[發明專利]電動船的混合主電源容量計算方法

有效

• 申請號: 201811051638.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109344357B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 溫莉;陳智同;張發平;丁笑寒;高波;周洋
• 申請（專利權）人: 江蘇中智海洋工程裝備有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/13;H02J7/34
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松

1.一種電動船的混合主電源容量計算方法，包括以下步驟：

第一步:確定電動船的電力負荷：

全船電力負荷的總功率P按下式確定：

P＝(∑P₁×K₁+∑P₂×K₂)×K₃(1.1)

式中：P——全船電力負荷的總功率；

P₁——電力推進系統所需功率；

P₂——其它電氣設備所需功率；

K₁——電力推進系統的需用系數，按≮1.15選取；

K₂——其它電氣設備的需用系數；

K₃——全船電力負荷的同時系數；

式(1.1)中的P₁包含各臺推進電動機、傳動機構、電路變換與控制裝置組成的電力推進系統所需功率；

其特征在于，第二步:確定主鋰離子電池組的容量：

主鋰離子電池組在續航時間內所需輸出能量按下式計算：

W_G＝(P/K₄)×T×(1+K₅)(1.2)

式中：W_G——主鋰離子電池組的輸出能量，單位為千瓦時；

K₄——主鋰離子電池組的負荷系數，按K₄≤0.80選取；

T——船舶續航時間，單位為小時；續航時間基數為4小時，4小時以上按實際續航時間計算，即T≥4小時；

K₅——電池系統損耗系數，與電池串并聯數量及溫度因素有關，按K₅≥0.25選取；

第三步:確定超級電容器容量：

將多個超級電容器單體串聯以構成一個電容器模塊而獲得需要的電壓，將多個模塊并聯而獲得需要的功率；先計算負載瞬間最大功率換算到混合主電源直流母線側的電流I_m，則超級電容器在放電工作電壓區間需具備的電量按下式確定：

Q_n＝I_m·t·K₆(1.3)

式中：Q_n——超級電容器在工作電壓區間需具備的電量，單位為庫；

I_m——負載瞬間最大功率時在直流母線側的電流，單位為安，

t——負載瞬間最大功率的持續時間即放電持續時間，單位為秒，取為0.1～15秒；

K₆——超級電容器瞬間放電的可靠性系數；

當放電持續時間0t≤5，K₆取值范圍為6.0～6.2，當放電持續時間5t≤10，K₆取值范圍為6.2～6.5，當放電持續時間10t≤15，K₆取值范圍為6.5～6.9，當放電持續時間15t≤20，K₆取值范圍為6.9～7.4，當放電持續時間20t≤25，K₆取值范圍為7.4～8.1；

將超級電容器標稱電壓視為放電起始電壓U₁，超級電容器的容量C為：

C＝(Q_n/U₁)×(1+K₇)(1.4)

式中C——超級電容器的容量，單位為法；

U₁——超級電容器的放電起始電壓，單位為伏；

K₇——電容系統損耗系數，按≮0.30選取。