[發明專利]一種船舶能量管理方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310088573.3
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116080883A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 項勇兵;劉強;王炳亮;杜波
• 申請（專利權）人: 廣東廣船國際海洋科技研究院有限公司
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21;B63H21/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 李禮

1.一種船舶能量管理方法，其特征在于，所述船舶為由柴油機和電動機共同提供能量的柴電混合動力船舶，所述方法包括：

確定所述船舶在整個航程中的能量采集點集合；

在所述能量采集點集合中的各個能量采集點處獲取所述船舶的實際能源信息；

基于各能量采集點的所述實際能源信息，確定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子；

采用基于所述最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，對所述船舶的所述柴油機和所述電動機進行實時油耗控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述船舶在整個航程中的能量采集點集合，包括：

獲取所述整個航程中的多個航程段；

獲取柴油機的第一輸出功率以及所述發電機的第二輸出功率，并根據所述第一輸出功率以及所述第二輸出功率確定所述船舶的航行所需功率；

根據所述第一輸出功率以及所述第二輸出功率，確定所述船舶的等效燃油消耗功率；

采用與所述多個航程段相關的分段線性函數，將所述航行所需功率劃分成若干需求功率區間，并確定各需求功率區間對應的區間等效燃油消耗功率；

以在各所述區間等效燃油消耗功率下達到所述柴油機的最優輸出功率為目標，求解所述分段線性函數的最小值，作為對應的航程段的能量采集點，其中，在各能量采集點處能夠獲得最小等效燃油消耗量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述以在各所述區間等效燃油消耗功率下達到所述柴油機的最優輸出功率為目標，求解所述分段線性函數的最小值，作為對應的航程段的能量采集點，包括：

確定所述最優輸出功率的約束條件，作為功率約束條件；

將所述功率約束條件轉換成轉矩約束條件；

根據所述轉矩約束條件確定最優轉矩分配，所述最優轉矩分配包括多個最優轉矩點；

將所述最優轉矩點作為能量采集點。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于各能量采集點的所述實際能源信息，確定等效燃油消耗最小策略的最佳等效因子，包括：

根據所述實際能源信息，確定已知航程的等效因子；

對所述已知航程的等效因子進行自適應調整，得到最佳等效因子。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述實際能源信息包括電池剩余電量；所述根據所述實際能源信息，確定已知航程的等效因子，包括：

分別計算各個能量采集點的所述電池剩余電量與預設的參考剩余電量的電量偏差，并從所有的能量采集點對應的電量偏差中確定最大電量偏差；

根據所述電池剩余電量、所述預設的參考剩余電量以及所述最大電量偏差，計算偏差系數；

計算所述偏差系數與預設的參考等效因子的乘積得到對應能量采集點的等效因子。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述對所述已知航程的等效因子進行自適應調整，得到最佳等效因子，包括：

將實時獲得的等效因子作為粒子構建粒子群，并采用預先建立的粒子群算法確定自適應等效因子；

采用基于所述自適應等效因子的等效燃油消耗最小策略，對所述船舶的所述柴油機和所述電動機進行油耗控制，并獲取電量偏差；

若所述電量偏差小于設定偏差閾值，則將該自適應等效因子作為最佳等效因子。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述采用基于所述最佳等效因子生成的等效燃油消耗最小策略，對所述船舶的所述柴油機和所述電動機進行油耗控制之后，所述方法還包括：

獲取實時的電量偏差；

若所述電量偏差大于設定偏差閾值，則對所述最佳等效因子進行自適應調整。