[發明專利]油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法

在審

• 申請號: 202211577938.0
• 申請日: 2022-12-09
• 公開（公告）號: CN115924052A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 鄧偉;岳凡;馬月清;孫健;史華恩;王亞榮;唐泉;金鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇省鎮江船廠（集團）有限公司;無錫賽思億電氣科技有限公司
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 沈雄

1.一種油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，包括：

獲取控制系統的信號；所述信號包括主機離合器合/脫排狀態信號、主機離合器合/脫排執行信號、軸帶電機轉速信號和遙控系統的命令轉速信號；

根據所述主機離合器合/脫排信號判斷軸帶電機所需模式；

根據所述軸帶電機所需模式判斷當前應采用轉速控制或轉矩控制；

當需要將PTH模式切換為PTI模式時，通過功率管理系統控制所述軸帶電機提前轉為轉矩模式控制；

當需要將PTI模式切換為PTH模式時，若所述功率管理系統采集到所述主機離合器狀態從合排轉為脫排，則控制所述軸帶電機進入轉速控制模式；

當所述軸帶電機處于PTI模式時，所述功率管理系統根據外部系統命令將所述軸帶電機轉為PTO模式。

2.根據權利要求1所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，根據所述軸帶電機所需模式判斷當前應采用轉速控制或轉矩控制，包括：

當所述軸帶電機處于PTH模式時，對應轉速模式控制；

當所述軸帶電機處于PTI模式時，對應轉矩模式控制。

3.根據權利要求1所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，PTO模式為：

所述軸帶電機作為發電機；在主機推進船舶航行時，所述主機帶動所述軸帶電機運轉，從而使所述主機富余功率通過所述軸帶電機轉化為電能發出；所述電能用于給鋰電池充電，和/或，所述電能用于日用負載供電。

4.根據權利要求3所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，PTH模式為：

所述軸帶電機作為純電動機運行；所述主機停止工作；所述功率管理系統接收遙控系統指令，將所述軸帶電機轉為負載控制模式中的轉速控制模式，同時所述功率管理系統接收所述遙控系統的調速指令作為控制終端對所述軸帶電機進行控制；船舶推進功率完全靠所述軸帶電機提供；所述軸帶電機由所述鋰電池供電。

5.根據權利要求4所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，還包括：

在PTH模式下，所述軸帶電機處于轉速模式，控制參考信號為Nr*；當所述軸帶電機的負載一定時，通過所述功率管理系統調節所述軸帶電機的轉速至所述控制參考信號即可。

6.根據權利要求5所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，PTI模式為：

所述軸帶電機用作電動機運行；所述主機和所述軸帶電機同時工作，共同推進船舶航行；所述功率管理系統接收所述遙控系統指令將所述軸帶電機轉為負載控制中的轉矩控制模式；根據所述主機帶動所述軸帶電機的轉速，獲取參考工作點的轉矩。

7.根據權利要求6所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，還包括：

在PTI模式下，所述軸帶電機處于轉矩模式，所述軸帶電機隨動系統，所述軸帶電機的轉速處于不可控狀態；根據所述軸帶電機的轉速以及控制器內部設定的功率曲線來確定轉矩模式參考信號Iq*，從而實現轉矩的閉環控制。

8.根據權利要求5所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，所述轉速控制模式包括：

通過編碼器采集所述軸帶電機的輸出轉速Nr；

獲取所述控制參考信號Nr*與所述輸出轉速Nr的差值；

根據所述差值調整控制電機轉矩的電流，從而改變所述軸帶電機的轉速。

9.根據權利要求7所述的油電雙驅動船舶的驅動模式切換控制方法，其特征在于，所述轉矩控制模式包括：

采集所述軸帶電機的輸出轉速；

根據設定好的電機轉矩模式下轉矩電流與轉速的對應關系映射得到參考控制轉矩電流；

通過邏輯處理器將所述參考控制轉矩電流和目標轉矩電流進行處理，直至所述參考控制轉矩電流和所述目標轉矩電流一致，從而使得所述軸帶電機達到目標功率。