[發(fā)明專利]一種雙軸三電機(jī)船舶氨-電混合動(dòng)力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010232866.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN111332442B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范立云;張恒熙;劉洪;徐超;魯仲陽;毛運(yùn)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B63H21/20
• 分類號(hào): B63H21/20;B63H21/38;B60L58/26;B60L58/27;B60L50/10;B60L50/40;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/62;H01M10/6567
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1.一種雙軸三電機(jī)船舶氨-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征是：包括電容、蓄電池、柴發(fā)機(jī)組、第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、第一定槳距螺旋槳、第二定槳距螺旋槳、第一變槳距螺旋槳、第二變槳距螺旋槳、整船冷卻系統(tǒng)，電容、蓄電池、柴發(fā)機(jī)組連接船舶電網(wǎng)，第一可逆電機(jī)通過皮帶曲軸分別與第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)連接；第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)通過第一離合器與第二可逆電機(jī)連接，第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)通過第二離合器與第三可逆電機(jī)連接，第二可逆電機(jī)通過第三離合器連接齒輪箱，第三可逆電機(jī)通過第四離合器連接齒輪箱，齒輪箱分別連接第一變槳距螺旋槳和第二變槳距螺旋槳；第四可逆電機(jī)直接連接第一定槳距螺旋槳，第五可逆電機(jī)直接連接第二定槳距螺旋槳，第一可逆電機(jī)直接連接船舶電網(wǎng)，同時(shí)通過第一變壓裝置、第一變頻裝置連接船舶電網(wǎng)，第二可逆電機(jī)直接連接船舶電網(wǎng)，同時(shí)通過第三變壓裝置、第三變頻裝置連接船舶電網(wǎng)，第三可逆電機(jī)直接連接船舶電網(wǎng)，同時(shí)通過第二變壓裝置、第二變頻裝置連接船舶電網(wǎng)，第四可逆電機(jī)通過第四變壓裝置、第四變頻裝置連接船舶電網(wǎng)，第五可逆電機(jī)通過第五變壓裝置、第五變頻裝置連接船舶電網(wǎng)，液氨罐依次經(jīng)過截止閥、穩(wěn)壓閥、汽化換熱裝置分別與第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)連接；

整船冷卻系統(tǒng)包括開式海水冷卻系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，開式海水冷卻系統(tǒng)通過第一水泵送海水與淡水循環(huán)系統(tǒng)換熱，閉式淡水冷卻系統(tǒng)經(jīng)過第二水泵分別泵送到潤(rùn)滑油冷卻系統(tǒng)、空冷器冷卻系統(tǒng)，同時(shí)通過第一三通換向閥送到儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)，從儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)出來的冷卻水經(jīng)第二三通換向閥有兩種回路，第一回路是與潤(rùn)滑油冷卻系統(tǒng)匯流與缸套水系統(tǒng)進(jìn)行換熱冷卻，第二回路是直接匯總與海水冷卻；空冷器冷卻系統(tǒng)泵送出的冷卻水流向兩處，第一處直接與海水換熱冷卻，第二處經(jīng)過第一三通換向閥對(duì)儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，缸套水系統(tǒng)經(jīng)由第三水泵泵送到發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行冷卻；

所述潤(rùn)滑油冷卻系統(tǒng)為柴發(fā)機(jī)組、氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)各潤(rùn)滑油分冷卻系統(tǒng)的總和，所述空冷器冷卻系統(tǒng)為柴發(fā)機(jī)組、氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)各空冷器分冷卻系統(tǒng)的總和，所述缸套水系統(tǒng)為柴發(fā)機(jī)組、氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)各缸套水分系統(tǒng)的總和，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為柴發(fā)機(jī)組、氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的總和；

儲(chǔ)能裝置冷卻系統(tǒng)包括電芯、左端板、右端板、極耳液冷板、下液冷板，電芯之間的正、負(fù)極極耳通過軟連接排連接，左端板和右端板之間夾持全部電芯形成電池模組，左端板與其相鄰的電芯之間設(shè)置左隔熱墊，右端板與其相鄰的電芯之間設(shè)置右隔熱墊，電芯上方設(shè)置隔離框，隔離框包括上槽道、下槽道，上槽道和下槽道里填充導(dǎo)熱模塊，導(dǎo)熱模塊上鋪設(shè)石墨烯均熱膜，極耳液冷板設(shè)置在石墨烯均熱膜上方，下液冷板設(shè)置在電芯下方，極耳液冷板包括極耳液冷板進(jìn)液口一、極耳液冷板進(jìn)液口二、極耳液冷板出液口一、極耳液冷板出液口二，極耳液冷板進(jìn)液口一、極耳液冷板進(jìn)液口二、下液冷板進(jìn)液口連通第一三通閥，極耳液冷板出液口一、極耳液冷板出液口二、下液冷板出液口連通第二三通閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙軸三電機(jī)船舶氨-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征是：?jiǎn)?dòng)模式為船舶備車工況時(shí)第一可逆電機(jī)倒拖第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，第一可逆電機(jī)的電力由柴發(fā)機(jī)組提供或由電容、蓄電池提供；側(cè)推模式為當(dāng)船舶靠岸時(shí)第四可逆電機(jī)由船舶電網(wǎng)經(jīng)過第四變壓裝置、第四變頻裝置，第五可逆電機(jī)由船舶電網(wǎng)經(jīng)過第五變壓裝置、第五變頻裝置提供電力驅(qū)動(dòng)第一定槳距螺旋槳、第二定槳距螺旋槳。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙軸三電機(jī)船舶氨-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征是：機(jī)械模式下，第一-第四離合器結(jié)合，此時(shí)第一-第三可逆電機(jī)不工作，第一氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、第二氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)分別經(jīng)過齒輪箱驅(qū)動(dòng)第一變槳距螺旋槳、第二變槳距螺旋槳。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙軸三電機(jī)船舶氨-電混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征是：電力推進(jìn)模式下第一離合器、第二離合器斷開第三離合器、第四離合器結(jié)合，第一種模式是第二可逆電機(jī)和第三可逆電機(jī)直接由船舶電網(wǎng)提供電力經(jīng)由齒輪箱驅(qū)動(dòng)第一變槳距螺旋槳、第二變槳距螺旋槳，第二種模式是第二可逆電機(jī)由船舶電網(wǎng)經(jīng)過第三變壓裝置、第三變頻裝置提供電力再經(jīng)過齒輪箱驅(qū)動(dòng)第一變槳距螺旋槳，第三可逆電機(jī)由船舶電網(wǎng)經(jīng)過第二變壓裝置、第二變頻裝置提供電力再經(jīng)過齒輪箱驅(qū)動(dòng)第二變槳距螺旋槳。