組經逆變器與電動機電連接；所述左側船體和右側船體的形狀結構大小和內部設備布置完全相同。

所述的一種油電混合三體高速船的工作方法，所述油電混合三體高速船在啟動、倒車、中低速航行工況下，主船體內的發動機不工作，由側船體內的電動機驅動螺旋槳推進器工作；在航速要求高、負載大或鋰電池組電量低的工況下，主船體內的發動機啟動，驅動噴水推進器工作，根據鋰電池組電量以及實際情況選擇噴水推進器單獨工作或噴水推進器與螺旋槳推進器共同工作；所述油電混合三體高速船一方面通過調整兩個側船體內的電動機的轉速實現轉向，另一方面借助噴水推進器的操縱舵實現轉向。