[發(fā)明專利]帶數(shù)據(jù)通訊控制系統(tǒng)的船舶混合動力試驗臺及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110717782.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113415394B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志濤;李健;明亮;李淑英;馬佳毅;關(guān)天皓;駱嘉凡
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B63B71/00
• 分類號: B63B71/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

1.帶數(shù)據(jù)通訊控制系統(tǒng)的船舶混合動力試驗臺，其特征在于：所述船舶混合動力試驗臺包括電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水力測功器、電渦輪測功器、第一-第二并車齒輪箱、跨接齒輪箱和監(jiān)測控制系統(tǒng)；電渦輪測功器、第一扭矩儀相連并連接第一并車齒輪箱，電動機(jī)、第一SSS離合器、第二扭矩儀依次相連并連接第一并車齒輪箱，水力測功器、第三扭矩儀相連并連接第二并車齒輪箱，蓄電池、發(fā)電機(jī)、第一電磁離合器、第四扭矩儀依次相連并連接第二并車齒輪箱，柴油機(jī)、第二SSS離合器、第五扭矩儀依次相連并連接第一并車齒輪箱，燃?xì)廨啓C(jī)、第三SSS離合器、第六扭矩儀依次相連并連接第二并車齒輪箱，第七扭矩儀、第一支撐、第二電磁離合器依次相連，第七扭矩儀連接跨接齒輪箱，第二電磁離合器連接第一并車齒輪箱，第八扭矩儀、第二支撐、第三電磁離合器依次相連，第八扭矩儀連接跨接齒輪箱，第三電磁離合器連接第二并車齒輪箱；

所述監(jiān)測控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理仿真機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)、上位機(jī)和安防檢測器；所述安防檢測器用于檢測試驗臺的煙氣、水電狀態(tài)；

所述數(shù)據(jù)處理仿真機(jī)用于從控制器模型到原動機(jī)模型進(jìn)而實(shí)時求解計算，并且能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)輸出；

執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括：分別與柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、水力測功器和電渦輪測功器對應(yīng)的柴油機(jī)控制器、燃?xì)廨啓C(jī)控制器、電動機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)控制器、水力測功機(jī)控制器和電渦輪測功器控制器；各控制器用于監(jiān)測控制各機(jī)器，并把轉(zhuǎn)速、扭矩信號通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理仿真機(jī)，再通過TCP/IP、串口通訊把信號傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；

所述上位機(jī)用于數(shù)據(jù)顯示分析、方案設(shè)計、過程監(jiān)控以及模型建立，就是對數(shù)據(jù)處理仿真機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、監(jiān)控和研究；所述上位機(jī)能夠控制切換自動模式和手動模式，并且通過遠(yuǎn)程I/O通訊模塊監(jiān)測控制包括環(huán)境溫度，軸X方向振動，扭矩儀轉(zhuǎn)速，扭矩儀扭矩，軸Y方向振動，柴油機(jī)、燃機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)速，柴油機(jī)、燃機(jī)、電機(jī)扭矩，離合器滑油溫度，離合器滑油壓力，SSS離合器滑移距離，齒輪箱滑油溫度，齒輪箱滑油壓力，電機(jī)風(fēng)扇啟停，柴油機(jī)、燃機(jī)、電機(jī)啟停，燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī)供油以及電機(jī)變頻器設(shè)定，上位機(jī)能夠通過CAN通訊來監(jiān)測控制水力測功器和電渦輪測功器，包括水力測功機(jī)轉(zhuǎn)速、水力測功機(jī)扭矩、電渦輪測功器轉(zhuǎn)速、電渦輪測功器扭矩、運(yùn)行模式和扭矩設(shè)定；

所述船舶混合動力試驗臺的控制系統(tǒng)包括安全保護(hù)系統(tǒng)、1號上位機(jī)、2號上位機(jī)、水力測功驅(qū)動儀和遠(yuǎn)程I/O通訊模塊，1號上位機(jī)負(fù)責(zé)在自動模式中進(jìn)行工作，將原動機(jī)與控制器相連，各數(shù)據(jù)將通過板卡進(jìn)行輸入輸出，2號上位機(jī)負(fù)責(zé)在手動模式下進(jìn)行工作；2號上位機(jī)通過DP通訊與I/O接口進(jìn)行通訊，通過CAN通訊與水力測功器和電渦輪測功器進(jìn)行通訊，兩種方法都能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制；安全保護(hù)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速限制、扭矩限制、滑油壓力限制、滑油溫度限制、傳動軸在X方向和Y方向上的振動限制，在運(yùn)行時，上位機(jī)會根據(jù)上述限制判斷當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)是否安全，若超出限制，則采取緊急制動；

所述上位機(jī)中存在有安全限制保護(hù)模塊，遠(yuǎn)程I/O通訊模塊將柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩、滑油壓力、滑油溫度以及軸系在X方向和Y方向的振動數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，經(jīng)過限制保護(hù)判斷是否處于安全狀態(tài)，若處于非安全狀態(tài)將會啟動緊急制動，系統(tǒng)保護(hù)措施完善，判斷閾值多，以最大限度的保護(hù)試驗人員的生命安全和試驗臺的運(yùn)行安全。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶數(shù)據(jù)通訊控制系統(tǒng)的船舶混合動力試驗臺，其特征在于：蓄電池連接電動機(jī)。