[發明專利]一種帶燃料電池的柴氣電并聯式船舶混合動力系統

在審

• 申請號: 201810188694.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108860549A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 范立云;盧耀文;王鑫;宋恩哲;姚崇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H21/20
• 分類號: B63H21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶燃料電池的柴氣電并聯式船舶混合動力系統，其特征是：包括柴油機、氣體機、燃料電池、齒輪箱，所述齒輪箱包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、第二輸出端、第一輸入\輸出端、第二輸入\輸出端，柴油機的輸出端通過第一永磁耦合器連接齒輪箱的第一輸入端，氣體機的輸出端通過第二永磁耦合器連接齒輪箱的第二輸入端，齒輪箱的第一輸入\輸出端通過第一離合器連接第一可逆電機的輸出\輸入端，齒輪箱的第二輸入\輸出端通過第二離合器連接第二可逆電機的輸出\輸入端，齒輪箱的第一輸出端連接第一螺旋槳，齒輪箱的第二輸出端連接第二螺旋槳，液化天然氣罐與氣體供給裝置相連，氣體供給裝置分別連通氣體機和燃料電池，燃料電池、蓄電池、船舶負載、逆變器、整流器分別連接配電板，逆變器通過變頻器與第一可逆電機和第二可逆電機相連，第一可逆電機和第二可逆電機與整流器相連。

2.根據權利要求1所述的一種帶燃料電池的柴氣電并聯式船舶混合動力系統，其特征是：所述柴油機和氣體機的工作模式包括機械推進模式：

所述機械推進模式包括：柴油機推進模式、氣體機推進模式、柴氣混合推進模式、柴油機推進輔助發電模式、氣體機推進輔助發電模式、柴氣混合推進輔助發電模式；

(1)柴油機推進模式：柴油機處于運行狀態，第一永磁耦合器閉合，第二永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器斷開，由柴油機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(2)氣體機推進模式：氣體機處于運行狀態，第二永磁耦合器閉合，第一永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器斷開，由氣體機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(3)柴氣混合推進模式：柴油機和氣體機同時處于運行狀態，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器閉合，第一離合器和第二離合器斷開，由柴油機和氣體機同時帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(4)柴油機推進輔助發電模式：柴油機、第一可逆電機和第二可逆電機處于運行狀態，第一可逆電機和第二可逆電機為發電機模式，第一永磁耦合器閉合，第二永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器閉合，由柴油機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉的同時帶動第一可逆電機和第二可逆電機發電，經整流器整流后匯入配電板；

(5)氣體機推進輔助發電模式：氣體機、第一可逆電機和第二可逆電機處于運行狀態，第一可逆電機和第二可逆電機為發電機模式，第二永磁耦合器閉合，第一永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器閉合，由氣體機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉的同時帶動第一可逆電機和第二可逆電機發電，經整流器整流后匯入配電板；

(6)柴氣混合推進輔助發電模式：柴油機、氣體機、第一可逆電機和第二可逆電機處于運行狀態，第一可逆電機和第二可逆電機為發電機模式，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器閉合，第一離合器和第二離合器閉合，由柴油機和氣體機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉的同時帶動第一可逆電機和第二可逆電機發電，經整流器整流后匯入配電板。

3.根據權利要求1所述的一種帶燃料電池的柴氣電并聯式船舶混合動力系統，其特征是：所述柴油機和氣體機的工作模式包括電力推進模式：

所述電力推進模式包括：燃料電池推進模式、蓄電池推進模式、混合供電推進模式、岸電充電模式；

(1)燃料電池推進模式：第一可逆電機和第二可逆電機處于電動機運行狀態，其所需電力完全由燃料電池提供，匯入配電板后再經逆變器、變頻器輸入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器閉合，由第一可逆電機和第二可逆電機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(2)蓄電池推進模式：第一可逆電機和第二可逆電機處于電動機運行狀態，其所需電力完全由蓄電池提供，匯入配電板后再經逆變器、變頻器后輸入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器閉合，由第一可逆電機和第二可逆電機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(3)混合供電推進模式：第一可逆電機和第二可逆電機處于電動機運行狀態，其所需電力由燃料電池和蓄電池提供，匯入配電板后再經逆變器、變頻器后輸入，第一永磁耦合器和第二永磁耦合器斷開，第一離合器和第二離合器閉合，由第一可逆電機和第二可逆電機帶動第一螺旋槳和第二螺旋槳運轉；

(4)岸電充電模式：當船舶在港口和岸邊停靠時，通過外接電源為蓄電池充電。